Pamukta uçakla defolyant uygulamaları üzerine araştırmalar /
Yazar: RAMAZAN SAĞLAM
Danışman: PROF. DR. FAHRİ DELİGÖNÜL
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1992
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Pamuk = Cotton ; Tarım makineleri = Agricultural machinery ; Tarımsal ilaçlama = Agricultural spraying ; Uçaklar = Airplanes ; Yaprak döktürme = Defoliation

Özet:
138 Türkiye'de yaklaşık 700 bin ha alanda tarımı yapılan pamuğun, % 29.5'i Çukurova'da yetiştirilmektedir. Bölgede geniş alanlarda tarımı yapılan pamuğun, hasadında karşılaşılan problemleri azaltmak ve haşatı kolaylaştırmak amacı ile yaprak döktürücünün (defolyantın) havadan uçakla uygulanması araştırılmıştır. Araştırma, Adana Hacıali Pamuk üretme istasyonu pamuk tarlalarında yürütülmüştür. Makineli pamuk haşatında zorunlu olarak uygulanan defolyant elle hasatta da kolay, temiz ve erken bir hasat sağlamaktadır. Defolyant yaprakları dökmekte ve kozalar eş zamanlı açmaktadır. Yaprakların dökülmesi ile, toplanan pamuk içindeki yeşil aksam ve diğer yabancı maddeler azalmakta, kalite yükselmekte ve hasat daha erken dönemde yapılabilmektedir. Ayrıca, hasatta iş verimi arttırılmakta ve pamuğun büyük kısmı ilk elde hasat edilmektedir. Hasat döneminde, defolyantın pamuk tarlasında yer araçları ile uygulanması, açmış ve açmamış pamuk kozalarının dökülmesine neden olmaktadır. Uygulamanın, uçakla havadan yapılması bu problemi de ortadan kaldırmaktadır. Çukurova'da hasatta işçi bulma güçlüğü de vardır. Geç olgunlaşma ve yağmur nedeni ile bazen pamuk zamanında hasat edilememekte ve yağmur nedeni ile kalite de düşmektedir. Hasat döneminde, pamuk zararlılarının populasyonunda artış görülmektedir. Zararlılar, kalite düşmesine ve kayıplara neden olmaktadır. Haşata yakın dönemde özellikle, beyaz sinek zararı artmaktadır. Defolyant uygulaması ile bunların pamuğa olan zararı da bir derecede önlenmektedir. Yapraklar kuruyup, dökülmekte ve zararlıların beslenip, sığınacağı ortam kaybolmaktadır, ilaçlamadan tasarruf sağlanmakta ve kalite düşmesi de azaltılmaktadır. Araştırmacılara göre, pamukta kozaların % 50-70 oranlarında açtığı dönemlerde yapılan defolyant uygulamasında en iyi sonucun alındığı belirtilmektedir. Bu oranlar arasındaki değerlerde üç deneme parselinde uçakla üç defolyant uygulaması yapılmıştır. Bir parsel de kontrol olarak ayrılmış ve uygulama yapılmamıştır. I. denemede % 54, 1 1. denemede % 59 ve III. deneme döneminde de % 65 pamuk kozası açma oranları yapılan sayımlarla saptanmıştır. Defolyant uygulamalarında uçağın enine dağılım genişliğinde bitki ve sehpalar üzerinde, damla sayısı ve kalıntı miktarının dağılımının saptanması için örneklemeler yapılmıştır. Parsellerin ortasında, bitki sıra aralarına139 yerleştirilen örnekleme sehpalarında suya duyarlı kartlarla ve bitkide üç yaprak seviyesinde yaprağın alt ve üst yüzeylerindeki filtre kağıtları ile örneklemeler yapılmıştır. Cessna Ag Truck tarım uçağında I. denemede 12 adetD8-45 ve 48 adet D10-45 hidrolik Tee-jet meme takımı ile 4,6 L/da'lık hacim ve Piper PÂ 18- A/150 