معدات وتقنيات ذات معدل متغير لمكافحة الأعشاب الضارة

من المتوقع أن يصل عدد سكان كوكبنا إلى 9 مليارات نسمة بحلول نهاية عام 2050. وبعبارة أخرى، ما الذي يستلزمه ذلك فيما يتعلق بكيفية إطعامهم؟

طالما أن الحاجة إلى الغذاء في ازدياد، فمن المنطقي توقع عدم وجود توسع إضافي في الأراضي المستخدمة للأغراض الزراعية. ولهذا السبب، يدفعنا ذلك إلى بذل المزيد من الجهد والعزيمة لزيادة الإنتاجية والاستخدام الأمثل للموارد.

والخبر السار هو أن الزراعة الدقيقة، وهو مصطلح يشير إلى مجموعة من التقنيات، قد تساعد في الجهود المبذولة لتحقيق هذه المتطلبات.

في الزراعة الدقيقة، قد يُسهم استخدام تقنية معدل التسميد المتغير (VRT) على وجه الخصوص في ضمان مكافحة الأعشاب الضارة، مع السماح في الوقت نفسه بالاستخدام الأمثل لمبيدات الأعشاب وتقليل الأثر السلبي على البيئة. ويمكن تحقيق هذه الفوائد دون المساس بمحصول المحاصيل أو جودتها.

أثناء حديثنا عن مبيدات الأعشاب، من الضروري الإشارة إلى أن مستويات مبيد الأعشاب المستخدمة قد تختلف باختلاف الحقل وتطبيق تركيبة المعدل المتغير. وهذا أمر يجب مراعاته دائمًا.

عندما يتم إعادة توزيع مبيد الأعشاب إلى أجزاء من الحقل حيث تشتد الحاجة إليه، مع مراعاة الظروف المتغيرة للتربة، فإن درجة مكافحة الأعشاب الضارة التي يتم تحقيقها ستظل ثابتة.

وبطريقة مماثلة، سيكون معدل الرش أو تطبيق مبيدات الأعشاب المتغير بمثابة محور التركيز الرئيسي للمحادثة التي ستجري على امتداد هذا المقال.

سيتضمن ذلك وصف المعدل المتغير الذي يتم به تطبيق مبيدات الأعشاب، والطريقة الدقيقة التي يتم بها تطبيق مبيدات الأعشاب، وكيفية تحديد معدل التطبيق، وكيف تعمل عملية التطبيق نفسها.

ما هو معدل تطبيق مبيدات الأعشاب المتغير؟

يوصى باستخدام جرعات معينة من مبيدات الأعشاب على مساحات واسعة؛ ومع ذلك، فإن هذه التوصية لا تأخذ في الاعتبار مجموعة متنوعة من الخصائص التي تساهم في الطبيعة التاريخية المهمة والمتنوعة مكانيًا للزراعة التقليدية.

من الضروري الأخذ في الاعتبار أن جزءًا كبيرًا من تكاليف إنتاج المحاصيل يعود إلى استخدام مبيدات الأعشاب لمكافحة الأعشاب الضارة. ويؤدي ذلك إلى خسائر مالية فادحة عند استخدام مبيدات الأعشاب بشكل مستمر (سواء كانت هذه الخسائر مباشرة أو غير مباشرة).

بالإضافة إلى ذلك، قد تكون مبيدات الأعشاب التي تتسرب إلى الأنهار والمياه الجوفية مصدرًا للتلوث البيئي. ومع استخدام تقنيات مثل تطبيق المعدل المتغير (VRA) وغيرها الزراعة الدقيقة من خلال الممارسات، من الممكن التخفيف من هذه المشاكل إلى حد ما.

يأخذ نظام VRA في الاعتبار عددًا من المتغيرات المختلفة عند استخدام مبيدات الأعشاب، بما في ذلك الموقع والمنطقة ونوع الإصابة وظروف التربة وكثافة الأعشاب الضارة في تطبيق مبيدات الأعشاب، من بين أمور أخرى.

ونتيجةً لذلك، أصبحنا قادرين بشكل أفضل على القضاء على الأعشاب الضارة وتقليل تأثيرنا على البيئة المحيطة. ويُسهّل التخلص من الجرعات الزائدة والناقصة من خلال رش مبيدات الأعشاب بمعدلات متغيرة، وذلك بدمج نظام الرش مع نظام التحكم في معدل الرش.

