با بیان معایب سمپاش های تراکتوری و زمینی، به نوعی مزایای پهپادهای سمپاش مشخص می شود. سمپاش های تراکتوری و زمینی از قرار انواع سمپاش توربینی زراعی، سمپاش توربینی باغی و سمپاش های بومدار پشت تراکتوری می باشند که از انواع رایج در جهان بوده که به صورت سوارشونده، کششی و خودکششی در سمپاشی مزارع استفاده می شوند. عرض پاشش در سمپاش های بومدار، قادر به پاشش 8 تا 36 متر در هر مسیر می باشد. محدودیت ها یا معایب این سمپاش ها عبارتست از؛
1. مصرف بالای آب، که در هر هکتار حداقل 400 لیتر آب مصرف می باشد که علاوه بر حجم آن، محل پرکردن آن که گهگاه دور از محل سمپاشی می باشد باعث دردسر است. انواع سمپاش توربینی زراعی و سمپاش توربینی باغی مصرف آب نسبتا بالایی دارند.
2. کوبیدگی محصول و زمین به سبب تردد چرخ های تراکتور و سمپاش. چون سمپاش وقتی وارد زمین می شود که محصول بلند شده و رشد کرده است. ضمن اینکه وزن زیادی هم مجموعه سمپاش و تراکتور دارند و موجب فشردگی خاک می شوند. این مشکل با توجه به رطوبت احتمالی خاک در هنگام سمپاشی تشدید می شود.
3. غیریکنواخت بودن ذرات سم که به دلیل حجم بالای سمپاشی می باشد یا نوع نازل و فرسودگی قطعات و کنترل کاملی بر اندازه ذرات سم نیست. علاوه بر غیر یکنواختی ذرات سم، می توان به غیر یکنواختی پاشش محلول سم در همه قسمت های زمین هم اشاره کرد، بدین شکل تمام محصول، به یک اندازه محلول سمی دریافت نمی کند.
4. نیاز به تراز بودن زمین کاری. چون وقتی زمین تراز نباشد ارتفاع پاشش و همپوشانی بهم می خورد. علاوه بر آن، تراز نبودن و مسطح نبودن موجب حرکت سخت تراکتور در مزرعه می شود که هزینه های مختلفی اعم از مصرف سوخت بیشتر و آسیب به زمین و خاک را در پی دارد.
5. صدمه به بوته ها و تلفات محصول. تحقیقات و تجربه نشان داده است که درصد لهیدگی محصول در هر نوبت سمپاشی بین 8 تا 12 درصد میرسد. البته تحقیقات نشان داده که این مورد و امثالهم که تخریب بر اثر تردد تراکتور می باشد، با اجرای طرح کنترل ترافیک در مزرعه جبران می شود.
6. بازده کم روزانه کاری. بیشترین بازده کاری در این نوع سمپاشها به 15 هکتار در روز می رسد.

مهمترین شاخصه کاربرد پهپادها در کشاورزی، سرعت عملیات و عدم آسیب به محصول می باشد.

در ادامه معایب سمپاش  تراکتوری که از لانس و شیلنگ استفاده می کنند بیان می شود تا ضرورت استفاده از پهپادهای سمپاش بیشتر روشن شود. در حال حاضر، در بیش از 70 درصد مزارع کشور، از سمپاش لوله ای و لانسی استفاده می شود. در این گونه از سمپاشها، محلول سم را از یک یا دو نازل با فشار بالا به بوته ها می پاشند. در سمپاش های لوله ای و لانسی هم یک سری از معیاب وجود دارد که عبارتنداز؛
1. مصرف بالای آب در سمپاشهای تراکتوری لانس و شیلنگی.
2. غیر یکنواخت بودن ذرات مثل سمپاش بومدار. تفاوت قطر ذرات در سمپاش لانسی بسیار قابل توجه است.
3. درصد لهیدگی دارد ولی کمتر از بومدار. به دلیل حرکت اپراتور در مزرعه و هم چنین کشیده شدن شیلنگ روی محصولات، درصدی از محصولات دچار خرابی و لهیدگی می شود.

پهپادها به مراتب پربازده تر از سمپاش توربینی زراعی، سمپاش توربینی باغی و سمپاش بومدار هستند.

4. بازده کم روزانه حتی از سمپاش بومدار هم کمتر. به دلیل استفاده از نیروی انسانی یک سری از مسائل از جمله سرعت پایین و خستگی اپراتور منجر به افت بازده روزانه می شود.
5. بیش از 50 درصد (درصد بالایی) از سم روی زمین ریخته می شود. چون هم دبی بالاست و ذرات درشت هستند و معمولا محصول شسته شده و اضافه محلول سمی روی زمین می ریزد. همین طور حین تغییر مسیر شیلنگ، حجمی از محلول پرت شده و تلف می شود.

کارایی پهپادها قابل مقایسه با سمپاشی با لانس و شیلنگ نیست.

6. آلودگی محیط زیست و تلفات شدید را در پی دارد. به دلیل حجم پاشش بالا و همین طور سمی که روی خاک میریزد. مخصوصا این مشکل در گذر زمان بروز و جلوه بیشتری پیدا می کند.
7. سمپاشی به صورت زیگزاگی انجام می شود که منجر به نایکنواختی در پوشش دهی قطرات سم روی محصول می شود.
8. شخص کشاورز یا سمپاش هم داخل توده ای از ذرات سم قرار دارد و در نهایت، مسمومیت تدریجی مزمن در این روش گریز ناپذیر است.

