A modeling study with an artificial neural network: developing estimation models for the tomato plant leaf area

The leaf area measurement is an important parameter in understanding the growth and physiology of a plant. Therefore, this study aimed to develop the best leaf area estimation model for tomato plants grown in plastic greenhouse conditions. The artificial neural network (ANN) and regression analysis techniques were used in the formation of a leaf area estimation model by using the leaf width and leaf length measurements determined by the linear measurement method. The plant material for the study consisted of 420 leaf samples of the Typhoon F1 tomato type grown in plastic greenhouse conditions. In the comparison of the created models according to both methods, the criteria of selecting low values for the root mean square error (RMSE), the mean absolute error (MAE), and the mean absolute percentage error (MAPE), and high value for the determination coefficient (R2 ) were taken into account, and the best estimation models were determined. In the comparison made according to these criteria, it was concluded that the error values of the ANN model [R2 = 0.96, RMSE = 3.30, MAE = 1.94, and MAPE = 0.05] were lower than those of the regression model [R2 = 0.92, RMSE = 4.71, MAE = 3.31, and MAPE = 0.08], and that the ANN method provided a better fit to the actual values; therefore, the ANN model can be used as an alternative method in estimating the leaf area.The leaf area measurement is an important parameter in understanding the growth and physiology of a plant. Therefore, this study aimed to develop the best leaf area estimation model for tomato plants grown in plastic greenhouse conditions. The artificial neural network (ANN) and regression analysis techniques were used in the formation of a leaf area estimation model by using the leaf width and leaf length measurements determined by the linear measurement method. The plant material for the study consisted of 420 leaf samples of the Typhoon F1 tomato type grown in plastic greenhouse conditions. In the comparison of the created models according to both methods, the criteria of selecting low values for the root mean square error (RMSE), the mean absolute error (MAE), and the mean absolute percentage error (MAPE), and high value for the determination coefficient (R2 ) were taken into account, and the best estimation models were determined. In the comparison made according to these criteria, it was concluded that the error values of the ANN model [R2 = 0.96, RMSE = 3.30, MAE = 1.94, and MAPE = 0.05] were lower than those of the regression model [R2 = 0.92, RMSE = 4.71, MAE = 3.31, and MAPE = 0.08], and that the ANN method provided a better fit to the actual values; therefore, the ANN model can be used as an alternative method in estimating the leaf area

Determination of greenhouse agriculture potential of the Kırşehir province

Akdeniz bölgesi başta olmak üzere Ege, Marmara ve Karadeniz kıyı bölgeleri ile bazı mikroklima alanlarda yoğunlaşan örtüaltı tarımı, son yıllarda İç Anadolu ve Doğu Anadolu bölgelerinde bulunan jeotermal enerji kaynaklarının kullanılmaya başlanmasıyla birlikte gelişim göstermeye devam etmektedir. Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığının kırsal kalkınma yatırımlarının desteklenmesi programı kapsamında, alternatif enerji kullanan (biyogaz, jeotermal vs.) seralarda % 50 hibe desteği sağlanması, jeotermal sulara sahip olan bölgelerimizde jeotermal seracılığı gündeme getirmiştir. İç Anadolu Bölgesinin karasal iklim özelliğine sahip Kırşehir ilinde mevcut jeotermal kaynakların varlığına ilaveten bakanlık tarafından yapılan desteklemeler il’de örtüaltı tarım faaliyetlerine bir ivme kazandırmıştır. Bu çalışmada, sahip olduğu jeotermal kaynaklar ile ülkemiz örtüaltı tarımında alternatif bölge olma özelliği gösteren Kırşehir ilinin uzun yıllar iklimsel verileri, coğrafi konumu ve tarımsal yapısı dikkate alınarak örtüaltı tarım potansiyeli araştırılmıştır. Örtüaltı tarımı açısından Kırşehir ilinin 1960-2015 yılları arası uzun yıllık iklim verileri incelendiğinde, sıcaklıkların arttığı, bağıl nem oranının da azalma eğiliminde olduğu belirlenmiştir. Bunun yanında, ilde meydana gelen uzun yıllar (56 yıl) sıcaklık ve bağıl nem değerlerinden yararlanılarak yapılan zaman serisi tahmininde tahmin fonksiyonu Quadratik bir model olarak elde edilmiştir. Buna ilişkin sıcaklık fonksiyonu Yt = 11.780 – 0.0652t + 0.001414*t2 , bağıl nem için Yt = 63.41 + 0,151t – 0.00387t2 olarak bulunmuştur.Greenhouse cultivation concentrated on, primarily in the Mediterranean region, and Aegean, Marmara and Black Sea coastal areas and some microclimate areas, continue to be developed in conjunction with the introduction of the geothermal energy resources in recent years, existed in Central Anatolia and Eastern Anatolia regions. With 50% grant support in the greenhouses, which use alternative energy (biogas, geothermal, etc.), in the scope of rural development investments support programme of Ministry of food agriculture and livestock, geothermal greenhouses have been brought up in the regions with geothermal water. In addition to the presence of geothermal resources in Kırşehir province, which has a continental climate in Central Anatolia region, also through the supports made by the Ministry, greenhouse agriculture activities have been accelerated. In this study we have investigated greenhouse agricultural potential of Kırşehir province, taking into account the climatic data based on long years, geographic location and agricultural structure of Kırşehir province with the alternative region property in respect of greenhouse agriculture due to its geothermal resources. Greenhouse agriculture in the province in terms of long years of climate data from 1960-2015 year are an increase in temperature is analyzed, the relative humidity was determined to be in decline. Besides, the province occurred in the long years (56 years) temperature and relative humidity values created by using the time series prediction in the prediction function is obtained as a quadratic model. The relevant temperature function Yt = 11.780 – 0.0652t + 0.001414*t2 , for relative humidity Yt = 63.41 + 0.151t – 0.00387t2 was foun