لغرض تزويدكم بالمعلومات، قد تشمل المكونات الأساسية لنظام التحكم في المعدل المتغير، على سبيل المثال لا الحصر، جهاز طرفي أو شاشة عرض قادرة على دعم الرش بالمعدل المتغير، ومعدات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والتحكم في معدل الفوهة المتغير (التحكم في القسم أو التحكم في معدل كل فوهة).

ما هو استخدام مبيدات الأعشاب؟

سنتناول هنا تطبيقات مختلفة لمبيدات الأعشاب:

• تُعدّ مبيدات الأعشاب أداةً ممتازةً للتحكم في النباتات غير المرغوب فيها أو إدارتها. ومبيدات الأعشاب، في أبسط صورها، هي مواد كيميائية زراعية تُستخدم غالبًا في زراعة المحاصيل الصفية لزيادة الإنتاج. حماية المحاصيل وإنتاج المحاصيل عن طريق إزالة النباتات الأخرى. ويمكن استخدام هذه المبيدات العشبية إما قبل عملية الزراعة أو أثناءها.
• بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدامه على المحاصيل في الخريف يجعل من الممكن تحسين الحصاد، وهو ما يعد فائدة أخرى.
• تُعدّ مبيدات الأعشاب أداةً أخرى قد يستخدمها مديرو الغابات لتجهيز المناطق التي تم قطع أشجارها لإعادة التشجير ولتهيئتها للنمو المستقبلي. وبالمقارنة مع الزراعة، فإن تنسيق الحدائق يشمل مساحة إجمالية أكبر بكثير وكمية أكبر من المواد المستخدمة. ومع ذلك، فإن وتيرة استخدامها ليست عالية.
• من الممارسات الشائعة في المناطق الحضرية والضواحي استخدام مبيدات الأعشاب في ملاعب الجولف والمروج والحدائق والمسطحات المائية للسيطرة على نمو الأعشاب المائية، وكذلك في أنواع أخرى من التضاريس.
• تُستخدم مبيدات الأعشاب التي تُصنف ضمن فئة المبيدات الملامسة، مثل حمض الكبريتيك والباراكوات والدايكوات، على أجزاء النبات التي تلامسها فقط. أما مبيدات الأعشاب المنقولة، مثل الأميترول والبيكلورام، فتُستخدم عند استهداف الجذور أو أجزاء أخرى من النبات، حيث تنتقل من التربة المعالجة فوق سطح الأرض إلى تلك الأجزاء. ويحدث هذا عندما تنتقل مبيدات الأعشاب إلى الأجزاء المستهدفة.
• يمكن تصنيف مبيدات الأعشاب إلى فئات محددة حسب وقت استخدامها، وأكثرها شيوعًا هي مبيدات ما قبل الزراعة، ومبيدات ما قبل الإنبات، ومبيدات ما بعد الإنبات. وللعلم، يمكن رش مبيدات ما قبل الزراعة على التربة أو الأعشاب الضارة قبل بذر البذور الزراعية.
• أصبح استخدام مبيدات الأعشاب في الأراضي الزراعية أسهل بفضل تطوير آلات متخصصة مثل الرشاشات وآلات نثر المبيدات، بالإضافة إلى معدات دمج المبيدات في التربة. علاوة على ذلك، فقد ساهم ذلك بشكل كبير في تبسيط عملية مكافحة الأعشاب الضارة.
• تُستخدم تقنية الجرار عادةً لتطبيق بعض مبيدات الأعشاب، مثل زرنيخ الصوديوم. في هذه الطريقة، تُطوى أطراف الأعشاب الضارة ثم تُدفن في جرار تحتوي على محلول سام. يتسرب مبيد الأعشاب إلى الأجزاء المتبقية من النبات، بالإضافة إلى أي نباتات أخرى مرتبطة به، مما يؤدي في النهاية إلى موت جميع النباتات.

كيف يتم حساب معدل استخدام مبيدات الأعشاب؟

من أجل تحقيق النجاح مكافحة الأعشاب الضارة, ، من الضروري تطبيق مبيدات الأعشاب بطريقة متجانسة وبالكميات المناسبة.

