Elektrik akımı ile yabancı ot kontrolü yönteminde tekli ve çoklu elektrotların mortalite oranı üzerindeki etkisinin NDVI tekniği ile araştırılması

Yıl 2020, Cilt: 35 Sayı: 4, 1973 - 1984, 21.07.2020

Hasan Şahin

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.698307

Öz

Bu çalışmada, yabancı ot mücadelesinde yaygın olarak kullanılan kimyasallar yerine, çevreci bir yöntem olan elektrik akımı yönteminde farklı elektrot tiplerinin mortalite oranı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla geliştirilen tekli ve çoklu elektrot düzeneğinde, laboratuvar ortamında çimlendirilen bitkilere 100 saniye sürelerle 110, 220 ve 300 volt AC gerilim uygulanmıştır. Bitkiler üzerinden geçen elektrik akımı, uygulanan gerilim ve gerçekleşen mortalite oranları arasındaki ilişki incelenmiştir. Tekli ve çoklu elektrot uygulamalarının her ikisinde de 110 volt 100 s tekerrürlerinde bitkilerin 1 hafta sonunda ölçülen NDVI değerlerinde bir artış olduğu gözlenmiştir. Başka bir ifadeyle, uygulanan düşük gerilimlerin bitkilerin çimlenme oranlarında bir artışa neden olduğu tespit edilmiştir. Buna karşın, 220 ve 300 volt gerilimlerde ise tekli elektrot yönteminde %8 ile % 11 arasında mortalite oranları gerçekleşmiştir. Çoklu elektrot yönteminde ise bu oranlar %10 ile % 17 civarlarında gerçekleşmiştir. Ayrıca, “uygulanan gerilim” ile “elektrot yöntemi” arasında istatistik olarak anlamlı bir farklılık gözlenmiştir (p<0,05). Buna göre; hem “çoklu” hem de “tekli elektrot yönteminde” “mortalite” ile “elektrik akımı” arasında istatistik olarak anlamlı pozitif bir korelasyon gözlenmiştir (p<0,05). Bu ilişkilerin derecesi (r) ise yaklaşık %89’dur. Bu sonuçlara göre, elektrik akımı arttıkça mortalite oranları da artmaktadır.

