Gerçek Zamanlı Değişken Oranlı Gübre Kontrol Sisteminin Performansının Saptanması

Yıl 2023, Cilt: 19 Sayı: 1, 15 - 35, 30.04.2023

Bahattin Akdemir , Eray Önler

Öz

Değişken oranlı tarımsal girdi uygulaması hem çevreyi korumak ve hem de gereksiz tarımsal üretim girdisi kullanmayı önlemek için kullanılmakta olan en önemli hassas tarım uygulamalarından birisidir. Bu araştırmada, kamera ile gübre ihtiyacını belirleyen ve santrifüj gübre dağıtma makinalarında değişken oranlı gübreleme yapan kontrol sisteminin performansı saptanmış ve değerlendirilmiştir. Sistem gerçek zamanlı olarak kamera görüntüleri ile yaptığı analiz sonucu bulduğu indis değerlerini dikkate alarak gübre ihtiyacını saptamaktadır. Araştırmada sistemin testleri sabit oranlı ve değişken oranlı gübre uygulama normları için 46-0-0 (N, P, K) kompoze gübresi ile yapılmıştır. Araştırmada yaygın olarak kullanılan 10, 15, 20 ve 25 kg da-1 gübreleme normlarında sistemin performansı incelenmiştir. Araştırma sonucunda sabit gübre normunda sistemin ayarlanan değere göre farkı %0.56 ile %4.42 arasında değişmiştir. Ayarlanan ve ölçülen gübre normu arasında Pearson Korelasyon katsayısı r=0.999 olarak hesaplanmıştır. Yüksek korelasyon katsayısı sistemin ayarlanan değerlere çok yakın miktarda gübre attığını ifade etmektedir. Değişken oranlı gübreleme için denemelerde ayarlanan normlar ile uygulanan gübre normları arasındaki farklar %3.8 ile %5.1 arasında değişmiştir. Sistem laboratuvar testlerinde gerek sabit gübreleme normları için gerekse belirlenen bir senaryo çerçevesinde değişken oranlı gübreleme normları için kabul edilebilir sınırlar içinde değişkenlik göstermiştir. Elde edilen sonuçlar kontrol sisteminin değişken oranlı gübreleme için TS EN 13739-1’de verilen sınırlar içerisinde başarıyla kullanılabileceğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Hasas tarım, Değişken oranlı gübreleme, Sensör, Gerçek zamanlı uygulama

Teşekkür

Bu çalışmanın yapılmasında verdikleri desteklerden dolayı Teknokurgu Tarım Teknolojileri ve Dijital Çözümler A.Ş. firmasına, Augmenta Firmasına ve Akçakaya Tohumluk A.Ş. ye teşekkür ederiz.

