စိုက်ပျိုးရေးနှင့်သက်ဆိုင်သောကလိုရိုဖီးလ်ညွှန်းကိန်း (Chlorophyll Index – CI)

မူရင်း – https://eos.com/make-an-analysis/chlorophyll-index/

CI ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်

CI (Chlorophyll Index – စိုက်ပျိုးရေးနှင့်ဆိုင်သောကလိုရိုဖီးလ်ညွှန်းကိန်း) သည်အပင်တွင်ရှိသော Chlorophyll (ကလိုရိုဖီးလ်)စုစုပေါင်းအားတွက်ယူရာတွင်အသုံးပြုသည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် CIတွင် ရောင်စဉ်တန်း ၂ ခု ပါဝင်သည်။ CIgreen band နှင့် CIred-edge band ဖြစ်သည်။ ဤ band များသည် အပင်၏ကလိုရိုဖီးပါဝင်ခြင်း အနည်းငယ်ကွဲလွဲမှုအပေါ်အာရုံခံနိုင်စွမ်းရှိပြီး အပင်အမျိုးအစားအများစုအတွက် တသမတ်တည်းဖြစ်သည်။

တနည်းအားဖြင့်ဆိုသော် CI သည် အပင်များကျန်းမာသန်စွမ်းမှုကိုတိုင်းတာရာတွင်အတော်အတန်တိကျသော အညွှန်းကိန်းဖြစ်ပြီး၊ အပင်အဟာရများစီမံခန့်ခွဲမှုအတွက်ရာသီမရွေးအသုံးဝင်သည်။ ဤအပင်ညွှန်းကိန်းမှရရှိသော အချက်အလက်များသည် ရာသီအလိုက်စိုက်ပျိုးမှုများအတွက် အကျိုးရှိသည်။ 

ကလိုရိုဖီးလ်အညွှန်းကိန်းအား စိုက်ပျိုးရေး ဖောမြူလာအဖြစ်အသုံးချခြင်း

CI သည် လက်ရှိစိုက်ပျိုးရေးစနစ်တွင် အလွန်အရေးကြီးသောအခန်း ကဏ္ဍမှပါဝင်သည်။ ထိုသို့အရေးပါရခြင်းကိုနားလည်နိုင်ရန် ကလိုရိုဖီးလ်အကြောင်းကို ပိုမိုနားလည်ရန်လိုအပ်သည်။

ကလိုရိုဖီးလ်များသည်အရောင်ခြယ်ပစ္စည်းတမျိုးဖြစ်၍၊၎င်းကြောင့်အပင်များအစိမ်းရောင်ဖြစ်နေရခြင်းဖြစ်သည်။ အပင်များရှင်သန်ရန် နေရောင်ခြည်ကိုစုပ်ယူခါ သကြားနှင့်ကစီဓါတ်အဖြစ်ပြောင်းလဲခြင်းဖြစ်စဉ်ကို photosynthesis ပြုလုပ်သည်ဟုခေါ်သည်။ ကလိုရိုဖီးသည် အပင်များရှင်သန်မှုကိုပြသည့် အကောင်းဆုံး အညွှန်းကိန်း ဖြစ်သည်။ 

အပင်များ၏ကလိုရိုဖီးလ် မှ အလင်းရောင်ပြန်မှုကို အာကာသမှတိုင်းယူခြင်းဖြင့် စိုက်ပျိုးခင်းများ၏ကြီးထွားဖွံ့ဖြိုးမှု အဆင့်ဆင့်ကို စောင့်ကြည့်နိုင်သည်အတွက် ကလိုရိုဖီးလ်အပင်ညွှန်းကိန်းကို အသုံးပြုကြသည်။

သုံးသပ်မှုမှန်ကန်ပါက CI သည်သီးနှံစိုက်ပျိုးထုတ်လုပ်သူများအတွက် သီးနှံဖွံ့ဖြိုးမှုအချက်အလက်များကို အထူးပေးနိုင်စွမ်းရှိသည်။ ဤအချက်အလက်ကို သီးနှံအထွက်တိုးရေးအတွက်အသုံးပြုကြသည်။ သီးနှံ အထွက်နှုန်းကောင်းမွန်မှုနှင့်အမြတ်အစွန်းရရှိရန် အထောက်အကူပြုသည်။ 

တိကျစိုက်ပျိုးရေးစနစ် Precision Agriculture လုပ်ငန်းများအတွက် CI ကိုအသုံးပုံများမှာ ကွဲပြားကြသည်။

