הערכה ומיפוי מצב המים בכותנה באמצעות צילומים תרמיים

איתן סלע^1,2, יפית כהן¹, ויקטור אלחנתי¹, יהושוע סרנגה², שבתאי כהן³, מרכוס מולר³, משה מירון⁴, יוסף ציפריס⁴, ולרי אורולוב⁴, סלבה אוסטרובסקי¹

¹המכון להנדסה חקלאית,מנהל המחקר החקלאי, בית דגן.

² הפקולטה למדעי החקלאות, המזון ואיכות הסביבה, האוניברסיטה העברית בירושלים, רחובות.

³ המכון למדעי הקרקע, המים והסביבה,מנהל המחקר החקלאי, בית דגן.

⁴מרכז ידע גליל עליון (מיג"ל), קריית שמונה.

eitansela@yahoo.com

השקיה מהווה גורם מרכזי אשר קובע את כמותם ואיכותם של יבולים. חקלאים קובעים את כמויות המים ומועדי ההשקיה לפי המלצות שנקבעו מראש ו/או לפי מספר מדידות פיזיולוגיות. יישום ההשקיה נעשה באופן אחיד לכל השדה, ללא התחשבות בשונות הטבעית שלו.

השיטה המקובלת ביותר בגידולי שדה היא מדידת פוטנציאל המים של העלה (LWP). שיטה זו אמינה, אך מוגבלת למספר מצומצם של מדידות וקשה לאפיין באמצעותה את מצב המים המדויק בשדה כמו גם למפות את השונות.

טמפרטורת העלווה מקובלת כאינדיקטור טוב לאבחון של עקת מים בגידולים חקלאיים וככלי פוטנציאלי להכוונת השקיה. צילומי אינפרא-אדום תרמי (TIR) מספקים מידע מרחבי אודות הטמפרטורה של אזורים נרחבים.

עבודה זו מציגה שיטה מבוססת-מודל להערכה ומיפוי של פוטנציאל המים בכותנה, באמצעות צילומי TIR ושילובם עם צילומים בתחום הנראה (RGB).

שלוש שדות כותנה בשנים 2003 ו-2005 עם 3-5 טיפולי השקיה שימשו לצורך איסוף הנתונים במהלך תשעה ימי מדידה. בכל יום נרכשו צילומי TIR ו-RGB מגובה 20 מ' של החלקות כשבתוכם הוצב משטח ייחוס מלאכותי רטוב (AWRS) המדמה עלה המבצע דיות מקסימאלית. במרחב הצילומים נמדד LWP של מספר עלים, וכן נאספו נתונים מטאורולוגיים בכל דקה. תמונות ה-RGB שולבו לזיהוי ומיסוך של קרקע חשופה ועלים מוצלים. בהתבסס על טמפרטורת AWRS, טמפרטורת האוויר + 5⁰c וטמפרטורת העלווה המוארת, חושב ממוצע של אינדקס העקה CWSI עבור כל חלקה.

מודל ראשוני לחיזוי LWP שנבנה על סמך כל ימי המדידה הראה מתאם טוב(r²=0.86; n=42) עם רצת טעות סבירה ((RMSEV= 0.173 MPa. פיצול הנתונים לתקופה הוגטטיבית ותקופת מילוי ההלקטים סיפק שני מודלים שונים (r²=0.93 ו-r²=0.70 בהתאמה). מודלים אלו ייבחנו ויאומתו בהתבסס על הנתונים שנאספו בקיץ 2006.

על פי מודל חיזוי הופקו מפות LWP. מפות אלה שיפרו את האבחנה בין טיפולי ההשקיה ואף חשפו את השונות בתוך החלקות.

תוצאות אלו מבצעיות על היכולת למפות את מצב המים של שדות חקלאיים באמצעות חישה תרמית. המפות שהופקו, עשויות לשמש ככלי להכוונת השקיה ובעתיד אף כבסיס ליישום טכנולוגיית ההשקיה מדייקת.