Yanıt yüzeyi metodolojisi kullanılarak nar bahçesinde püskürtme uygulaması için özgül püskürtme hacminin optimizasyonu

Meyve severler için akıllı püskürtmenin önemi

Nar, mücevher gibi taneleri ve sağlığa yararlı suyu ile değer görür; ancak ağaçları zararlılardan ve hastalıklardan uzak tutmak maliyet gerektirir. Çiftçiler sıklıkla bahçeleri yüksek hacimli pestisit karışımları ile kaplar; bu sıvıların çoğu yaprak ve meyveye ulaşmaz. Boşa harcanan bu sis hava ve toprağa karışır, maliyeti artırır ve çevreye zarar verebilir. Bu çalışma, Hint nar bahçelerinde püskürtme hacimlerini hassaslaştırarak ağaçların tam olarak yeterince korunmasını—ne eksik ne fazla—nasıl sağlanacağını inceliyor.

Herkese aynı şekilde uygulamanın sorunu

Çoğu bahçe püskürtücüsü açık bir bahçe hortumuna benzer şekilde çalışır: ağaçların boyu veya yaprak yoğunluğu ne olursa olsun sabit bir akış sağlar. Hindistan’da nar üreticileri genellikle hektar başına yüzlerce litre püskürtme uygular ve sezon içinde kırktan fazla uygulama yapabilirler. Önceki araştırmalar, püskürtülen pestisitlerin yalnızca yaklaşık üçte birinin genellikle taçlara ulaştığını, gerisinin sürüklendiğini veya akıp gittiğini göstermiştir. Bu yalnızca kimyasal ve su israfına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda toprak, su ve çevre alanlarının kirlenme riskini artırır.

Ağaç boyuna uyarlanmış akıllı püskürtücü

Bunu çözmek için araştırmacılar, bir traktöre çekilen hava destekli püskürtücüyü, önündeki ağaç tacının büyüklüğüne göre bırakılan sıvı miktarını değiştirebilen “değişken oranlı” bir makineye uyarladılar. Püskürtücüye, farklı yüksekliklerde yaprağa olan mesafeyi ölçen üç ultrasonik sensör takıldı. Bu sensörlerle hizalanmış üç memeden, küçük bir bilgisayar tarafından kontrol edilen darbe genişlik modülasyonlu bir valf aracılığıyla elektronik olarak akış düzenleniyor. Traktör sır boyunca ilerledikçe sensörler tacın başladığı ve bittiği yerleri algılıyor ve sistem yalnızca yaprak olduğunda püskürtme yapıyor. Bu düzen, meme akışı ve ilerleme hızının, gerçekte ağaçlara ne kadar püskürtme düştüğünü nasıl etkilediğini incelemeyi mümkün kılıyor.

Gerçek bahçelerde püskürtme desenlerini test etmek

Ekip sistemi Hindistan’ın Maharashtra eyaletindeki üç ticari nar bahçesinde, yaygın yetiştirilen Bhagwa çeşidiyle test etti. Bahçeler iki ile sekiz yaş arasında değişiyordu; bu nedenle ağaçlar boy ve taç hacmi açısından farklılık gösteriyordu. Her bahçede araştırmacılar püskürtücüyü üç meme akış hızında ve üç ilerleme hızında çalıştırarak dokuz çalışma kombinasyonu oluşturdu. Püskürtmenin taça ne kadar nüfuz ettiğini ölçmek için, suya duyarlı kağıtları hem dış yaprak katmanına hem de ağacın iç derinliklerine taktılar. Her geçişten sonra bu kartları taradılar ve görüntü analiz yazılımı kullanarak üç temel sonucu nicelendirdiler: kart yüzeyinin ne kadarının kaplandığı, santimetrekare başına kaç damla düştüğü ve ne kadar sıvı bırakıldığı.

Püskürtme hacmi için en uygun noktanın bulunması

Tüm bahçelerde belirgin bir desen ortaya çıktı. Daha yavaş traktör hızları ve daha yüksek meme akışları daha iyi örtü, daha fazla damla ve özellikle dış taçta daha yüksek bırakım sağladı. İç zonlar yoğun yaprak bariyerinin etkisiyle tutarlı şekilde daha az püskürtme aldı. Yanıt yüzeyi metodolojisi adı verilen istatistiksel bir teknik kullanarak yazarlar hız ve akış oranını her bahçedeki üç püskürtme sonucuna bağlayan modeller kurdular. Ardından, örtüyü pratik bir aralıkta tutan ve damla yoğunluğunu böcek ilaçları ve fungisitler için etkili olduğu bilinen eşiklerin üzerinde tutan çalışma ayarlarını aradılar. Bu optimizasyon, genç, orta yaşlı ve daha yaşlı bahçeler için sırasıyla yaklaşık 0,093; 0,084 ve 0,077 litre/ metreküp taç hacmi başına önerilen “özgül püskürtme hacimleri” verdi.

Daha az sis, aynı koruma

Akıllı püskürtücü “hedeflenmiş” modda—yani yalnızca yaprak olduğunda püskürtme yapacak şekilde çalıştırıldığında—hektara uygulanan toplam hacim geleneksel sürekli püskürtme ile karşılaştırıldığında dramatik şekilde düştü. Bahçe yaşı ve ağaç düzenine bağlı olarak püskürtme tasarrufu yaklaşık %38 ile %60 arasında değişti; buna karşın yapraklardaki damla örtüsü ve yoğunluğu için kabul edilen eşikler sağlandı. Basitçe söylemek gerekirse, ağaçlar çok daha az kimyasal ve su kullanımıyla aynı düzeyde korundu. Çiftçiler için bu daha düşük girdi maliyetleri ve gün içinde daha az dolum anlamına gelebilir; çevre içinse hedef dışı sürüklenmenin azalması ve toprak ile suya yönelik risklerin düşmesi demektir. Denemeler belirli koşullardaki narda sınırlı olsa da çalışma, sensörlerle yönlendirilen ve dikkatli optimizasyonla taç hacmine göre püskürtme hacminin ayarlanmasının meyve üretimini hem daha sürdürülebilir hem de ekonomik açıdan daha verimli kılabileceğini öne sürüyor.

Atıf: Thorat, D.S., Mehta, C.R., Agrawal, K.N. et al. Optimization of specific spray volume for spray application in pomegranate orchard using response surface methodology. Sci Rep 16, 8589 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38088-4

Anahtar kelimeler: doğru hedefleme spreyleme, nar bahçeleri, değişken oran teknolojisi, pestisit optimizasyonu, taç sensörlemesi