• အပင်အဟာရများဆုံးရှုံးမှုဖေါ်ထုတ်ခြင်း (Identification of nutrient deficiencies in plants)
• နိုက်ထရိုဂျင်ဓါတ်မြေဩဇာသုံးစွဲမှုအကဲဖြတ်ခြင်း (Nitrogen fertilizer uptake assessment)
• အထွက်နှုန်းခန့်မှန်းခြင်း (Yield prediction)
• VRA အညွှန်းမြေပုံဖေါ်ခြင်း နှင့်အခြား အသုံးပြုခြင်းများဖြစ်သည်။ (VRA prescription mapping and more)

CI သည်လယ်သမားများသာသုံးစွဲအကျိုးရှိနိုင်သည့်အရာတစ်ခုမဟုတ်ပေ။ စိုက်ပျိုးရေးအထောက်အကူပြုပစ္စည်း ရောင်းဝယ်သူများသည်လည်း အပင်များ၏ကျန်းမာသန်စွမ်းမှုကိုတိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့ တင်သွင်းသော ပစ္စည်းများ၏ စွမ်းဆောင်ချက်ကို အကဲဖြတ်နိုင်သည်။ သီးနှံအာမခံလုပ်ငန်းရှင်များသည် CI ဖြင့် အထွက်တိုးနှုန်းကိုခန့်မှန်း၍ ငွေပေးချေမှုများကို ပြုလုပ်နိုင်သည်။ စိုက်ပျိုးရေးကော်ပိုရေးရှင်းများအနေဖြင့် CI ကိုအသုံးပြု၍ များစွာသောစိုက်ခင်းများအတွက် ဓါတ်မြေဩဇာထုတ်လုပ်ဖြန့်ချီမှုကို စီမံနိုင်သည်။ အခြားအသုံးချနိုင်သော လုပ်ငန်းအများအပြားရှိသည်။

ယခုအချိန်တွင် CI ကိုအမျိုးမျိုးအသုံးချနေကြသည်။

အစိမ်းရောင်ကလိုရိုဖီးလ်ညွှန်းကိန်း (CIgreen or GCI)

GCI (green chlorophyll index – အစိမ်းရောင်ကလိုရိုဖီးလ်ညွှန်းကိန်း) သည်အပင်မျိုးစိပ်ပေါင်းများစွာအတွက် အဓိကအသုံးပြုသည်။ CGI သည် NIR Band ရှိ ကလိုရိုဖီးလ်ရောင်ပြန်ခြင်း (chlorophyll’s reflectance) ကို green band ရှိ reflectance နှင့်အချိုးချခြင်းဖြစ်သည်။

CGI ပုံသေနည်းမှာ –

CI green = ρNIR / ρgreen – 1 = ρ730/ρ530 – 1.

အနီစွန်းကလိုရိုဖီးလ်ညွှန်းကိန်း (CIred-Edge သို့မဟုတ် RCI)

RCI (Red-edge chlorophyll index – အနီစွန်းကလိုရိုဖီးလ်အညွှန်းကိန်း) သည် Red band နှင့် NIR band ကြားရှိ အပင်၏ကျဉ်းမြောင်းသောအလင်းပြန်ရပ်ဝန်းကိုအသုံးချသည်။ RCI သည်အောက်ပါ ရောင်စဉ်များကို အသုံးပြုတွက်ချက်သည်။

CI red-edge = ρNIR/ρred_edge – 1 = ρ850/ρ730 – 1

Red-edge band (အနီစွန်းရောင်စဉ်)သည် အပင်၏ဆဲအစိတ်အပိုင်း cellular structure မှအလင်းပြန်မှုအား အာရုံခံနိုင်စွမ်းရှိသည်။ တောက်ပသောအလင်းပြန်မှုများသောအပင်ဆဲလ်များကိုကိုယ်စားပြုနေပြီး၊ ၎င်းအချက်မှတဆင့် စိမ်းရောင်ဧရိယာများကို ခန့်မှန်းနိုင်သည်။ 