قد يؤدي اختلاف طفيف في وتيرة استخدام مبيدات الأعشاب أو المبيدات الحشرية أو حتى المواد الكيميائية الأخرى إلى عدم كفاية مكافحة الآفات، وإلحاق الضرر بالمحصول أو البيئة، وفي نهاية المطاف إلى ضياع الوقت والجهد والمال. ويمكن التعبير عن معدلات استخدام مبيدات الأعشاب بثلاث طرق مختلفة.

• يشير المكون النشط إلى كمية مبيد الأعشاب الحمضي المضمنة في التركيبة لكل فدان من الأرض التي تمت معالجتها.
• رطل/حجم المنتج التجاري المنتج لكل فدان.
• يشير المكافئ الحمضي إلى كمية مبيد الأعشاب الحمضي المضمنة في التركيبة لكل فدان من الأرض التي تمت معالجتها.

عند استخدام مبيدات الأعشاب، تُوزّع إما بالتساوي على كامل سطح الحقل في عملية تُعرف باسم "النثر"، أو تُرشّ على شكل شرائط رفيعة مُركّزة على الصف (في نطاقات). يُرجى ملاحظة أن المسافة بين الصفوف في الحالة الأخيرة لا تُغطّى بأي شكل من الأشكال.

في غضون ذلك، يجب أن يكون معدل انتقال المبيد في التطبيق مماثلاً لمعدل انتقاله في مناطق التوزيع والرش. ويمكن تقليل كمية المبيد المطلوبة بمقدار يصل إلى الثلثين إذا تم تطبيقه على شكل شريط عبر الصف، وإذا تم استخدام الحراثة الميكانيكية لمكافحة الأعشاب الضارة في وسط الصف.

فعلى سبيل المثال، في حين أن تطبيق مبيدات الأعشاب في نطاقات بعرض 10 بوصات عبر صفوف بعرض 30 بوصة يتطلب رطلاً واحداً فقط من مبيدات الأعشاب، فإن استخدام مبيدات الأعشاب في تطبيق شامل بمعدل ثلاثة أرطال لكل فدان يستلزم استخدام ثلاثة أرطال من مبيدات الأعشاب لكل فدان من مساحة المحاصيل.

بالإضافة إلى ذلك، يمكنك حساب الكمية الإجمالية اللازمة لتطبيق النطاق عن طريق ضرب معدل البث في عرض النطاق الترددي ثم قسمة النتيجة على عرض الصف.

كيف يعمل نظام رش مبيدات الأعشاب بمعدلات متغيرة؟

تعتمد الزراعة الدقيقة على مجموعة واسعة من التقنيات، بما في ذلك معالجة الأعشاب الضارة بمعدلات متغيرة. وتشمل هذه التقنيات كل شيء من الأقمار الصناعية والطائرات المسيّرة إلى الذكاء الاصطناعي والتصوير الطيفي الفائق.

من الضروري امتلاك فهم راسخ لمجموعة واسعة من التطبيقات للتكنولوجيا التي يتم نشرها.

يُعدّ رشّ مبيدات الأعشاب بمعدلات متفاوتة عملية زراعية شائعة، ويمكن أتمتتها بالكامل باستخدام تقنية الرشّ المتغيرة المعدلة (VRT). فيما يلي إرشادات لرشّ مبيدات الأعشاب باستخدام تقنية الرشّ المتغيرة المعدلة.

تقسيم المناطق – مناطق الإدارة

يشير مصطلح "مناطق الإدارة" إلى أجزاء منفصلة من الحقل حيث يجب معالجة أنواع مختلفة من المواد في الأوقات المناسبة.

يتطلب تطبيق الزراعة الدقيقة واستخدام مبيدات الأعشاب بمعدلات متغيرة تحديد المناطق التي يجب أن تُطبّق فيها المعدات مواد معينة. ويتطلب كلا الأسلوبين استخدام مبيدات الأعشاب بمعدلات متغيرة.

من الضروري أولاً إنشاء بيئة مقبولة مناطق الإدارة قبل استخدام مبيدات الأعشاب بتقنية الرش أو التطبيق بمعدلات متغيرة، وذلك لأن الرش أو التطبيق بمعدلات متغيرة لا يكون فعالاً إلا عند وجود مناطق إدارة مناسبة.

