انتخاب درست سم‌پاش؛ اهمیت انتخاب ابزار مناسب در کشاورزی مدرن

موضوع انتخاب یک سم‌پاش مناسب توسط کشاورزان، اعم از زارع در مزارع وسیع یا باغدار در باغات میوه، به دلیل وجود گزینه‌های فراوان و تنوع تکنولوژی‌های موجود، امری حیاتی و در عین حال چالش‌برانگیز است که گاه تصمیم‌گیری را دشوار می‌سازد.

اخبار سبز کشاورزی؛ سم‌پاشی یکی از مهم‌ترین مراحل در مدیریت تلفیقی آفات (IPM) است و اثربخشی آن مستقیماً بر کیفیت محصول، میزان محصول نهایی و سلامت محیط زیست تأثیر می‌گذارد.

انتخاب درست ابزار سمپاشی، یک فرآیند چندعاملی است که باید با در نظر گرفتن جزئیات زیر صورت گیرد:

• نوع فعالیت کشاورزی: زراعت (غلات، حبوبات) در مقابل باغبانی (میوه، سبزیجات).

• مساحت زمین تحت کشت: زمین‌های کوچک (زیر ۱ هکتار)، متوسط (۱ تا ۱۰ هکتار) یا مزارع وسیع (بالای ۱۰ هکتار).

• امکانات مالی و بودجه: توانایی سرمایه‌گذاری اولیه در تجهیزات پیشرفته مانند پهپادها.

• شرایط آب‌وهوایی و توپوگرافی: وزش باد، شیب زمین و دسترسی به منابع آبی.

• نوع محصول و مرحله رشد آن: ارتفاع گیاه و تراکم ردیف‌ها.

هر کشاورز باید با دقت و سنجش کامل، روشی را انتخاب کند که بیشترین بهره‌وری را با کمترین ضریب خطا و هزینه عملیاتی برای او به ارمغان آورد. هدف نهایی، دستیابی به پوشش یکنواخت و دوز مناسب سم در سطح هدف است.

تحول در فناوری سمپاشی: گذار از سنتی به هوشمند

تا پیش از دهه اخیر و ورود گسترده فناوری پهپاد (پرنده هدایت‌پذیر از دور) به حوزه کشاورزی، ابزارهای سنتی نظیر سمپاش‌های پشتی دستی، سمپاش‌های موتوری سه‌چرخ، سمپاش‌های تراکتوری با بوم افقی و در مقیاس‌های بسیار بزرگ، هواپیماهای سمپاش، تنها گزینه‌های موجود بودند.

اما اکنون، پهپادها به سرعت در حال نفوذ به این عرصه هستند و با وعده دقت بالاتر، کاهش زمان عملیات و صرفه‌جویی در مصرف آب و سم، پارادایم سمپاشی را متحول کرده‌اند. این تحول، کشاورز را در یک دوراهی تکنولوژیک قرار داده است: آیا باید به روش‌های اثبات شده سنتی وفادار ماند یا سرمایه‌گذاری بر روی فناوری‌های نوظهور را آغاز کرد؟

 

مزایای نسبی فناوری‌های جدید:

• دقت در کاربرد: کاهش ضایعات سم و آلودگی محیطی.

• کاهش فشار بر خاک: عدم استفاده از ماشین‌آلات سنگین در مزارع مرطوب.

• دسترسی به مناطق صعب‌العبور: سمپاشی محصولات بلند قامتی که تراکتور قادر به تردد در آن‌ها نیست.

کشاورز باید تصمیم بگیرد که کدام روش (پشتی، تراکتوری، پهپادی یا هوایی) با شرایط کاری، توپوگرافی و ساختار مزرعه‌اش سازگارتر است.

ویژگی‌های پهپاد در سمپاشی: بررسی پتانسیل‌های جدید

سمپاشی با پهپاد به‌سرعت در میان کشاورزان مدرن محبوب شده است. توانایی این دستگاه‌ها در پرواز دقیق و پاشش با نرخ جریان کنترل‌شده، مزیت بزرگی محسوب می‌شود. با این حال، بسته به نوع کشت (مانند باغات متراکم یا مزارع غلات)، وسعت مزرعه و شرایط اقلیمی خاص (مانند سطح رطوبت هوا)، هنوز هم روش‌های سنتی کاربرد خود را حفظ کرده‌اند.

