نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
2 دانشیار گروه مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس
3 استاد گروه مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی
4 استاد گروه مکانیزاسیون دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
5 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- سازه دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان
چکیده
در این مقاله، روش تهیة نقشة رقومی مدیریتی به منظور بهکارگیری در سامانة کاربرد میزان متغیر (VRA) علفکش پیش رویشی سیانازین (بلادکس) ارائه شده است. هدف از این تحقیق، توسعة روشی دقیق برای تهیة نقشههای رقومی مدیریتی کاربرد علفکشها به صورت موضعی است که به کاهش میزان مصرف علفکشها و نیز کاهش خطرهای زیست محیطی می‌انجامد. بدین منظور، ابتدا مختصات محلی (Local) و جهانی (UTM) نقاط مزرعهای به مساحت یک هکتار با استفاده از یک دوربین نقشه‌برداری Total Station و چهار گیرنده GPS استاتیک که روی چهار ایستگاه مستقر شدند، به دست آمد. دادههای حاصل از گیرندههای GPS با رایانة شخصی و با استفاده از نرمافزار Compass پردازش شد. سپس در محیط نرمافزار Land، شبکهای از سلولها به ابعاد 8/14×8/14 متر ایجاد و به کمک دوربین Total Station روی مزرعه پیاده‌سازی شد. با استفاده از روش نقطه شبکه، از مرکز هر سلول نمونهای به عمق 20 سانتیمتر انتخاب و نمونهها به منظور تعیین درصد مادة آلی و بافت خاک به آزمایشگاه خاکشناسی ارسال شد. از نتایج تجزیه و تحلیل نمونهها مشخص شد که دامنة تغییرات (R) مادة آلی خاک مزرعه 82/0 درصد، با کمینه و بیشینه 43/0 و 25/1 درصد است. مادة آلی خاک دارای توزیع نرمال با میانگین 86/0 درصد و انحراف معیار 18/0 درصد است. بافت خاک نیز در محدوده لومی، لومی شنی، و شنی لومی قرار دارد. برای بسط مقادیر به سایر نقاط شبکه از روش میانیابی کریجینگ استفاده شد. با توجه به مقادیر توصیه شده در دستورالعمل کاربرد علفکش سیانازین (بلادکس) بر اساس تغییرات درصد مادة آلی و بافت خاک، چهار ناحیة مجزا در مزرعه برای کاربرد علفکش با مقادیر 4/1، 7/1، 9/2 و 5/3 لیتر مادة مؤثر در هکتار مشخص شد و نقشة رقومی مدیریتی مزرعه به دست آمد. با استفاده از این نقشه، مشخص شد که کل مزرعه به میزان 61/1 لیتر علفکش نیاز دارد و در صورت کاربرد دقیق علفکش بر اساس مقادیر توصیه شده توسط نقشه در مقایسه با میزان کاربرد 9/2 لیتر مادة مؤثر در هکتار که برای 9/67 درصد سطح مزرعه توصیه شده است، به طور متوسط 13 درصد در مصرف علفکش صرفهجویی خواهد شد. با توجه به مختصات نقاط مزرعه، این نقشه قابلیت بهکارگیری را به عنوان مقادیر ورودی مطلوب در کنترلگر الکترونیکی سمپاش بومدار پشت تراکتوری خواهد داشت.
عنوان مقاله [English]
Generating a Digital Management Map Using GPS for Herbicide Application by VRA Spraying
چکیده [English]
This paper presents a method for generating a digital management map to apply Cyanazine pre-emergence herbicide. The main objective was to develop a precision method to generate management maps for the variable rate application of herbicide to reduce the amount of herbicide applied and its adverse impact on the environment. First, local and UTM coordinates of a field were determined using Total Station and four static GPS receivers. Data processing was performed using a PC with Compass software. A 14.8 m grid was created using Land software and laid out on the field. Grid point sampling was done at the center of each cell at a depth of 20 cm and analyzed in a laboratory. The laboratory results showed that the range of, maximum, and minimum soil organic matter content (OMC) was 0.82, 1.25 and 0.43, respectively. OMC had a normal distribution with an average of 0.86% and a standard deviation of 0.18%. Soil texture varied between loam, sandy loam and loamy sand. The Kriging interpolation method was then used to determine the make-up at other points in the grid. By considering manufacturer recommendations for herbicide application based on OMC and soil texture, four zones were determined for herbicide application rates of 1.4, 1.7, 2.9 and 3.5 l/ha. A digital map was then generated and used to determine that the total required herbicide was 1.61 l/ha. It was determined from the map that herbicide application could be decreased up to 13% using an application rate of 1.6 l/ha instead of 2.9 l/ha over 67.9% of the field area. The map can be utilized to determine desired input for an electronic controller of a VRA boom sprayer.
کلیدواژه‌ها [English]
- Digital Soil Map
- GIS
- Global Positioning System (GPS)
- Organic Matter Content (OMC)
- Preemengence Herbicide
- soil texture
)