فناوریهای پیشرفته سمپاشی – قسمت دوم؛ سمپاشی و محلول پاشی با پهپاد
پایگاه خبری DA1news: آخرین انقلاب در فناوری در سال 2011 معرفی شد و به نام انقلاب صنعتی چهارم یا صنعت چها رشناخته می شود. مه مترین ویژگی این انقلاب صنعتی به کارگیری گسترده و یکپارچه اینترنت اشیاء، داد ه های بزرگ، هوش مصنوعی، فناوری ربوتیک و سنسور، فناوری چاپ سه بعدی و سیستمهای سایبری-فیزیکی است.
به گزارش اخبار روزانه کشاورزی، در بخش دوم معرفی فناوریهای پیشرفته برای سمپاشی در محصولات زراعی به «سمپاشهای بسیار کم حجم» و «سمپاشی با پهپاد» خواهیم پرداخت که در ادامه می آید:
سمپاش های بسیار کم حجم(ULV)
سمپاشهای بسیار کم حجم برای ایجاد قطره های بسیار کوچک و کاربرد محلول سم در حجم کمتر از 5 لیتر در هکتار برای محصولات زراعی یا کمتر از 50 لیتر در هکتار برای محصولات درختی یا بوت های طراحی شده اند. این سمپاش ها پوشش یکنواختی ایجاد م یکنند و ضمن اینکه کنترل حشرات و بیماریها را افزایش میدهند، تلفات سموم را کاهش میدهند. سمپاش های مجهز به نازل الکترواستاتیک، میکرونر و پهپاد سمپاش نمونه ای از فناوری سمپاش های کم حجم هستند(شکل 1).
شکل 1- سمپاش بسیار کم حجم، برا ی ایجاد قطره های بسیار کوچک و کاربرد محلول سم درحجم کمتر از 5 لیتر در هکتار
این سمپاش ها به گونه ای طراحی شده اند که سم را بدون نیاز به رقیق کردن مرسوم بپاشند و ا ز ا ین ر وباید با دقت زیاد و تجهیزات تخصصی استفاده شوند. سم هر چند ترکیبی از مادۀ مؤثر و حلال است، امابیشتر سموم مورد استفاده با سمپا شهای کم حجم دارای عوامل فعال سطحی و مواد کنترل کنندۀ رانش هستند .
کاهش حمل و نقل به دلیل کاربرد سم در غلظت بالا و بینیازی از رقیق سازی، نفوذ خوب در سطوح کمتر در دسترس پوشش گیاهی و فعالیت بیولوژیکی بهینه برای مادۀ مؤثر سم از مزایای ویژۀ سمپا شهای کم حجم هستند.
از معایب ویژۀ سمپاش های کم حجم میتوان به این موارد اشاره کرد: نیاز به تجهیزات کاربردی تخصصی که ممکن است به طور جهانی در دسترس نباشند، هزینه بالاتر برای تأمین مواد حلالقوی، نیاز به استفاده از وسیلة نقلیه بسیار متمرکز و شرایط آب و هوایی تقریباً عالی برای حصول اطمینان از سمپاشی دقیق همة سطوح مورد نظر، و خطرهای که کاربرد مواد بسیار سمی (به دلیل غلظت بالای سم) برای انسان دارد.
سمپاشی با پهپاد
اگر چه سمپاشی هوایی از اواسط قرن بیستم آغاز شده است، اما به تازگی سمپاشی با پهپاد یا هواپیمای بدون سرنشین (شکل 2) مورد توجه قرا ر گرفته است و به دلیل مزایای زیاد نسبت به سمپاش های زمینی معمولی، یکی از مهمترین پیشرفتها در زمینة مهندسی حفاظت از گیاه و سمپاشهای کشاورزی است. ایدۀ سمپاشی هوایی با استفاده از پهپاد، ابتدا بر اساس فناوری هلیکوپترهای بدون سرنشین ایجاد شد که توسط شرکت یاماها (ژاپن) برای کشت برنج ساخته شده بود.
استفاد ه از پهپادها در کشاورزی ابتدا برای سنجش از دور، بررسی شرایط محصول یا مزرعه و ردیابی ماشین های کشاورزی، کارگران یا محصولات کشاورزی بود. این فناوری هم اکنون برای بذرپاشی و پخش مواد شیمیایی کشاورزی مانند کودها و آفت کشها به کارگرفته میشود. هم اکنون در کشورهای پیشرفته پهپادها به طور گسترده در کشاورزی دقیق استفاده می شوند. دو حوزۀ مهم کاربرد پهپادها در بخش کشاورزی عبارتاند از پایش (نظارت) و محلول پاشی.
