Aims:
This study aimed to compare
pass-to-pass overlaps and spacings in adjacent parallel passes in spraying with
and without tractor automatic steering (AS).
Methods and Results:
The data were obtained from 13 farmer
fields (cotton, corn and peanut) to assess the performance of AS systems in
real farmer conditions. Root mean square errors (RMSE) of overlaps and spacings
were determined on the maps generated from the coordinates of the tractor
recorded while spraying. Variations between the fields were also examined. The
RMSE was lowest (7.5 ± 1.7 cm) in the fields on which farmers used AS (with RTK
correction signal) in all three operations of tillage, sowing and spraying.
RMSE values were comparatively higher for the fields on which farmers used AS
only in ridge tillage but not in sowing and spraying (CORS-GSM: 46.1 ± 6.5 cm,
SBAS: 76.5 ± 13.9 cm). The fields with manually-steered ridge tillage, sowing
and spraying (all three) had the highest RMSE value of 100.8 ± 27.8 cm
(p<0.05). The mean RMSE in the manual spraying (without AS) were found to be
significantly higher than those using the AS (p<0.05).
Conclusions:
AS systems were found to be beneficial in
reducing the mean pass-to pass overlap and spacing errors (RMSE) in spraying.
However, most of the farmers used AS only in soil ridge tillage and made the
spraying without AS by referencing marking flags and/ or soil ridges which were
formed using AS. Main reason of this is the high cost of the AS systems and
farmers cannot afford to equip all of their tractors. The use of AS systems not
only in ridge tillage but also in planting and spraying reduced the errors and
increased the benefit of AS usage. The level of benefit from the AS could
change from farmer to farmer; thus, farmers should use the AS systems carefully
with appropriate equipment settings to obtain a higher level of benefits.
Significance and Impact of
the Study: Appropriate
use of AS systems in spraying offers benefits to reduce overlap and gaps and
the amount of pesticides resulting in lower amount of environmental pollution
and pesticide residues on crops, lower application time, lower fuel and labor
consumption.
The authors thank Mr. Omer Selim Alporal (from Graftek), Dr. Yunus Emre Sekerli, Dr. Selcuk Ugurluay and all farmers who made contributions in data collection and analysis. This paper was produced from the MSc thesis of Mr. Mustafa Topcueri under the supervision of Dr. Muharrem Keskin.
Amaç: Bu çalışmada, traktör otomatik dümenleme
(OD) sistemi ile ve manuel dümenleme ile yapılan ilaçlamada yan yana paralel
geçişlerdeki örtüşme ve boşluk miktarları karşılaştırılmıştır.
Yöntemler ve Bulgular: Veriler, OD sistemlerinin gerçek çiftçi
koşullarındaki performansını değerlendirmek için 13 çiftçi tarlasından (pamuk,
mısır ve yerfıstığı) elde edilmiştir. İlaçlama sırasında traktörün izlediği
noktaların koordinatları kayıt altına alınmış, bu noktalardan oluşturulan
haritalar üzerinden ortalama örtüşme ve boşluk hata değerleri (Hataların
ortalama kare kökü; Root mean square error: RMSE) belirlenmiş ve analiz
edilmiştir. Tarlalar arasındaki değişkenlik de incelenmiştir. RMSE değerinin
çiftçilerin sırta toprak işleme, ekim ve ilaçlama işlemlerinin her üçünde OD
kullandığı (RTK düzeltme sinyaliyle) tarlalarda en düşük değerde (7.5 ± 1.7 cm)
olduğu gözlemlenmiştir. Çiftçilerin sadece sırta toprak işlemeyi OD sistemiyle,
ekim ve ilaçlamayı manuel olarak (OD kullanmadan) yaptığı tarlalarda ortalama
hata değerinin daha yüksek olduğu tespit edilmiştir (CORS-GSM: 46.1 ± 6.5 cm,
SBAS: 76.5 ± 13.9 cm). Sırta toprak işleme, ekim ve ilaçlamanın hepsinin manuel
dümenleme ile yapıldığı tarlalarda ise ortalama hata değerinin en yüksek
düzeyde olduğu (100.8 ± 27.8 cm) görülmüştür (p<0.05). Manuel ilaçlama
durumunda (OD kullanılmadan) ortalama hata değerinin OD kullanılan tarlalara
göre önemli derecede daha yüksek olduğu bulunmuştur (p<0.05).
Genel Yorum: OD sistemlerinin, ilaçlamada yan yana
paralel geçişlerdeki ortalama ötüşme ve boşluk hata değerini azaltmada yararlı
olduğu tespit edilmiştir. Ancak, çiftçilerin çoğunun OD sistemini sadece toprak
sırtı oluşturmada kullandığı, ekim ve ilaçlamayı toprak sırtlarını referans
alarak OD kullanmaksızın elle dümenleme ile yaptığı belirlenmiştir. Bu durumun
temel nedenlerinden biri, OD sistemlerinin maliyetinin yüksek olması ve
çiftçilerin tüm traktörlerini OD sistemi ile donatacak mali gücünun
olmamasıdır. OD sistemlerinin sadece sırta toprak işlemede değil, aynı zamanda
ilaçlamada da kullanımının örtüşme ve boşluk hatalarını azalttığı ve OD
kullanımının yararını arttırdığı gözlenmiştir. OD'den elde edilen fayda
düzeyinin çiftçiden çiftçiye değişebildiği tespit edilmiş olup, daha yüksek
düzeyde faydalar elde etmek için çiftçilerin OD sistemlerini uygun ekipman
ayarlarıyla dikkatli bir şekilde kullanmaları gereklidir.
Çalışmanın Önemi ve Etkisi: OD sistemlerinin ilaçlama işleminde
uygun şekilde kullanımı, örtüşme ve boşluk miktarında azalmaya bağlı olarak
tarım ilacı kullanımında azalma, bitkiler üzerinde daha az toksik etki, ürün
üzerinde daha düşük miktarda pestisit kalıntısı, daha az çevre kirliliği, daha
düşük ilaçlama süresi, daha düşük yakıt tüketimi ve daha düşük işçilik masrafı
potansiyeline sahiptir.
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Ziraat Mühendisliği |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 27 Aralık 2019 |
Gönderilme Tarihi | 3 Aralık 2019 |
Kabul Tarihi | 18 Aralık 2019 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2019 Cilt 24 Özel Sayı: 1st Int. Congress on Biosystems Engineering 2019 |