پهپادها دائماً در حال تکامل از نظر کیفیت سنسورها، فناوری پرواز و ظرفیت مخازن هستند. برای دستیابی به بهترین عملکرد و تعیین دوز بهینه پاشش، مطالعات میدانی و تطبیق با دستورالعمل‌های سازنده ضروری است.

 

تطبیق ابزار با نیاز:

هر یک از ابزارهای سمپاشی دارای مشخصات عملکردی ویژه‌ای هستند:

• سمپاش پشتی: ایده‌آل برای سمپاشی منطقه‌ای، نقاط آلوده خاص یا باغات کوچک با درختان متراکم.

• سمپاش تراکتوری بوم‌دار: مناسب برای مزارع بزرگ با محصولات ردیفی که ارتفاع گیاه اجازه تردد می‌دهد.

• هواپیمای سمپاش: برای مزارع بسیار وسیع (چند صد هکتار) که نیاز به پوشش سریع دارند.

• پهپاد: ترکیبی از دقت و سرعت، مناسب برای مناطق دشوار و محصولات بلند.

استفاده از پهپاد به‌معنای حذف کامل سایر روش‌ها نیست؛ بلکه باید متناسب با نوع محصول، مرحله رشد گیاه و الگوی آفت یا بیماری، ابزار مناسب را به کار گرفت.

 

مقایسه روش‌های سمپاشی: تحلیل مزایا و معایب عملیاتی

انتخاب ابزار مناسب مستلزم مقایسه‌ای دقیق بر اساس نیازهای واقعی مزرعه است.

ویژگیسمپاش پشتی (دستی)سمپاش تراکتوری (بوم‌دار)پهپاد سمپاشمقیاس کاربردبسیار کوچک و نقطه‌ایمتوسط تا بزرگمتوسط تا بزرگ (مناطق دشوار)هزینه اولیهپایینمتوسط تا بالابالا (نیاز به دانش فنی)سرعت عملیاتبسیار کندمتوسطسریعمصرف آب/سمبالا (در صورت عدم مهارت)متوسطپایین (به دلیل جریان حجمی کنترل‌شده)دسترسی به گیاهعالی (پوشش کامل برگ)خوب (بسته به ارتفاع بوم)خوب (نفوذ از بالا به پایین)اثر فشردگی خاکصفربالا (به ویژه در خاک مرطوب)صفر

 

مزایای کلیدی پهپاد:

برای مزارع بزرگ، پهپاد می‌تواند گزینه‌ای کارآمدتر از نظر زمان و نیروی انسانی نسبت به سمپاش تراکتوری در شرایط خاص باشد، در حالی که در زمین‌های کوچک (زیر ۰.۵ هکتار) هنوز سمپاش‌های پشتی یا تراکتوری سبک عملکرد بهتری دارند.

مثلاً در مبارزه با علف‌های هرز به‌وسیله علف‌کش‌های پیش‌کاشت (Pre-plant) یا پس از جوانه‌زدن (Post-emergence)، سمپاش تراکتوری با بوم‌هایی که دارای نازل‌های تنظیم‌شده با زاویه خاص هستند، بهترین عملکرد و پوشش جانبی را ارائه می‌دهد.

دو ویژگی مهم پهپاد که آن را متمایز می‌کند، عبارت‌اند از چندمنظوره بودن (قابلیت تغییر سموم یا کودها) و کاهش هزینه عملیاتی بلندمدت (به دلیل کاهش مصرف سم).

 

قابلیت مانور و دسترسی:

قابلیت مانور بالای پهپاد، آن را از ابزارهای سنتی متمایز می‌کند، به‌ویژه در زمانی که محصولاتی مانند ذرت، نیشکر یا آفتابگردان به رشد کامل رسیده‌اند و تراکتور نمی‌تواند بدون آسیب رساندن به محصول وارد مزرعه شود. پهپاد در ارتفاع پایین (معمولاً ۱ تا ۳ متر بالاتر از تاج گیاه) با دقت بالا عملیات سمپاشی را انجام می‌دهد؛ حتی در شرایطی که هواپیمای سمپاش به‌دلیل محدودیت‌های ارتفاع پروازی یا عدم دسترسی به باند فرود در نزدیکی مزرعه، قادر به عملکرد مناسب نیست.