Kaynakça

• Augmenta, (2022).AUGMENTA Ne yapar? Nasıl Çalışır? http://www.teknokurgu.com.tr/index.php/tr/augmenta/nedir-nasil-calisir
• Blackmore, B. S., Wheeler P. N., Morrıs, J. Ve Jones, R. J. A. (1994-a). Information Technology in Arable Farming, Report for Scottish Heritage; TIBRE Project, 65 p.
• Blackmore, B. S., Wheeler P. N., Morrıs, J. Ve Jones, R. J. A. (1994). ‘’The role of Precision Farming in Sustainable Agriculture; A European Perspective’’ Presented at the 2 nd International Conference on site Specific Management For Agricultural System, Minneapolis USA.March
• Blackmore, S. (1999). Precision Farming an Introduction, Outlook in Agriculture, 23(4):275-280
• Bongiovanni, R. And Lovenberg-Deboer, J. (2000). Nitrogen Management in Corn Using Site- Specific Crop Response Estimates from a spatial Regression Model. In proc. 5th International Conference on Precision Agriculturei Bloomington, MN. 16-19 July 2000. Center for Precision Agriculture, University of Minnesota, St. Paul, MM.
• Cox, S. (2002). Information technology: The global key to precision agriculture and sustainability. Computers and Electronics in Agriculture, 36:93-111.
• Davis, G. (1998). Precision Agriculture: An Introduction, Water Quality Initiative Publication:WQ450, University of Missouri, Published by University Extension.
• Frantzen, D. (1999). Site-specific farming and the environment. NDSU Extension Service.North Dakota State University.Dakota.USA.
• Godwin, R J Wood, G.A. Taylor, J.C. Earl R. Knight S. Welsh J. Blackmore, B.S. (2002). Management Guidelines for Precision Farming : Nitrogen ASAE Annual International Meeting / CIGR XVth World Congress Sponsored by ASAE and CIGR Hyatt Regency Chicago Chicago, Illinois, USA July 28-July 31, 2002.
• Google Earth (2022). Location https://earth.google.com/web/search/40.931418%0927.397086/ @40.93143049,27.39871457,59.9622888a,1035.29765717d,35y,0.82598286h,32.69790119t,-0r/data=ClcaLRInGe9zfLQ4d0RAIQ-zl22nZTtAKhM0MC45MzE0MTgJMjcuMzk3MDg2GAIgASImC iQJSFZh7k13REARps_Otct1REAZeVF3YZdrO0Ahg3NYkkljO0A
• Güçdemir, İ.H., Türker, U. Karablut, A., Arçak, Ç. (2004). Gübreleme teknolojilerindeki yenlikler (Hassas tarım uygulamaları) ve bunun tarımsal üretime etkileri üzerine bir çalışma. 3. Ulusal Gübre Kongresi Tarım Sanayi Çevre, Bildiri Kitabı Cilt -I, Sayfa 1005-1014, 11-13 Ekim Tokat
• Kim, Y. Reid, J. F. and Han, S. (2002). Evaluation of A Real-time N Sensing and Fertilizer Control Automation Technology for Off-Road Equipment, Proceedings of the July 26-27, 2002 Conference (Chicago, Illinois, USA) Publication Date July 26, 2002. ASAE Publication Number 701P0502, ed. Qin Zhang Pp. 102-111. , 2002.
• Kirişçi, V., M., Keskin, S., M., Say, S, G., Keskin (1999). Hassas Uygulamalı Tarım Teknolojisi, Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti., Yayın No: 88, Ankara.
• Mills, H.A., Jones, J.B.Jr.(1979). Nutrient deficiencies and toxicities in plants:Nitrogen. J.Plant Nutr.1:101-122. 1979.
• Moore, M. (1999). An Investigation into the accuracy of yield maps and their subsequent use in crop management, Ph.D. Thesis, Silsoe College, Dept. of Agric. And Biosystems Engineering, Coventry, England.
• RAUSCH (2022). Instruction Mannual. https://rauch.de/fileadmin/downloads/ betriebsanleitungen/AXIS/5900656-d-en-0413.pdf
• Sındır, K.O. Tekin, A.B. (2002). Economics of variable rate fertilizer application, EE&AE’2002 – International Scientific Conference Rousse, Bulgaria. 2002
• Tekin, B. (2005). Değişken Düzeyli Uygulamaya Yönelik Mineral Gübre dağıtma Makinası tasarımı Üzerine Bir Araştırma, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım makinaları Anabilim dalı (Doktora Tezi), Sayfa: 135.
• Türker, U., Güçdemir, İ.H. (2018). Mısırda değişken oranlı azot uygulaması, Tarım makinaları Bilimi Dergisi, 14(1), 41-45
• Yinyan, S., Man C., Xiaochan W., Odhiambo M. O., Weimin D. (2018-a). Numerical simulation of spreading performance and distribution pattern of centrifugal variable-rate fertilizer applicator based on DEM software, Computers and Electronics in Agriculture, 144, 249–259
• Yinyan, S., Xiaochan W., Odhiambo M. O., Weimin D. (2018-b). Motion analysis and system response of fertilizer feed apparatus for paddy Variable-Rate fertilizer spreader, Computers and Electronics in Agriculture, 153, 239-247