شکل 2-استفاده از پهپاد در عملیات کشاورزی پایش (نظارت) توسط پهپاد
نظارت و تشخیص شرایط مرتع، جنگل و مزرعه در مراحل مختلف )آماد هسازی بستر تا برداشت محصول، شناسایی و تعیین سطوح تحت پوشش ویژه (و کنترل منطقة هدف) رهگیری و شمارش دا مها ،آت شسوزی مراتع و جنگ لها، آسیبهای ناشی از بلایای طبیعی، تغییرات اقلیمی، شناسایی و تعیین سطوحبا ویژگیهای مورد نظر و …( معمولاً به صورت پیمایشی توسط انسان یا تصویربرداری توسط هواپیماست.
پایش و نظارت زمینی کاری است سخت، وقتگیر و پرهزینه و ممکن است باعث تاخیر زیاد در اجرای عملیات شود.
با استفاده از فناوری پهپاد و دوربین های مرئی، طیفی یا حرارتی، از مناطق و مزارع هدف تصویربرداری میشود و تصویرها به کمک نرم افزارهای ویژه (مانندENVI وPix4D) تحلیل خواهد شد و اطلاعات تشخیصی و کاربردی مورد نیاز در اختیار کاربران قرار میگیرد(شکل 3).
شکل 3- بررسی شرایط مزرعه با استفاده از تصویربرداری هوایی با پهپاد
محلول پاشی با پهپاد
پهپادها پیشرفته ترین فناوری پاشش محلول شناخته میشوند. در سالهای اخیر، با توسعة فناوری پهپادها استفاده از این ماشی نها برای سمپاشی مزرع هها (شکل 4) و با غها (شکل 5) رو به گسترش است. تواناییهای پهپاد سمپاش مانند پرواز در ارتفاع کم، مصرف کم سم، توان مصرفی کم، هزینة اندک سمپاشی، یکنواختی پاشش و بازده سمپاشی بالا کشاورزان سراسر دنیا را به استفاده از پهپاد تشویق کرده است.
شکل 4- سمپاشی مزرعه با پهپاد
شکل 5- محلولپاشی باغ با پهپاد
مزایای محلول پاشی با پهپاد به شرح زیر است:
– امکانپذیر شدن محلول پاشی در شرایطی که به دلیل شیب زیاد، رطوبت بالای خاک، تراکم و ارتفاع زیاد درختان باغ یا محصولات زراعی (شکل 6 و شکل 7)، رفت و آمد تراکتور و ماشینهای محلولپاش زمینی در مزرعه یا با غ مقدور نیست .
– تخریب نشدن محصول و پیشگیری از فشرده شدن خاک با حذف عبور چرخهای تراکتور و ماشینها در سطح مزرعه.
– صرفهجویی در مصرف سم به دلیل افزایش راندمان سمپاشی .
– حذف یا کاهش خطر آلودگی کارگران به ذرات سم.
– امکان سمپاشی نقطه ای در سطوح آلوده در مزرعه.
– احرای سریع و بهنگام محلولپاشی به دلیل بیشت ر بودن ظرفیت مزرعهای پهپادهای محلول پاش نسبت به سمپاش های رایج.
– کاهش آلودگی زیست محیطی به دلیل کاهش مصرف سوختهای فسیلی (کاهش استفاده از تراکتور).
شکل 6- سمپاشی باغهای شیبدار و متراکم با پهپاد
شکل 7- سمپاشی مزرعه با پهپاد در مراحل پیشرفتۀ رشد
در پهپادهای سمپاش، اجزا ی پاشش سم (پمپ، افشان کها، مخزن و شیلنگ) ر وی پرندۀ بدون سرنشین نصب میشوند. این پرنده با پرواز در ارتفاع پایین، سمپاشی را با دقت بالا و مصرف کم سم به انجام میرساند. پیش از آغاز سمپاشی، مختصات و نقشة منطقه برنامه ریزی میشود و پهپاد سمپاشی را بر اساس برنامه و معمولاً به صورت خودکا ر اجرا میکند.
پروانه پهپاد سمپاش جریان هوای رو به پایینی ایجاد میکند که به شکل گرداب مخروطی در گیاه نفوذ میکند، اما ریزش و رسوب قطره های محلول سم یکی از مهمترین نگرانیها در سمپاشی با پهپاد است.
در هنگام سمپاشی با سمپاش پهپاد، قطره های محلول به درون محصول نفوذ میکنند، اما باد بردگی و ریزش برخی از قطره ها روی زمین در اثر جریان باد پروانه ها، دقت و کنترل بر سمپاشی کاهش مییابد و افزون برهدر رفتن سموم، باعث آلودگی محیطی و مسمومیت میشود
در محلولپاشی باپهپاد، اندازۀ قطره ها، شرایط آب و هوایی (دما، جهت باد، سرعت باد و رطوبت) روی پوشش یا برخوردقطره های سم به هدف و جذب سم توسط گیاه تأثیر میگذارند.
ادامه دارد. …