Development and field evaluation of a precision inter-row herbicide applicator for improving herbicide application efficiency, crop safety and weed management in vegetable pea (Pisum sativum L.)
تُظهر دراسة ميدانية استمرت لمدة عامين في الهند أن استخدام جهاز تطبيق مبيدات الأعشاب بين الصفوف بدقة (IRRA) للتطبيق المتتابع لمادتي البينديميثالين والإيميتازابير يحسن بشكل كبير من مكافحة الأعشاب الضارة، وسلامة المحصول، وإنتاج القرون الخضراء، والعوائد الاقتصادية في البازلاء الخضراء مقارنة بطرق الرش التقليدية بعد الإنبات.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في الحقول الهادئة حيث تنمو الخضروات، تدور منافسة صامتة في كل موسم. يزرع المزارعون محاصيل مثل البازلاء الخضروية، وهي من البقوليات التي تفضل الأجواء الباردة وتُقدر لقرونها الطازجة وقدرتها على إغناء التربة بالنيتروجين بشكل طبيعي. ومع ذلك، تواجه هذه المحاصيل منافساً شرساً: الأعشاب الضارة. تنمو هذه النباتات غير المرغوب فيها بسرعة أكبر من البازلاء في مراحلها الأولى، وتسرق ضوء الشمس والماء والمغذيات. وإذا تُرِكت دون رقابة، يمكن لهذه المنافسة أن تقلل الحصاد بنسبة تقارب النصف. لعقود من الزمن، كان الحل كيميائياً: رش مبيدات الأعشاب لقتل الأعشاب الضارة. لكن هذه الطريقة بها عيب؛ فعندما يرش المزارعون حقلاً ما، غالباً ما يهبط الرذاذ على المحصول نفسه بالإضافة إلى الأعشاب الضارة. ولأن البازلاء حساسة، فإن هذا التلامس العرضي يمكن أن يضر بالنبات، مما يعيق نموه أو حتى يقتله. لذا، فإن التحدي لا يكمن فقط في قتل الأعشاب الضارة، بل في القيام بذلك بدقة تجعل المحصول بعيداً عن اللمس.
سعى باحثون في أوتار براديش، الهند، لحل هذه المشكلة من خلال بناء آلة بسيطة مصممة لتغيير كيفية تقديم مبيدات الأعشاء. ركزوا على استراتيجية محددة: استخدام مادتين كيميائيتين مختلفتين بالتتابع. أولاً، طبقوا مبيد أعشاب قبل الإنبات يسمى "بينديميثالين" قبل حتى أن تنبت الأعشاب الضارة. لاحقاً، عندما كانت الأعشاب قد ظهرت ولكن المحصول لا يزال صغيراً، احتاجوا إلى تطبيق مادة كيميائية ثانية وهي "إمازيثابير". الطريقة القياسية للقيام بذلك هي رش الحقل بأكمله باستخدام مرشة ظهر، وهي طريقة غالباً ما يتطاير فيها الرذاذ على نباتات البازلاء. ولتحسين ذلك، طور الفريق جهازاً يسمى "تطبيق مبيد الأعشاب بين الصفوف". هذه الآلة هي في الأساس صندوق مغطى بعجلات يناسب المسافة بين صفوف المحاصيل. وله قاعدة مفتة تسمح للرذاذ بالوصول فقط إلى الأعشاب الضارة التي تنمو في الفراغات بين الصفوف، بينما يقوم السقف والجوانب بحجب الرذاذ عن ضرب نباتات البازلاء أعلاه.
اختبر الفريق هذا الجهاز على مدار موسمين زراعيين، مقارناً إياه بطرق الرش التقليدية وإزالة الأعشف يدوياً. زرعوا البازلاء الخضروية وعالجونها بمجموعات مختلفة من مبيدات الأعشاب. تلقت بعض القطع المادة الكيميائية الثانية بالرش العادي، بينما تلقت قطع أخرى المادة عبر الآلة الجديدة. كما تضمنت القطع التي تمت فيها إزالة الأعشاب يدوياً وقطعاً لم تتم فيها إزالة أي أعشاب لتكون بمثابة خط أساس للمقارنة. كانت النتائج واضحة؛ فقد أظهرت القطع التي عولجت بالآلة انخفاضاً كبيراً في أعداد الأعشاب الضارة ووزنها مقارنة بطرق الرش التقليدية. والأهم من ذلك، أن نباتات البازلاء في هذه القطع نمت بشكل أطول، وطورت المزيد من الفروع، وأنتجت المزيد من الأوراق. لقد نجحت الآلة في إبقاء مبيد الأعشاء بعيداً عن المحصول، مما منع الإصابة الكيميائية التي تحدث غالباً مع الرش القياسي.
امتدت الفوائد إلى ما هو أبعد من صحة النبات لتشمل الحصاد النهائي. فقد أنتجت القطع التي عولجت بجهاز التطبيق الدقيق قروناً خضراء أكثر من تلك التي عولجت بالمرشات التقليدية. وفي الواقع، كان الحصاد من هذه القطع المعالجة بالآلة قريباً جداً من القطع التي تمت فيها إزالة الأعشاب يدوياً بالكامل، وهي طريقة فعالة للغاية ولكنها تتطلب عمالة كثيفة ومكلفة. كما نظر الباحثون في اقتصاديات هذه العملية؛ فبينما تطلبت الآلة استثماراً أولياً، إلا أن العائد الأعلى والمخاطر المنخفضة لإصابة المحصول جعلت المزارعين الذين يستخدمون هذه الطريقة يحققون أموالاً أكثر. كان العائد على الاستثمار متفوقاً على الرش التقليدي لأن المحصول كان أكثر صحة وأنتج غذاءً أكثر.
توضح هذه الدراسة أن الطريقة التي يطبق بها المزارع المادة الكيميائية لا تقل أهمية عن المادة الكيميائية نفسها. فمن خلال استخدام جهاز بسيط مغطى لتوجيه الرش فقط حيث تشتد الحاجة إليه، أثبت الباحثون أنه من الممكن التحكم في الأعشاب الضارة بفعالية دون الإضرار بالمحصول. لم تكتفِ الآلة بقتل الأعشاب فحمة، بل حمت البازلاء، مما سمح لها بالنمو إلى كامل إمكاناتها. بالنسبة للمزارعين الذين يزرعون البازلاء الخضروية، يوفر هذا مساراً عملياً للمضي قدماً: طريقة تجمع بين كفاءة المواد الكيميائية وأمان الدقة، مما يؤدي إلى حصادات أفضل وأرباح أعلى دون عبء العمل اليدوي الثقيل. تظهر هذه التكنولوجيا أنه مع القليل من الهندسة، يمكن خوض المعركة الأزلية بين المحاصيل والأعشاب الضارة بعناية أكبر ونتائج أفضل.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.