Measuring water flow velocity and discharge with acoustic doppler velocimeter (adv)

The discharge measurement in river is the basis for using of water, planning, designing and operating water management and development projects. The traditional method of measuring the discharge is based on measurement of the water velocity and cross section area. Current meters are commonly used to determine of water velocity but they require calibration at frequent intervals in laboratory flumes to get accurate results. Because cup and propeller equipments of current meters may be physically damaged, especially river conditions. Recently, acoustics velocimeters are increasingly used with the advances in remote sensing and data processing techniques. There are currently several manufacturers of commercial acoustic devices but the general principles of operation are based on the Doppler shift effect which is the difference in frequency (shift) between transmitted pulses and received echoes in water. Acoustics velocimeters provide accurate and economical discharge measurements with simple and fast operation under different flow conditions. The purpose of this paper is to present principles of operation of acoustic Doppler velocimeters with results of field and open channel discharge measurements

Van yöresi aile işletmelerinde büyükbaş hayvanbarınaklarının yapısal durumu ve geliştirme olanakları

TEZ2999Tez (Doktora)-Çukurova Üniversitesi, Adana, 1998.Kaynakça (s. 155-161) var.x, 187 s. ; res. , hrt. ; 30 cm.

Comparison of heat requirements in greenhouses for Kirşehir and Kahramanmaraş provinces

Greenhouses are artificial growing environments that can provide the growth factors required for the production of crop plants out of season. In these structures, the low temperature values that occur during the year cause losses in yield and quality because they are not suitable for plant cultivation. In order to be able to grow out of season in these periods, the amount of heat required by the plants should be provided with additional heating. In the study carried out to determine the amount of heat needed in greenhouses throughout the year for the provinces of Kırşehir and Kahramanmaraş, which are located in two different regions of Turkey, the heat requirements that will arise in the presence or absence of a thermal screen in greenhouses with the same characteristics were calculated. In the calculations, the most common tomato plant grown in both provinces has been considered. Accordingly, if the greenhouse temperature is kept at a constant temperature of 18°C throughout the year, the heat energy requirements that emerge during the year are 469.90 kWh m.-2 for Kırşehir and 254.71 kWh m.-2 for Kahramanmaraş. In the case of using a thermal screen, these values were calculated as 401.53 kWh m.-2 for Kırşehir province and 218.91 kWh m.-2 for Kahramanmaraş province. As a result of the study, the amount of heat energy needed in greenhouses in provinces decreased with the use of thermal screens. It has been determined that this situation is extremely important in terms of reducing the share of heating in production costs and the amount of carbon dioxide released into the atmosphere by fossil energy sources used for heating purposes

Determination of Heat Energy Requirements for Greenhouses in Regions with Different Heating-Degree-Day (HDD) Values