Super Cub tarım uçağıyla da 30 adet D12-45 hidrolik Tee-jet meme takımı kullanılarak, 4,7 L/da'lık hacim ile II. ve III. denemeler yapılmıştır. Denemelerde meme verdisi, uçak yer hızı ve diğer kalibrasyon değerleri de ölçülmüştür. Tarım uçaklarıyla yapılan uygulamada 10 m yükseklikte düşey termik hava akımları oluşmaktadır. Termik hava akımlarının şiddeti ve uygulamaya olan etkisi hava stabilite katsayısı (SR) ve dağılım katsayısı ( Pfc) ile belirlenmiştir. Hava stabilite katsayısı (SR) denemelerde -3,9 ile + 16,36 arasında ve dağılım katsayısı (r\)'da 2,46 ile 7,38 arasında kabul edilir sınırlar içinde saptanmıştır. Fiziksel damla analiz yöntemi ile damla dağılımı, özel örnek alma sehpaları üzerinde 4 yüzeyden suya duyarlı kartlarla örneklenmiştir. Hareketli yatay (HY), hareketli düşey (HD), sabit yatay (SY) ve sabit düşey (SD) yüzeylerinden üç pamuk kozası açma dönemlerinde denemeler yapılmıştır. Her denemede, dağılım genişliği boyunca alınan örneklerdeki damla sayıları ve leke çapları mikrometreli mikroskop ile ölçülmüştür. Geliştirilen bir eşitlik ile leke çapları, gerçek damla çaplarına dönüştürülmüştür. Bilgisayar programları ile damla spektrumu ve karakteristik çap değerleri NMD, MMD, VMD ve HC hesaplanmıştır. Her üç defolyant denemesinde de en küçük damla çap değerleri, düşey örnek yüzeylerde saptanmıştır. Damlaları en iyi karakterize eden hacimsel orta çap (VMD), yatay örnek yüzeylerde 205,0-^6,8 yun.; düşey örnek yüzeylerde 37,7-ZS2 yan. arasında değişmektedir. Yatay yüzeylerde düşey yüzeylere göre damla çapı daha büyük olarak saptanmıştır. Birim yüzeyde toplanan damla sayıları da örnekleme yüzeylerine göre değişmektedir. Yatay yüzeylerde 19,1-37,1 ve düşey yüzeylerde ise 10.6-22.8 adet damla/cmr olarak daha az damla sayısı dağılım yoğunluğu saptanmıştır. Defolyant denemelerinde damla çapı, damla sayısı ve homojenlik katsayıları arasında da bir ilişki saptanmıştır, örnekleme yüzeyi konumu, damla çapı ve damla sayısı dağılım yoğunluğunun damla çapı homojenliğini etkilediği görülmüştür. Damla sayısı dağılım düzgünlüğü % CV varyasyon katsayısı ile incelenmiştir. Dağılım genişliğinde varyasyon katsayısı değerleri % 31,5; 28,6 ve 22,3 ve örtme yapılarak iş genişliğinde ise % 29,6; 43,7 ve 27,2 olarak hesaplanmıştır. Varyasyon katsayısı ± % 50 değişim sınırları içinde olduğu140 için yeterli düzgünlükte kabul edilmiştir. Düşey yüzeylerden alınan örneklerde varyasyon katsayısı, yatay yüzeylere göre daha yüksek bulunmuştur. Düşey yüzeylerde dağılımın tekdüzeliği çevre şartlarından da olumsuz yönde önemli oranda etkilenmektedir. Yatay örnekleme yüzeylerinde toplanan damla sayılarının oranı üç deneme için sırasıyla; % £9,5; 66,5 ve 65,0 olarak bulunmuştur. Burada da görüldüğü gibi damlaların % 60-65'i yatay, % 35-40'ı da düşey yüzeylerde toplanmıştır. Düşey yüzeylere daha çok küçük çaplı damlalar düşmüştür. Fluorometrik yöntemle kalıntı dağılım paternlerinin belirlenmesinde Turner yapımı filtreli 111-000 model fiuorometre kullanılmıştır. Defoiyant denemelerinde püskürtme sıvısı içine flüoroşıl özellik gösteren