بالإضافة إلى ذلك، من الأهمية بمكان إدخال هذه التفاصيل بدقة قدر الإمكان في نظام VRA.

مقارنة بين تقنية الواقع الافتراضي القائمة على الخرائط وتقنية الواقع الافتراضي القائمة على أجهزة الاستشعار

يُعد استخدام أجهزة الاستشعار أو الخرائط في تطبيق مبيدات الأعشاب ذات المعدل المتغير خيارين قابلين للتطبيق؛ ومع ذلك، فإن الأمر متروك لك لاختيار الاستراتيجية التي ستعمل بشكل أفضل في بيئتك الخاصة.

هناك عنصر آخر قد يكون له تأثير محتمل وهو حدود التكنولوجيا المستخدمة في عملية تطبيق المعدلات المتغيرة.

لاستخدام تقنية VRT القائمة على الخرائط، ستحتاج أولاً إلى إنشاء خريطة للتضاريس (إما خرائط جهد الحقل، أو خرائط التربة العارية، أو فهرس فريد خاص بكثم ستحتاج إلى إدخال تلك الخريطة في النظام.

تُعد خرائط الجهد الحقلي وخرائط التربة العارية مثالين على أنواع الخرائط التي يمكن استخدامها.

من ناحية أخرى، يتميز النهج القائم على أجهزة الاستشعار بقدرته على رصد البيانات فوراً، مما يساعده في اختيار مبيد الأعشاب المناسب. فعلى سبيل المثال، يمكنه تحديد حالة المحصول قبل اتخاذ قرار بشأن كيفية التعامل معه.

ما هي البيانات أو الصور التي ينبغي استخدامها؟

آخر ما يجب فعله هو تحديد أنواع البيانات التي ينبغي أن تجمعها أجهزة الاستشعار وأنواع الصور التي ينبغي استخدامها في عملية رسم الخرائط. عدد كبير من ڤرا تُحدد الحلول المعلومات المتعلقة بالمشهد من خلال الاستفادة من الطائرات بدون طيار أو معدات تصوير أخرى، مثل مستشعر مدمج في الأجهزة المادية للتطبيق.

إلى جانب ذلك، تشمل المعلومات الإضافية الضرورية لتطبيق مبيدات الأعشاب ظروف التربة والمكونات الموجودة فيها، ونوع المحصول المزروع، ومتوسط درجة الحرارة، والسرعة التي تسير بها المركبة.

باستخدام التقنيات التي تسمح بالرش بمعدل متغير، يمكن الحصول على كل هذه المعلومات بالإضافة إلى تفاصيل إضافية.

في الختام، تتمثل الوظيفة الأساسية لتقنية تطبيق مبيدات الأعشاب ذات المعدل المتغير في اكتشاف المعلومات الأساسية حول المشهد المقصود، ثم اتخاذ القرارات بناءً على المعلومات التي تم استخلاصها من المشهد.

تساعد القرارات التي تتخذها أنظمة الرش ذات المعدلات المتغيرة في تحديد أنواع مبيدات الأعشاب التي ينبغي استخدامها في أنواع مختلفة من الأراضي وبمعدلات محددة. وقد تسهم هذه القرارات في منع انتشار الأعشاب الضارة وغيرها من النباتات غير المرغوب فيها.

الأسئلة الشائعة

1. ما هي البذور التي يجب زراعتها مباشرة؟

البذور التي تُزرع مباشرة هي تلك التي يمكن زراعتها مباشرة في الأرض حيث ستنمو، دون الحاجة إلى نقلها. ومن أمثلة البذور التي تُزرع مباشرة عادةً: الفاصوليا، والبازلاء، والذرة، والجزر، والفجل، والخس.

تتميز هذه البذور عادةً بمقاومتها العالية ونسبة إنباتها الجيدة، مما يسمح لها بالنمو بشكل جيد عند زراعتها مباشرة في التربة. مع ذلك، من المهم اتباع التعليمات الخاصة بكل نوع من البذور فيما يتعلق بعمق الزراعة المناسب والمسافة بينها وتوقيت الزراعة لضمان نجاح عملية البذر المباشر.