Seralarda üretim periyodu boyunca ortaya çıkan ısı enerjisi gereksinimi, üretim ekonomisinin belirlenmesi ve yapılacak fizibilite çalışmaları için önemlidir. Seralarda ısı enerjisi gereksinimi DIN 4701 standartlarında belirlenen esaslara göre ortalama sıcaklık değerlerinden gidilerek belirlenmektedir. Ancak ortalama değerlere göre yapılan hesaplamalar sıcaklık ortalamasının yüksek olduğu geçiş dönemlerinde yanıltıcı sonuçların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Seralarda ısı enerjisi gereksinimi saatlik iklim değerlerine göre en sağlıklı olarak hesaplanabilmektedir. Yapılan bu çalışmada, Türkiye'de seracılığın yaygın olarak yapıldığı ve ısıtma kaynakları açısından seracılık potansiyeline sahip farklı illerin Isıtma Derece-Gün (HDD) değerleri ile ISIGER-SERA uzman sistemle saatlik iklim değerlerine göre hesaplanan ısı enerjisi gereksinimi arasındaki istatistiksel ilişkiler belirlenmiştir. Serada gerçek ısı enerjisi elde edilen istatistiksel ilişkilere göre kolayca belirlenebilmektedir. Ancak elde edilen ısı enerjisi gereksinimleri, seranın tipine (AH/AG) ve serada kullanılan ısıtma sistemine bağlı olarak geliştirilen katsayılar yardımıyla düzeltilmelidir. Elde edilen sonuçlar farklı HDD değerlerine sahip bölgelerde kurulacak farklı donanımlara sahip seralarda ısı enerjisinin kolayca belirlenmesine olanak sağlamaktadır.The heat energy requirement in greenhouses throughout the production period is important in determining the production economy and feasibility studies to be conducted. Heat energy requirement in greenhouses is determined according to DIN 4701 standards by using mean heat temperatures. However, the calculations based on mean temperature causes misleading results in transition periods and in places where mean temperature is high. In order to have the most accurate heat energy requirement of a greenhouse, the hourly climate data should be used. In this study, the statistical correlations between the data of heating-degree-day (HDD) and heat energy requirements calculated by ISIGER-SERA expert system were determined for the provinces having potential of heating sources and where greenhouse are widely used in Turkey. The real heat energy requirement of the greenhouse is determined with the aid of coefficients calculated with the heat energy requirements obtained from statistical methods, type of the greenhouse (AH/AG) and heating system used in the greenhouse. The obtained results become easier to determine the heat energy requirements of the greenhouses to be installed in different regions having different HDD values and different equipment

Manure management and current situation of manure storage facilities in dairy farms in Burdur Region

Hayvansal üretim yapan yetiştiriciler için gübre depolama önemli bir iştir. Hayvansal gübre katı, yan katı veya sıvı halde depolanabilir. Hayvan barınaklarında üretilen gübre, uygun bir şekilde depolanmadığı zaman, koku ve görüntü kirliliğini de kapsayan çevre kirliliği oluşturmaktadır. Bu çalışmada Burdur ili ve ilçelerine ait toplam 95 süt sığırcılığı işletmesinde gübre depo yapıları incelenmiştir. Depo yapılarının mevcut durumları ve gübrenin yönetimi gibi konular ele alınmıştır. Sonuçta hayvan barınaklarında ortaya çıkan gübrenin oluşturduğu sorunlar belirlenerek depolama ve değerlendirmeyle ilgili önerilerde bulunulmuştur.Manure storage is an important manure management option for livestock producers. Livestock manure can be stored either in solid, semi-solid, slurry, or liquid states. Manure from livestock building, when not stored properly, causes environmental problems including odors and appearance of pollution. In this study, manure storage structures from 95 dairy farms of Burdur province were investigated focusing on current situation of storage structure and manure management. Problems caused by animal manure from livestock building were determined and necessary explanations were made about utilization of animal manure

The Determination of Heat Energy Requirement for Greenhouses with Different Hardware under Climate Conditions Antalya