disodyum fluorescein katılmıştır, örneklemeler bitki üzerine yerleştirilen üç yaprak seviyesindeki filtre kağıtları ile üst ve alt yaprak yüzeylerinden yapılmıştır. Fiuorometre, tarla çalışmalarından önce laboratoarda denenmiş ve kalibrasyon çalışması yapılmıştır. Bu amaç için değişik optik filtre ve çözelti derişikliklerinde okumalar yapılmıştır. Doğru ve duyarlı çalışma koşulları saptanmıştır, örnekleme yüzeylerinden elde edilen fluorescein belirteç madde çözeltisi, deney tüplerine alınarak bağıl fluorometre okuması Fu (% ) yapılmıştır. Fu okumalarına karşı gelen Cg (ug/ml) değerleri, derişiklik denklemleri ile dört duyarlılık basamağı için hesaplanmıştır. Bu değerler daha sonra birim örnekleme yüzeylerinde saptanan kalıntı miktarı G" (uL/cm^'ye dönüştürülmüştür. Dağılım genişliğinde kalıntı dağılım paternleri her yaprak seviyesi için elde edilmiştir. Denemelerde yaprak üst yüzeylerindeki kalıntı miktarlarının bağıl tutunma oranı I. denemede % 62.1; II. denemede % 64.4 ve III. denemede % 57.6; yaprak alt yüzeylerinde ise sırasıyla % 37.9; 35.6 ve 42.4 olarak saptanmıştır. Yaprak alt yüzeylerinde bağıl tutunma oram % 35-42 arasında ve yaprak üst yüzeylerinde de % 58-65 oranları arasında saptanmıştır. Birim yaprak yüzeyine düşen ve üç defoiyant uygulamasının ortalaması dikkate alınarak hesaplanan 18.12 jjg/cm2.10~2 'lik kalınü miktarının; % 43.24'ü üst % 35.43'ü orta ve % 21.33'ü de alt yaprak seviyelerinde saptanmıştır, üç yaprak seviyesinde yaprak üst yüzeylerinde saptanan ortalama bağıl tutunma oram ise % 61.37'dir. Kalıntı miktarının enine dağılım düzgünlüğü de varyasyon katsayısı ile incelenmiştir, üç denemede varyasyon katsayılarının değişimi sırası ile, dağılım genişliğinde % 41.9, % 32.1 ve % 38.0 ve iş genişliğinde ise% 47.3, % 38.3 ve % 24.6 olarak saptanmıştır. Kullanılan uygulama hacmine göre, üç uygulamada teorik olması gereken kalıntı miktarları, örnekleme yüzeylerine ulaşan damla sayısı ve kalıntı miktarları ile karşılaştırılmıştır. Hedefe ulaşma oranları141 hesaplanmıştır; uygulanan defolyantın damla olarak kabul edilen iş genişliğinde I. denemede % 45.06'sıi, II. denemede % 22.34'ü ve III. denemede % 15.30'u hedef yüzeylerde ölçülmüştür. Filtre kağıtlarındaki kalıntı miktarlarının ise I. denemede % 37.08'i, II. denemede % 32.76'sı ve III. denemede de % 46.62'si hedef yüzeyler üzerinde ölçülmüştür. Uygulanan defolyantın kalıntı olarak % 53.40 - 67.24'ü; damla olarak ise % 66.94 - 83.85'inin hedef dışı bölgelere düştüğü saptanmıştır. Parsellerden elde edilen pamuk verim değerleri arasında önemli bir fark bulunmamıştır. Verimler arasındaki varyasyon katsayısı % 10'dan daha küçük hesaplanmıştır. Araştırmada kullanılan tarım uçaklarında, sorti zamanı ve iş verimi hesaplamaları da yapılmıştır. Deneme parsellerinde çalışılması nedeni ile sorti süreleri büyük ve iş verimi değerleri de küçük elde edilmiştir. Piper Super Cub tarım uçağında sorti süresi 462.2 s ve iş verimi 2.87 da/min Cessna Ag Truck tarım uçağında ise sorti süresi 374.55 s ve iş verimi de 3.52 da/min olarak gerçekleşmiştir.