RCI အသုံးပြု၍ အပင်များ၏အမျိုးမျိုးသောနှုန်းထားများကို ထုတ်နှုတ်ဆွဲသားထားသောမြေပုံသည် NDVI ဖြင့်ဆွဲသားထားသောမြေပုံထက်ပိုမိုတိကျသည်။ ထိုသို့ဖြစ်ရခြင်းမှာ ပုံရိပ်များတွင် NDVI ၏ saturation ဖြစ်စဉ် ကြောင့်ဖြစ်သည်။ NDVI သည် အဓိက ဇီဝထုများသိပ်သည်းမှုကို ပြသခြင်းကြောင့် saturation ဖြစ်စဉ်ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ NDVI သည် သီးနှံပင်များ သန်စွမ်းကျန်းမာမှု နှင့် တခါတရံ မသက်ဆိုင်ပေ။ ဤအချက်ကို စိုက်ပျိုးထုတ်လုပ်သူများမှ ဦးစွာရှာဖွေ တွေ့ရှိခဲ့သည်။ NDVI မှ CI သို့ပြောင်းလဲအသုံးပြုရမည့်အချိန်မှာ ရွက်အုပ်များ ၈၀ ရာခိုင်နှုန်းဖြစ်ထွန်းချိန်ရောက်သည့်အခါဖြစ်သည်။ ဤအခြေအနေတွင်တိုင်းထွာသောကလိုရိုဖီးလ်ပါဝင်မှုသည်အခြား အဆင့်များတွင်တိုင်းတာသည်ထက် အပင်များ၏အခြေအနေကိုသိရှိရန်ပိုမို ယုံကြည်စိတ်ချရသည်။

မဲရစ်စ် တာရစ်စထြီရယ် ကလိုရိုဖီးလ်ညွှန်းကိန်း (MTCI)

MTCI (MERIS Terrestrial Chlorophyll Index) သည် Red band နှင့် NIR band ရှိ တိကျသော(681.25, 708.75 and 753.75 nm)လှိုင်းအလျှားများတွင်တိုင်းတာသည်။ 

MTCI = (754nm−709nm) / (709nm−681nm)

ဤညွှန်းကိန်းသည် ကလိုရိုဖီးပါဝင်မှုတိုင်းတာရာတွင် NDVI ထက်ပိုမိုတိကျ၍တွက်ရလွယ်သည်။ ၎င်းကို precision agriculture techniques များတွင်အသုံးပြုသည်။ (Precision agriculture – PA ဆိုသည်မှာ စောင့်ကြည့်၊ တိုင်းထွာ၊ ထိန်းချုပ်၍ စိုက်ပျိုးသောလုပ်ငန်းဖြစ်သည်။)

MCARI ညွှန်းကိန်း

MCARI (Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index) – အပင်များမှ ကလိုရိုဖီးလ်ပါဝင်မှုအမျိုးမျိုး မှဖေါ်ထုတ်သည်။

MCARI တွက်ချက်ရာတွင်

MCARI သည် အပင်၏အောက်ခံမြေဆီလွှာနှင့်အခြားအရာဝတ္တုများက မြင့်မားစွာအလင်းပြန်သောအခါတွင် အသုံးပြုကြသည်။ အပင်၏သန်စွမ်းကျန်းမာမှုကို တိကျစွာသိရှိနိုင်ရန် MCARI ကို NDVI သို့မဟုတ် LAI (Leaf Area Index) တို့နှင့်အတူတွဲသုံးရန်ဖြစ်သည်။

EOSDA သီးနှံထိန်းချုပ်ရေး၏ ကလိုရိုဖီးလ်ညွှန်းကိန်း

CI သည် သီးနှံပင်များ၏ကျန်းမာသန်စွမ်းမှုကိုတိတိကျကျ ပေးသဖြင့် လူသုံးများသော အဝေးမှအာရုံခံစနစ်သုံး နည်းတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ CI ကို precision agriculture တွင်သုံးခြင်းမြင့် စိုက်ပျိုးထုတ်လုပ်သူများအတွက် အကျိုးအမြတ်များစွာရရှိနိုင်သည်။

“Photosynthesis ပစ္စည်းများသည် သီးနှံခြောက်များတွင် ၉၅ ရာခိုင်နှုံးထိပါနေခြင်းကြောင့် ၎င်းတို့မလျေ့ာကျမှီ ကြိုတင်သိရှိရန် အတွက် photosynthesis ပြုလုပ်မှုကိုစောင့်ကြည့်ရပါမယ်။ ဤချဉ်းကပ်မှုဟာ အပင်တွင်ရောဂါကျရောက်နေမှုကိုရှာဖွေဖေါ်ထုတ်နိုင်ပြီး ၊ အချိန်နှင့်တပြေးညီကုစားပေးနိုင်ပါက အပင်များကျန်းမာသန်စွမ်းနေစေမှာဖြစ်ပါတယ်။”