 

محدودیت‌های پهپاد در برابر ابزارهای سنتی

با وجود مزایای فراوان، پهپادها محدودیت‌هایی نیز دارند که باید در فرآیند انتخاب مورد توجه قرار گیرند:

1. محدودیت ظرفیت مخزن: پهپادها معمولاً ظرفیت مخزن محدودی دارند (بین ۱۰ تا ۵۰ لیتر بسته به مدل). این امر مستلزم توقف‌های مکرر برای پر کردن مجدد است که می‌تواند کارایی را در مزارع بسیار وسیع کاهش دهد.

2. تأثیر شرایط محیطی: وزش باد شدید، پایداری پرواز و دقت پاشش پهپاد را به‌شدت کاهش می‌دهد.

3. محدودیت‌های عملیاتی نقطه‌ای: هنگام نیاز به سمپاشی نواحی باریک، حاشیه‌ای مزرعه که نیاز به پوشش کامل و جهت‌دار دارند، یا درختان میوه متراکم در باغ، استفاده از سمپاش‌های پشتی (که اپراتور می‌تواند زاویه پاشش را در لحظه تنظیم کند) یا سمپاش‌های موتوری کوچک مناسب‌تر است.

 

مقایسه عملکرد پهپاد و سمپاش زمینی (تراکتوری)

در انتخاب درست سمپاش، ارزیابی عملکرد واقعی در مزرعه ضروری است. این ارزیابی بر اساس چند پارامتر فیزیکی و کارایی استوار است:

۱. یکنواختی پاشش (Uniformity)

یکنواختی به این معناست که سم به طور مساوی در تمام سطح مورد نظر پخش شود.

• سمپاش‌های زمینی (تراکتوری): به‌دلیل نزدیکی به سطح زمین و استفاده از نازل‌های حجمی یا قطره‌ریز، می‌توانند پوشش کامل‌تر و یکنواخت‌تری ایجاد کنند، به ویژه در مورد علف‌کش‌ها که نیاز به پوشش کامل سطح خاک یا پایین گیاه دارند.

• پهپادها: به‌دلیل پرواز در ارتفاع بالاتر، میان ردیف‌های پاشش‌شده ممکن است فضاهای خالی‌تری (معروف به "فاصله بین جریان‌ها") بر جای بگذارند، مگر آنکه تعداد نازل‌ها و همپوشانی (Overlap) پرواز به دقت تنظیم شود. این امر نیازمند درک صحیح از الگوی جریان هوای تولید شده توسط ملخ‌ها است.

۲. حرکت هدفمند و اندازه قطرات

اندازه قطره (Droplet Size) عامل تعیین‌کننده میزان Drift (رانش قطرات در اثر باد) است.

• اندازه قطرات: اندازه قطرات سموم در پهپادها معمولاً کوچک‌تر از سمپاش زمینی است. این امر در عین افزایش سطح تماس با آفت، خطر رانش قطرات توسط باد را افزایش می‌دهد، اگرچه پهپادها برای کاهش این خطر، اغلب از تکنیک‌های جریان‌یافته هوا (Air-assisted Spraying) استفاده می‌کنند.

• حرکت هدفمند: پهپاد به طور ذاتی دارای کمی حرکت غیرهدفمند (ناشی از تصحیح اتوماتیک موقعیت توسط GPS/RTK) است، در حالی که تراکتور حرکت روی سطح زمین را دارد.

۳. پوشش و نفوذ (Coverage and Penetration)

نفوذ به تاج گیاه، به ویژه در باغات متراکم، یکی از بزرگترین چالش‌ها است.

• عملکرد پهپاد و سمپاش زمینی تفاوت زیادی در نفوذ می‌تواند داشته باشد. سمپاش زمینی به‌دلیل ارتفاع کم از سطح خاک و استفاده از نازل‌های حجمی بزرگ یا فن‌های دمنده قوی (در سمپاش‌های فن‌دار)، پوشش مطمئن‌تر و نفوذ بهتری را به لایه‌های پایینی درختان یا بوته‌ها ارائه می‌دهد. پهپادها بیشتر پوشش رویه (Top Canopy) را انجام می‌دهند.