Abstract:
142 SUMMARY The cotton plant has been cultured on an approximately 7CH3 000 hectares area in Türkiye. Çukurova region has a great share with 29.5 % of the area. In this research, the defoliant application by using the aircraft was investigated on the cotton plant in order to reduce the problems faced during the picking season and to make the job easier. The field tests carried out on the cotton fields located in Cotton Production Centre in Haci Ali- Adana. The defoliant, which is necessary for picking with cotton picker, also provides clean and early picking for conventional method called hand picking. In addition, it creates a uniform condition for the tolls falling the leaves. So, it reduces the amount of uncoanted substance, within the cotton. That makes the picking job easier and earlier. The defoliant application by the ground sprayer can cause for boll losses during picking season. Thats why, the aircraft takes an advantage. There has been difficulty in finding workers to pick the cotton during the season. Recently, the cotton has not been picked on time due to late ripe and rain. On the other hand, the population insecticide has been rapidly increased.Thus the insecticide has caused for the quality decreasing and losses. By picking season the white fiyCBemisia tabaci) damage has increased. Partly the damage has been prevented by the defoliant application. The leaves have dried, then have fallen down, and the living condition for their insecticide has been destroyed. In addition, less chemical use has been provided and the quality decreasing has been reduced. According to the researchers the test result from the defoliant application has teen obtained in terms when the 50- 70 % of the tells opened. The defoliant was applied three times by aircraft on three trial lands. Only one trial land was left without applying any treatment as a control plot At the first second and third application periods were 54.0 %,59.0 % and 65.0 % respectively. Opening rates of the cotton tells were determined by counting. Sampling defoliant application was made for determining the drop and residue on both plant and tables within the aircraft These sampling were made with the water sensitive cards on the tables within the rows in the middle of the trial land and with the filtered papers were above and below of the leaves. These leaves are on the three-leaves level of the plant Cessna Ag Truck aircraft which has got 12 unit D8-45 and 48 unit D10-45 hydraulic Tee-jet nozzle set providing 4.6 L/da volume were used for the143 first application. Piper PA 18-A/150 Super Cub aircraft which has got 30 unit D12-45 hydraulic Tee-jet nozzle set providing 4.7 L/da volume were used the second and third application. The thermic air turbulences have occured in 10 meter height and vertical direction at the applications by aircrafts. The intensity of the thermic air current and its effection to the applications were determined with the air stability ratio (SB.) and coefficient of distribution (Pfc). In trials, air stability ratio and distribution coefficient are between -3.9 and +16.3S, and also distribution coefficient are between +2.46 and +7.38 were determined within the acceptable limits. The droplet distribution was sampled with the physical droplet analysis method for the droplet distribution using the water sensitive papers which were set on the experiment tables. The applications were made on the surfaces of active horizontal, active vertical, static horizontal, and static vertical when the opening terms of the three cotton bolls. The droplet number and the stain diameters which were on the examples taken from each application were measured with micrometer microscope. The stain diameter were converted to the original droplet diameter by using the equation developed. The droplet spectrum and the characteristic diameter values which MvTO,MMD,VMD and HC were calculated with the computer software. The smallest droplet diameter values for each application were determined on the vertical surfaces. The volume median diameter (VMD) which was the best characteristic for the droplets was between 205.0 and 286.8 um on the horizontal surfaces, and its value has changed between 37.7 and 222 jun on the vertical surfaces. So, the droplet diameter on the horizontal surfaces were bigger than from the vertical surfaces. The droplet density per unit area counted has changed depending on the sampling surface. The distribution intensity of droplet density was determined between 19.1 and 37.1 droplets/cm2 on the horizontal