Akdeniz iklim kuşağında yılın belli dönemlerinde günlük ortalama sıcaklık değerleri 12°C'un altına düşmektedir. Bu koşullarda seralardan beklenen kaliteli yüksek verimin elde edilebilmesi seraların ısıtılması gereklidir. Seralarda ısıtma giderleri bölge iklimine, sera büyüklüğüne, tipine, donanımına ve serada üretilen bitki çeşidine bağlı olarak işletme giderlerinin %20-60'ı arasında değişim göstermektedir. Seralarda ısı gereksinimi DIN 4701 standartlarında belirlenen esaslara göre hesaplanmaktadır. Ancak serada ortaya çıkan gerçek sıcaklık, hesaplamalarda göz önüne alınan dış sıcaklık değerlerinden daha yüksektir. Belirtilen nedenle seralarda ısı gereksinimi, seranın havalandırma sıcaklığı ve ısı depolama özelliğine bağlı olarak ortaya çıkan sıcaklık yükselmeleri göz önüne alınarak hesaplanmalıdır. Yapılan bu çalışmada Akdeniz bölgesindeki Antalya ilinin iklim değerleri esas alınarak ısı enerjisi gereksinimi belirlenmiştir. Hesaplamalarda seralardaki farklı donanımlar esas alınmış ve tasarruf edilebilecek enerji değerleri belirlenmiştir Yapılan hesaplamalar sonucunda, serada sıcaklık yükselmeleri göz önüne alınarak hesaplanan ısı enerjisi gereksinimi ile dış sıcaklığa göre yapılan hesaplamalar arasında yılın aylarına bağlı olarak %12-29 farklılık elde edilmiştir.In Mediterranean climate region, during certain times of the year the daily average temperature decreases under 12°C. In such conditions, greenhouse heating is essential to be able to get the high quality yield that is expected from greenhouses. The cost of heating varies from 20% to 60% of the total costs depending on the climate of the region, size, type and hardware of the greenhouse and type of plant grown in the greenhouse. The heat requirement in greenhouses is calculated based on the rudiments defined by DIN 4701 standards. However, the real temperature in greenhouses is higher than the outside temperatures used in calculations. For this reason, the heat requirement in greenhouses should be calculated by taking temperature increases that are caused by ventilation temperature and heat storage capability into consideration. In this study, the heat energy need of Antalya which is located in Mediterranean region is assessed according to its climate conditions. In the calculations, the different hardware structures are considered and the level of energy that can be saved is calculated. As a result of the calculations, depending on the month of the year, 12% to 29% difference is observed between energy requirement calculations based on the indoor temperature increases and energy requirement calculations based on outside temperature values

Testing Greenhouse Heat Requirement Calculation Model “ISIGER-SERA” in Cukurova Conditions

Serada ısı gereksinimi, seranın tipine, donanımına, sera kurulacak yerin iklimine ve bitkilerin arzu ettiği sıcaklığa bağlıdır ve DIN EN 13032 (Eskiden DIN 4701) standartlarında belirtilen esaslara göre hesaplanmaktadır. Seralarda ısı gereksinim hesaplamaları daha çok günlük ortalama sıcaklık değerlerinden gidilerek yapılmaktadır. Ancak günlük ortalama sıcaklık değerlerine göre yapılan hesaplamalar gerçek değerlerden farklılıklar göstermektedirler. Seralarda ısı tüketiminin belirlenmesinde en sağlıklı değerler saatlik iklim değerlerinden (sıcaklık, güneş radyasyonu ve rüzgâr) gidilerek yapılan hesaplamalarla elde edilmektedir. Seralarda ısı gereksinimi aynı zamanda sera donanımına bağlı olarak değişmektedir. Seralarda kullanılan ısıtma sistemlerinin tipi ile ısı tasarrufu amacıyla kullanılan ısı perdelerinin tipi ve sızdırmazlıkları ısı gereksinimine etki eder. Ayrıca gün boyu serada depolanan ısı enerjisi serada sıcaklık yükselmelerine neden olmaktadır. ISIGER-SERA uzman sistem modeli belirtilen tüm bu etkileri dikkate alarak seralarda ısı gereksinimi hesaplamaktadır. Yapılan bu çalışmada ISIGER-SERA uzman sistem modelinin Akdeniz iklim kuşağında (Adana) üretici koşullarında kurulmuş yüksek teknolojiye sahip serada test edilmesi amaçlanmıştır. Elde edilen sonuçlar ISIGER-SERA uzman sistem modeliyle teorik olarak hesaplanan ısı enerjisi gereksinimi ile gerçekte serada tüketilen ısı enerjisi arasında % 3’lük bir fark olduğu belirlenmiştir.Heat requirement of greenhouse, calculated according to the principles specified in DIN EN 13032 (formerly DIN 4701) standards, depends on the type of greenhouse, the equipment, climate condition of greenhouse location, and the optimum growth temperature of plants. The heat requirement calculations are usually performed using mean values of daily temperature. However, calculations based on daily average temperature values shows difference from actual values. Determination of optimal heat consumption values in greenhouse were observed when hourly climate values (temperature, solar radiation, and wind) were used. Also, the heat requirement of greenhouses depends on the greenhouse equipments. The type of used heating systems, type of heat curtains used for heat saving and their leaks affect the heat requirement. During the day heat energy was stored and causes temperature increasing in greenhouse. The ISIGER-SERA expert system model calculates the heat requirement in the greenhouse taking into account all these effects mentioned. In this study, it is aimed to test the ISIGER-SERA expert system model in high technology established producer greenhouse located Mediterranean climate zone (Adana). Results showed that only 3% differences were observed between calculated heat energy requirement with ISIGER- SERA expert system model and the actual consumed heat energy in greenhouse