مزایای پهپاد های سمپاش

پهپاد سمپاش علاوه بر اینکه این عیب ها را ندارد یک سری مزایا نیز دارد که عبارتند از؛
1. توانایی سمپاشی در زمینهای ناهموار که نه تراکتور و انسان می تواند به راحتی حرکت کند و مخصوصا پاشش در زمینه ای مرتفع، زمینهای تازه آبیاری شده یا گلی و زمین های شیبدار. به همین دلیل است که پهپاد ها در شالیزارهای پلکانی شمال ایران که امکان تردد تراکتور ندارد، کاربرد خوبی پیدا کرده اند.
2. در یک مطالعه مشخص شد که استفاده از پهپاد بهترین گزینه برای مبارزه ضربتی با کرم غوزه پنبه می باشد. با توجه به سرعت بالایی سمپاشی با پهپادها، جزء بهترین ادوات برای مبارزه به صورت ضربتی با آفات می باشد.
3. در هر 10 دقیقه یک هکتار را سمپاشی می کند. بنابراین سرعت سمپاشی با پهپاد بسیار قابل توجه و اختلاف بالایی با دیگر روش ها دارد و مخصوصا در مزارع وسیع بسیار کمک کننده است.

اجزای اصلی پهپادها از قبیل نازل ها، جی پی اس، مخزن سمپاش و پروانه در شکل نشان داده شده است.

البته پهپادها یک سری معایب هم دارند که قابل بیان است، مثل؛
1- حجم کم محلولی که می تواند انتقال دهد. 10 لیتر بیشتر نیست. برای یک هکتار مناسب است. البته نمونه های 20 لیتری هم موجود است.
2- نیاز به شارژ مجدد باطری در طول روز. خود پهپادها معمولا چند عدد باطری اضافه دارند، منتها در مزراع وسیع باید یک سری تجهیزات از قبیل موتور برق در کنار مزرعه باشد تا برای شارژ باطری ها به کار رود.
3- در صورت نیاز به خرید هزینه اولیه بالایی دارد.
4- کار با پهپادها و تنظیمات و سرویس آن به تخصص بالاتری نسبت به دیگر روش های سمپاشی نیاز دارد و معمولا باید از نیروی آموزش دیده استفاده شود.

استفاده های دیگر از فناوری پهپاد

در ادامه این مقاله به کاربرد پهپادها در کشاورزی که در جهان رایج است اشاره می شود. در ایران بیشترین استفاده از پهپادها برای سمپاشی است، اما در دنیا استفاده های مهم دیگری هم دارد که بدان اشاره می شود.

مدیریت آب و دارایی

با پرواز ایمن و با سرعت نسبتا بالا، پهپادها می توانند املاک بزرگ و کوچک را برای مدیریت دارایی ها، منابع و زمین به سرعت پوشش دهند. بسیاری از مزارع در حال حاضر از هواپیمای بدون سرنشین برای بررسی و حفظ سطح آب در سدها و سایر منابعی که قبلاً غیرقابل دسترس بودند استفاده می‌کنند و در عین حال هرگونه خطری را برای اپراتور یا مناطق اطراف از بین می‌برند.

عملکرد محصول و مراقبت

هنگام نگهداری محصولات و مزارع، بررسی محصول برای اطلاع از تصمیمات مدیریتی مهم است تا محصولات در زمان مناسب درمان مناسب را دریافت کنند. هواپیماهای بدون سرنشین به کاهش زمان کمک می‌کنند و از یافتن مناطقی که محصول به توجه ویژه نیاز دارد کمک می‌کند. با حسگرهای دقیق و دقیق، پهپادها می توانند تنش آبی، کم بودن مواد مغذی محصول و سلامت ضعیف خاک را تعیین کنند. با اجرای یک برنامه پهپاد، یک شرکت کشاورزی می تواند از نظر اقتصادی و زیست محیطی کارآمدتر از طریق هدف قرار دادن مناطقی که نیاز به مراقبت بیشتری دارند، شود.

پهپاد ها می توانند آینده بهتری برای کشاورزی رقم بزنند.

آینده پهپادها

پیش‌بینی می‌شود که بازار جهانی فناوری پهپادهای کشاورزی در سال 2028 به 8.4 میلیارد دلار استرالیا برسد که از 1.9 میلیارد دلار استرالیا در سال 2020 بیشتر است. همانطور که هواپیماهای بدون سرنشین و سایر فناوری های نوظهور به یک هنجار تبدیل می شوند، با رشد بیشتر فناوری بدون سرنشین، پیشرفت های هیجان انگیزی وجود خواهد داشت. مانند تکامل تلفن همراه، هواپیماهای بدون سرنشین نیز در کارهای روزمره در مزارع پیچیده تر، کاربر پسندتر و رایج تر خواهند شد. پیشرفت های بزرگی برای صنعت هواپیماهای بدون سرنشین از نظر حسگرها و اسکنرهایی که قرار است در فناوری آینده نصب شوند، پیش بینی می شود.

منابع

•  نوروزیه، شهرام؛ جوکار، محمود؛ پهپادها و کاربرد سمپاش در مزارع پنبه، مرکز تحقیقات کشاورزی، 1400
•  Kislaya Anand | Goutam R. “An Autonomous UAV for Pesticide Spraying” Published in International Journal of Trend in Scientific Research and Development (ijtsrd), ISSN: 2456- 6470, Volume-3 | Issue-3, April 2019, pp.986-990, URL: International Journal of Trend in Scientific Research and Development