surfaces. The relationships among the droplet diameter, the droplet density and the coefficient of homogenity were determined at the applications. It was seen that the sampling surface position, the droplet diameter and the distribution density of droplet number were affected to the droplet diameter homogenity. The distribution homogenity of the droplet density was examined with the coefficient of variation(CV%). The coefficient variation were found as 31.5 %, 28.6 % and 22.3 % in the distribution swath and were calculated as 29.6 %, 43.7 % and 27.2 % in the effective swath. The coefficient variation values would be accepted, because these value were with in the ± 50 % limits. The coefficient variation of the samples which were taken from vertical surface was higher144 than the horizontal surfaces ones. The distribution homogenity on the vertical surfaces has been more affected negatively from the enviromental conditions. The droplet density rates counted on the horizontal surfaces were found as 59.5 %, 66.5 % and 65.0 % for each of three trials. As it was mentioned up, 60-65 % and 35-40 % of droplets were gathered on the horizontal and vertical surfaces respectively. The droplets which has small diameter have generally dropped down on the vertical surfaces. Fluorometer 111-000 model with filter made in Turner was used for determining of the residue distribution patterns with fluorometric methods. Disodium fluorescein was added to the spraying liquid at the trials. Sampling was made from the top and bottom surfaces of leaves which the filtered paper was located on the plants three leaves level. Fluorometer was calibrated in the labratuary before the field trials. For this aim, readings were made on the different optic filter and on the solution concentration. The trial conditions with more sensitive and right were determined. Fluorescein obtained from sampling surfaces was taken to the test tubes and the relative fluorometric readings were made. Cq (jig/mL) values equal to Fu readings were calculated by equations for four sensitive level. Then these values were converted to the residue amount GpfyiL/ cm^) which was on the unit samplization surfaces. The residue distribution patterns for each level of leaf were obtained at the distribution width. The relative covarage rates of the residue amount on the top surfaces of leaves were determined as 62.2 %, 64.4 % and 57.6 % at the Is* 2F"* and 3T trials, and also they were determined on the bottom surfaces as 37.9 %, 35.6 % and 42.4 % respectively. The relative covarage rate on the bottom surfaces of leaves were found between 35-42 % and were found between 58-65 % on the top surfaces. The residue amount value for each plant was calculated as 18.12 jig/cm^.lû-* related with the average defoliant application. This value was determined as 43.24 % on the top, 35.43 % in the middle and 21.33 % at the bottom of leaf level. The average relative covarage rate was 61.?? % on the top surfaces of leaf and on the three leaf level. The distribution level of residue amount was examined by the coefficient variation. The coefficient variation at the three applications were 41.9 %, 32.1% and 38.0% on the distribution width and they were 47.3 %, 38.3 % and 24.6 % on the effective width. The theoretical residue amount at the three trials associated with the used application volume was compared to the droplet density on the water sensitive paper sampling surfaces and the residue amount on the filter paper sampling surfaces. The reaching rate to target were calculated and were145 measured on the target surfaces as the droplet amount of total applied defoliant were 45.06 % at the 1st, 22.34 % at the 2nd and 15.30 % at the 3"* trial land. The residue amounts on the filtered papers were measured as 37.08 %, 32.76 % and 46.62 % at the each trial. It was determined that 53.40-67.24 % of applications defoliant as amount and 66.94-83.85 % of it as droplet were dropped out of the target area. There were no differences between the cotton productions each trial land. The coefficient variation between the cotton productions was found less than 10%. The soru time and the work efficiency of the aircrafts used in this research were calculated. It was found that the high sorti time and the low work efficiency because of working on the small experiment trial land. They were realized that the sorti time was 462.2 s and the work efficiency was 2.87 da/min of the Piper Super Cub, and also the sorti time was 374.55 s and the work efficiency was 3.52 da/min of the Cessna Ag Truck.