Pamuk tarımında kullanılacak termal esaslı yaprak dökücü tasarımı ve geliştirilmesi

Abstract

In this study, it is aimed to design and develop a thermal based defoliator which can be used an alternative application to chemical defoliants that are applied in pre-harvest period, in cotton cultivation. Computer aided design programs were used to design and develop thermal based defoliation machine. Strength, air and thermal flow analysis was done using SolidWorks® 2010 Premium program which employs Finite Element Methods for analysis. This study was done in the same location for two consecutive years with three cotton varieties. Thermal treatment, chemical treatment and non-treatment groups were compared in terms of leaf kill, defoliation, fiber quality, yield and treatment costs. While leaf kill was 100% in first 24 hours for thermal treatment, it is up to 56% for chemical treatment and 13% for non-treatment, after 19 days. At 19 days after the treatments, defoliation rate reached 90% in thermal treatment plots, 50% in chemical treatment plots and 10% in non-treatment plots, approximately. There were no statistical differences between treatments, in terms of fiber quality and yield. When treatment costs were compared, thermal treatment could be an alternative to chemical treatments. Furthermore, thermal treatment makes harvest by machine possible in organic cotton cultivation and also can take harvest-time earlier.

Bu doktara çalışmasında, pamuk tarımında makinalı hasat öncesinde yapılan kimyasal yaprak dökücü (defolyant) uygulamasına alternatif olarak kullanılabilecek termal esaslı yaprak dökücü makina tasarımı ve geliştirilmesi amaçlanmıştır. Termal etkili yaprak dökücü makinanın tasarımı ve geliştirilmesinde bilgisayar destekli tasarım programları kullanılmıştır. Gerilme, hava akış ve termal analizleri sonlu elemanlar yöntemine göre analiz yapan SolidWorks® 2010 Premium programı ile gerçekleştirilmiştir. İki yıl üst üste, aynı lokasyonda 3 pamuk çeşidi üzerinde yürütülen çalışmada, termal esaslı yaprak dökücü makina ile uygulama, kimyasal uygulama ve hiçbir uygulamanın yapılmadığı kontrol grupları, yaprak ölümü, yaprak dökümü, lif kalitesi, verim ve uygulama maliyetleri yönünden karşılaştırılmışlardır. Yaprak ölüm oranları termal uygulama yapılan parsellerde ilk 24 saate %100’e ulaşırken, kimyasal uygulama yapılan parsellerde 19 gün sonunda en çok %56 seviyelerinde, hiçbir uygulamanın yapılmadığı parsellerde en çok %13 civarında gerçekleşmiştir. Uygulama sonrası 19 gün sonunda yapılan ölçümlerde yaprak döküm oranları termal uygulama yapılan parsellerde %90’lara ulaşırken, kimyasal uygulama yapılan parsellerde %50’lerde, kontrol parsellerinde ise %10 civarında gerçekleşmiştir. Uygulamaların lif kalite özellikleri ve verim üzerine etkileri konusunda istatistiksel açıdan önemli bir fark bulunmamıştır. Uygulama maliyetleri açısından termal yaprak dökücü uygulamanın, kimyasal uygulamaya alternatif olabileceği görülmüştür. Ayrıca, termal etkili yaprak dökücü uygulama organik pamuk yetiştiriciliğinde makinalı hasadı mümkün kılmakla birlikte, hasat zamanının erkene çekilmesini de sağlayabilmektedir.