 

محدودیت‌های حجم حمل سم

پهپادها به‌دلیل محدودیت در ظرفیت مخزن و ظرفیت بلند کردن (Payload Capacity)، نیازمند بهبود فنی مداوم هستند تا بتوانند حجم مایع سم بیشتری را حمل کنند. با این حال، در زمینه کنترل علف‌های هرز، سمپاش‌های زمینی که می‌توانند مخازن بزرگ (مثلاً ۲۰۰۰ لیتری) حمل کنند، از نظر صرفه اقتصادی عملیاتی در مقیاس وسیع، همچنان برتر هستند.

پهپاد و هواپیمای سمپاش: مقایسه در مقیاس وسیع

هواپیمای سمپاش از گذشته برای مبارزه با آفات و بیماری‌ها در اراضی بسیار بزرگ (مانند مزارع گندم در دشت‌های وسیع) استفاده شده و هنوز هم در مناطقی که پوشش سریع صدها هکتار در روز مورد نیاز است، کاربرد دارد.

مقایسه ظرفیت:

• پهپاد: میزان مایع سم قابل استفاده برای هر هکتار معمولاً بین ۲۷ تا ۵۴ لیتر (بسته به نوع سم و دوز مورد نیاز) است.

• هواپیمای سمپاش: این میزان در هواپیما معمولاً پایین‌تر و حدود ۲۷ لیتر در هکتار یا کمتر است، زیرا سرعت حرکت هواپیما بسیار بالاست و نیاز به قطرات بسیار ریز برای اطمینان از پراکندگی کافی است.

در موارد بیماری‌های شدید که نیاز به دوز بالاتر یا پوشش فوری کل مزرعه وجود دارد، بازدهی هواپیما در پوشش سریع فیزیکی بیشتر است، هرچند هزینه هر پرواز هواپیما به‌مراتب بالاتر است و نیازمند شرایط خاص فرود است.

انتخاب در شرایط حساس:

در مزارعی مانند گندم یا ذرت، زمانی که ورود تراکتور به‌دلیل خطر آسیب فیزیکی به محصول (به خصوص در مراحل پایانی رشد) یا غرقاب شدن خاک امکان‌پذیر نیست، استفاده از هواپیما یا پهپاد یک انتخاب درست و ضروری تلقی می‌شود.

 

رشد فناوری در پهپاد سمپاش: آینده‌ای رو به بهبود

پهپادهای سمپاش بر اساس نوع موتور (الکتریکی یا هیبریدی) و توان باتری، ظرفیت و استقامت متفاوتی دارند. این فناوری اجازه می‌دهد تا زمان دقیق سمپاشی (بر اساس پیش‌بینی دقیق وضعیت آب و هوا و مراحل بحرانی آفت) برای هر قطعه زمین تعیین شود.

مدیریت عملیات:

یکی از چالش‌های اصلی در استفاده از پهپاد، مدیریت عملیات تکراری پر کردن مخزن است. گاهی به‌دلیل محدودیت ظرفیت مخزن (مثلاً ۲۰ لیتر)، نیاز است که عملیات چندین بار متوقف و پر شود که این زمان مرده باید در برنامه‌ریزی گنجانده شود.

به‌هر حال، فناوری پهپاد با سرعت در حال رشد است. بهبودهایی در زمینه ظرفیت باتری، افزایش ظرفیت مخزن و توسعه نازل‌هایی با کنترل دقیق‌تر اندازه قطرات، در حال اعمال شدن است. کشاورزان باید هنگام خرید سمپاش، مزایا، هزینه‌های اولیه و نگهداری، نیازهای خاص مزرعه و پتانسیل افزایش بهره‌وری خود را دقیق بررسی کنند تا بهترین سرمایه‌گذاری و انتخاب عملیاتی حاصل شود.

منبع: ماهنامه دام و کشت و صنعت – شماره ۳۰۱ – مهر ۱۴۰۴