Yıl: 2012 Cilt: 18 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 214 - 225 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı

Öz:
Günümüzde fotosentetik aktif radyasyon (FAR) yüksek maliyetli FAR duyargaları ile ölçülmektedir. Hassas tarım uygulamalarında çok sayıda verinin anlık olarak algılanması ve doğru kararlar verilmesi gerekliliği ekonomik FAR ölçümünün önemini artırmıştır. Bu çalışmada, ticari FAR duyargalarının yerine kullanılabilecek, optoelektronik malzemeler olan fotodiyot ve LEDler ile FAR ölçümünü ekonomik olarak gerçekleştirme olanaklarının ortaya konulması amaçlanmıştır. Bu amaçla çalışmada FAR duyargasına alternatif olabileceği düşünülen; sekiz farklı LED, üç farklı güç-LEDi (powerLED) ve iki farklı fotodiyotun FAR ölçümünde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Hazırlanan deneme düzeneği DMİ İzmir Bölge Müdürlüğünde bulunan otomatik hava gözlem sistemine (AWOS) monte edilerek denemeler gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda ele alınan iki farklı fotodiyot ve üç farklı güç-LEDinden olumlu sonuç alınamamış, sekiz farklı LEDden beşi ile FAR duyargası arasında açık günler için % 99 üzerinde korelasyon tespit edilmiştir. Bulutlu ve yağışlı günler dikkate alındığında LED-B ve LED-Cnin % 99.2-%99.7 oranında korelasyon sağladığı ve bunların tarımsal mekanizasyon uygulamalarında duyarga olarak kullanılabilecek özellikte olduğu belirlenmiştir.
Anahtar Kelime: radyasyon hava durumu maliyet fayda analizleri iklim faktörleri hassas tarım

Konular: Biyoloji

Feasibility of photosynthetically active radiation (PAR) measurement using LED and photodiode

Öz:
Photosynthetically Active Radiation (PAR) is measured by high costs commercial PAR sensors.The feasibility of economical PAR measurements became crucial since sensing numerous data instantaneously has great importance of making right decisions for applications in precision farming. Therefore, achieving successful lighting applications based on precision farming rules at greenhouse depends on making real-time, enough, multiple photosynthetically active radiation (PAR) measurement economically. The main objective of this study was to find out a cheap and easy device to substitute for commercial PAR sensors. For this purpose, the ability of utilization LEDs, powerLEDs and photodiodes which are opto-electronic equipment was investigated. Eight LEDs, three powerLEDs and two photodiodes with different specifications were tested during the experiments in order to determine feasibility of PAR measurements. The necessary experiments were carried out at Regional Meteorological Service in Izmir. The test units and equipments were designed and mounted on Automated Weather Observation System (AWOS). According to experiments results, powerLEDs and photodiodes revealed unfavourable results. On the other hand, the five out of eight LEDs were found to be 99 % correlated with PAR sensor measurements during the sunny days. The LED-B and LED-C have strong correlation coefficient of 99.2% and 99.7 %, respectively even in cloudy and rainy days. It was concluded that the use of LED-B and LED-C could substitute for PAR sensors in agricultural mechanization applications.
Anahtar Kelime: weather cost benefit analysis climatic factors precision agriculture radiation

Konular: Biyoloji
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Aaslyng J M, Rosenqvist E & Schmidt H K (1999). A sensor measurement of photosynthetically active radiation in plant canopy. Agricultural and Forest Meteorology 96: 189-197
  • Acharya Y B (2004). Spectral emission characteristics of LED and its application to LED-based sun photometry. Optics and Laser Tecnology 37: 547-550
  • Anonim (2000). Construction and testing of an inexpensive FAR sensor. Kanada Orman Araştırma Bakanlığı, Tecnical Note: 53, British Columbia Press.
  • APOGEE (2008). Apogee Instruments Owner’s Manual, Logan USA Biggs W W, Edison A R, Eastin J D, Brown K W Maranville J W & Clegg M D (1971). Photosynthesis Light sensor and meter. Ecology 52: 125-131
  • Federer C A & Taner C B (1966). Sensor for measuring light avaliable for photosynthesis. Ecology 47: 654– 657
  • LI-COR (2000). Comparison of quantum sensors with different spectral sensitivities. Tecnical note 126, Lincoln, Nebraska. U.S.A.
  • McCree K J (1972). Test of Current Definitions of Photosynthetically Active Radiation Againist the Leaf Photosynthesis Data, Agricultural and Forest Meteorology, 10: 443–453
  • MimsIII F M (2002). A fiveyear study of a new kind of photosynthetically active radiation sensor. American Society for Photobiology 77: 30–33
  • Yağcıoğlu A K (1996). Tarımsal Elektrifikasyon. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 488, İzmir
  • Yağcıoğlu A K (2005). Sera Mekanizasyonu. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları: 562, İzmir
  • Yağcıoğlu A K, Demir V & Günhan T (2004). Seraya giren faydalı ışınım enerjisini hesaplamak için bir yöntem-I. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 41(2):143–154
  • Uzun B (2010). Fotosentetik aktif radyasyon ölçümlerinde LED ve fotodiyotların hassas tarım açısından kullanılabilirliği üzerine bir araştırma. Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü (Basılmamış), İzmir
APA Uzun B, DEMİR V (2012). Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı. , 214 - 225.
Chicago Uzun Barış,DEMİR Vedat Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı. (2012): 214 - 225.
MLA Uzun Barış,DEMİR Vedat Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı. , 2012, ss.214 - 225.
AMA Uzun B,DEMİR V Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı. . 2012; 214 - 225.
Vancouver Uzun B,DEMİR V Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı. . 2012; 214 - 225.
IEEE Uzun B,DEMİR V "Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı." , ss.214 - 225, 2012.
ISNAD Uzun, Barış - DEMİR, Vedat. "Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı". (2012), 214-225.
APA Uzun B, DEMİR V (2012). Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı. Tarım Bilimleri Dergisi, 18(3), 214 - 225.
Chicago Uzun Barış,DEMİR Vedat Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı. Tarım Bilimleri Dergisi 18, no.3 (2012): 214 - 225.
MLA Uzun Barış,DEMİR Vedat Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı. Tarım Bilimleri Dergisi, vol.18, no.3, 2012, ss.214 - 225.
AMA Uzun B,DEMİR V Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı. Tarım Bilimleri Dergisi. 2012; 18(3): 214 - 225.
Vancouver Uzun B,DEMİR V Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı. Tarım Bilimleri Dergisi. 2012; 18(3): 214 - 225.
IEEE Uzun B,DEMİR V "Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı." Tarım Bilimleri Dergisi, 18, ss.214 - 225, 2012.
ISNAD Uzun, Barış - DEMİR, Vedat. "Fotosentetik aktif radyasyon (FAR) ölçümlerinde LED ve fotodiyotların kullanımı". Tarım Bilimleri Dergisi 18/3 (2012), 214-225.