Anahtar Kelimeler

kimyasal olmayan, yabancı ot kontrolü, elektrik akımı, elektrot

Kaynakça

• 1. Brand, J., Yaduraju, N. T., Shivakumar, B. G., & Murray, L. (2007). Weed management. Lentil, 159-172.
• 2. Coleman, G. R., Stead, A., Rigter, M. P., Xu, Z., Johnson, D., Brooker, G. M.,.. & Walsh, M. J. (2019). Using energy requirements to compare the suitability of alternative methods for broadcast and site-specific weed control. Weed Technology, 1-18.
• 3. Bakker, T., Bontsema, J., & Müller, J. (2010). Systematic design of an autonomous platform for robotic weeding. Journal of Terramechanics, 47(2), 63-73.
• 4. Nelson, S. O. (1996). Review and assessment of radio-frequency and microwave energy for stored-grain insect control. Transactions of the ASAE, 39(4), 1475-1484.
• 5. Wayland, J., Merkle, M., Davis, F., Menges, R. M., & Robinson, R. (1975). Control of weeds with UHF electromagnetic fields. Weed Research, 15(1), 1-5.
• 6. Mavrogianopoulos, G. N., Frangoudakis, A., & Pandelakis, J. (2000). Energy efficient soil disinfestation by microwaves. Journal of agricultural engineering research, 75(2), 149-153.
• 7. Brodie, G., Harris, G., Pasma, L., Travers, A., Leyson, D., Lancaster, C., & Woodworth, J. (2009). Microwave soil heating for controlling ryegrass seed germination. Transactions of the ASABE, 52(1), 295-302.
• 8. Bajwa, A. A., Mahajan, G., & Chauhan, B. S. (2015). Nonconventional weed management strategies for modern agriculture. Weed science, 63(4), 723-747.
• 9. Rana, A., & Derr, J. F. (2018). Responses of Ten Weed Species to Microwave Radiation Exposure as Affected by Plant Size. Journal of Environmental Horticulture, 36(1), 14-20.
• 10. Hess, M. C., Buisson, E., & Mesléard, F. (2019). Soil compaction enhances the impact of microwave heating on seedling emergence. Flora, 259, 151457.
• 11. Sahin, H. (2014). Effects of microwaves on the germination of weed seeds. Journal of Biosystems Engineering, 39(4), 304-309.
• 12. Brodie, G., Ryan, C., & Lancaster, C. (2012). Microwave technologies as part of an integrated weed management strategy: a review. International Journal of Agronomy, 2012.
• 13. Vincent, C., Panneton, B., & Fleurat-Lessard, F. (2001). Physical control methods in plant protection.
• 14. Sahin, H., & Yalınkılıc, M. (2017). Using Electric Current as a Weed Control Method. European Journal of Engineering Research and Science, 2(6), 59-64.
• 15. Diprose, M. F., Benson, F. A., & Willis, A. J. (1984). The effect of externally applied electrostatic fields, microwave radiation and electric currents on plants and other organisms, with special reference to weed control. The Botanical Review, 50(2), 171-223.
• 16. Yudaev, I. V. (2019). Analysis of Variation in Circuit Parameters for Substitution of Weed Plant Tissue under Electric Impulse Action. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 55(2), 219-224.
• 17. Lundensia, A. S., & PERSSON, B. (2015). Destruction of seeds from Sinapsis Alba, var. Emergo with 50 mM Ca2+ and high voltage pulses. Acta Scientiarum Lundensia, 2, 1-14.
• 18. Ivanovich, B. V., & Viktorovich, Y. I. (2018). Efficiency Estimation Of Type Of The Electrical Exposure On Plants At Their Processing. Journal of Interdisciplinary Research, 8(1).
• 19. Rona, S. A., Valverde, B., De Souza, D. T. M., & de Andrade Coutinho Fılho, S. (2019). Weed inactivation device.
• 20. Gogo, E. O., Huyskens-Keil, S., Krimlowski, A., Ulrichs, C., Schmidt, U., Opiyo, A., & Dannehl, D. (2016). Impact of direct-electric-current on growth and bioactive compounds of African nightshade (Solanum scabrum Mill.) plants. Journal of Applied Botany and Food Quality, 89.
• 21. Arjasakusuma, S., Yamaguchi, Y., Nakaji, T., Kosugi, Y., Shamsuddin, S. A., & Lion, M. (2018). Assessment of values and trends in coarse spatial resolution NDVI datasets in Southeast Asia landscapes. European Journal of Remote Sensing, 51(1), 863-877.
• 22. Spruce, J. P., Hicke, J. A., Hargrove, W. W., Grulke, N. E., & Meddens, A. J. (2019). Use of MODIS NDVI Products to Map Tree Mortality Levels in Forests Affected by Mountain Pine Beetle Outbreaks. Forests, 10(9), 811.
• 23. Schinasi, L. H., Quick, H., Clougherty, J. E., & De Roos, A. J. (2019). Greenspace and Infant Mortality in Philadelphia, PA. Journal of Urban Health, 96(3), 497-506.
• 24. Crouse, D. L., Pinault, L., Balram, A., Hystad, P., Peters, P. A., Chen, H., ... & Villeneuve, P. J. (2017). Urban greenness and mortality in Canada's largest cities: a national cohort study. The Lancet Planetary Health, 1(7), e289-e297.
• 25. Pantazi, X. E., Moshou, D., & Bravo, C. (2016). Active learning system for weed species recognition based on hyperspectral sensing. Biosystems Engineering, 146, 193-202.
• 26. Khare, S., Latifi, H., & Ghosh, S. K. (2018). Multi-scale assessment of invasive plant species diversity using Pléiades 1A, RapidEye and Landsat-8 data. Geocarto international, 33(7), 681-698.
• 27. Turner, W., Spector, S., Gardiner, N., Fladeland, M., Sterling, E., & Steininger, M. (2003). Remote sensing for biodiversity science and conservation. Trends in ecology & evolution, 18(6), 306-314.
• 28. Nagler, P. L., Sridhar, B. M., Olsson, A. D., van Leeuwen, W. J., & Glenn, E. P. (2016). Hyperspectral Remote Sensing Tools for Quantifying Plant Litter and Invasive Species in Arid Ecosystems. In Hyperspectral Remote Sensing of Vegetation (pp. 396-429). CRC Press.
• 29. Çelik, M., & Sönmez, M. (2013). Kızıltepe İlçesinin Tarımsal Yapısındaki Değişimlerin Modıs Ndvı Verileri Kullanılarak İzlenmesi Ve İncelenmesi. Marmara Coğrafya Dergisi, (27), 262-281.
• 30. Çelik, M., Karabulut, M., (2013). Yağış koşullarının antep fıstığı (Pistacia vera L.) biomas aktivitesi ve fenolojik özelliklerine etkisinin uzaktan algılama verileri kullanılarak incelenmesi. Türk Coğrafya Dergisi , (60) , 37-48.
• 31. Science Education through Earth Observation for High Schools (SEOS), https://seos-project.eu/. Erişim tarihi 03.01.2020.
• 32. Sahin, H., (2014). Effects of microwaves on the germination of weed Seeds. Journal of Biosystems Engineering, 39(4), 304-309.
• 33. Davis, F., Wayland, J., Merkle, M., 1971. Ultrahigh-Frequency Electromagnetic Fields For Weed Control: Phytotoxicity And Selectivity. Science, 173, 535–537.
• 34. Nelson, S., O., 1996. A review and assessment of microwave energy for soil treatment to control pests. Transactions of the ASAE, 39(1), 281–289.
• 35. Moss, Stephen, R.(2010). Non-chemical methods of weed control: Benefits and limitations. In: Seventeenth Australasian Weeds Conference.p.14-19.