အပင်ညွှန်းကိန်းများအနက် EOSDA သီးနှံထိန်းချုပ်ရေးအဖွဲ့ သည် Red-edge band (ReCI) ကိုအခြေခံသည့် CI ကိုအသုံးပြုသည်။ ၎င်းကိုနေရာများစွာတွင်အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ဥပမာ – ဓါတ်မြေဩဇာလိုအပ်နှုန်း အမျိုးမျိုးအတွက် တိကျသောစိုက်ကွင်းမြေပုံရေးဆွဲရာတွင်သုံးခြင်းဖြစ်သည်။ အသုံးပြုနည်းအဆင့်ဆင့်မှာ ရောင်စဉ်မျိုးစုံပါဝင်သည့် အဆင့်မြင့်ဂြိုလ်တုပုံရိပ် (multispectral high quality satellite image) ကိုရယူခြင်း၊ အယ်ဂိုရစ်သမ်အသုံးချ၍ သီးနှံကွင်းများ၏ ReCI တွက်ချက်ခြင်းတို့ဖြစ်သည်။ လုပ်ဆောင်ပုံအဆင့်ဆင့်မှာရှုတ်ထွေးသည်ထင်ရသော်လည်း အသုံးပြုသူများအနေဖြင့်အဆင့်အနည်းငယ်မျှဖြင့် ပြီးမြောက်နိုင်သည်။ အရေးကြီးသတိပြုရမည့်အချက်မှာ ReCI မြေပုံများပြုလုပ်ရာတွင် သီးနှံပင်များဖွံဖြိုးနေဆဲ အဆင့် သို့မဟုတ် ကနဦးဖွံဖြိုးတိုးတက်နေသောအဆင့် တွင်အချက်အလက်များရယူပါက အကျိုးအများဆုံးရရှိမည်ဖြစ်သည်။ ရိတ်သိမ်းခါနီးသီးနှံပင်များအတွက် ဆိုလျင် NDRE (Normalized Difference Red Edge Index) ကိုသုံးရန်အကြုံပြုပါသည်။

အောက်ဖေါ်ပြပါမြေပုံသည် ReCI ကိုအသုံးပြု၍ သီးနှံစိုက်ကွင်းများစွာကိုထင်ရှားစွာခွဲခြားပြထားသော သီးနှံခင်းမြေပုံဖြစ်သည်။ Photosnythesis လုပ်ဆောင်မှုအဆင့်နိမ့်သောအပင်များကို တန်ဖိုး သုည မှ ငါးအထိ ပြသထားသည်။ ထိုဧရိယာသို့အသေးစိပ်ကွင်းဆင်း စစ်ဆေးခြင်းအားဖြင့် အပင်များရောဂါကျရောက်ခြင်း နှင့် အပင်ဒါဏ်ဖြစ်နေခြင်းများကို သိရှိနားလည်နိုင်သည်။

EOSDA သီးနှံထိန်းချုပ်ရေး မှ ReCI သည် ခလုတ်တချက်နှိပ်ရုံဖြင့် တွက်ချက်မှုများကိုလုပ်ဆောင်ပေးနိုင်သော အလိုလျှောက်လုပ်ဆောင်မှုစနစ်တခုဖြစ်သည်။ ထိုစနစ်သည် အသုံးပြုမည့်ဧရိယာ၏ နောက်ဆုံးပေါ်အရည်အသွေးမြင့်ဂြိုလ်တုပုံရိပ်များကိုပုံမှန်ရယူနိုင်ခြင်း၊ ကောင်းမွန်စွာထိန်းကျောင်းထားသော တွက်ချက်နည်း(algorithms)များကိုအသုံးပြုနိုင်ခြင်း     ၊  အကျိုးရှိလုံလောက်သော မြေဩဇာသုံးစွဲခြင်းနှင့် စောင့်ကြည့်ထိန်းချုပ်ဆည်ရေပေးခြင်း စသောဗျူဟာများချမှတ်နိုင်သည့် အကျိုးကျေးဇူးများကိုပေးစွမ်းနိုင်သည်။ ထို့အပြင် CI စနစ်များမှ အခြားသော အပင်ညွှန်းကိန်းများဖြစ်သည့် NDVI, NDRE, MSAVI တို့ကိုအသုံးပြု၍ သီးနှံထွက်နှုန်းမြေပုံ၊ သီးနှံကြီးထွားနှုန်းထိန်းချုပ်ခြင်း နှင့်အခြားသောလုပ်ဆောင်ချက်များကိုဆောင်ရွက်နိုင်သည်။