در نتیجه، استفاده بیش از حد از آفت کش ها هزینه های تولید و پتانسیل آلودگی محیطی را افزایش می دهد. برای رسیدگی به این مشکلات، یک “سمپاش هوشمند” به کمک هوا در اوهایو (چن، ژو و اوزکان 2012؛ شن و همکاران 2017) برای سمپاشی با نرخ متغیر آفت کش ها در باغ ها، تاکستان ها و نهالستان ها توسعه یافت. این سیستم سمپاشی منحصر به فرد، یک سنسور اسکن لیزری با سرعت بالا را با یک آنالایزر سیگنال حسگر طراحی شده سفارشی و کنترل کننده با نرخ متغیر یکپارچه می کند. یک سیستم پاشش یکپارچه مانند این می تواند مدت چرخه کاری (مدت زمانی که شیر باز است) شیرهای برقی و نرخ جریان عبوری از نازل های متصل به شیرهای برقی را کنترل کند. سیستم تحویل چند کاناله یک سیستم سمپاش هوشمند یکپارچه وجود شاخ و برگ را تشخیص می دهد. اندازه، شکل، و تراکم شاخ و برگ قابل تشخیص است. و سپس به طور مستقل خروجی سمپاش نازل های جداگانه را برای مطابقت با حجم شاخ و برگ مورد نیاز و سرعت حرکت در زمان واقعی کنترل می کند. آزمایش‌های میدانی نشان داد که سمپاشی با نرخ متغیر می‌تواند بادبردگی محلول سمی در هوا را تا 87 درصد کاهش دهد، اتلاف اسپری روی زمین را تا 68 تا 93 درصد، حجم اسپری را تا 47 تا 73 درصد کاهش دهد. و به طور موثر حشرات و بیماری ها را کنترل می کند. در حال حاضر، یک شرکت آمریکایی این فناوری را تجاری کرده است. این شرکت اجزایی را برای مقاوم‌سازی سمپاش‌های معمولی تاکستان/باغستان با نرخ ثابت موجود خرید می‌کند و آنها را تغییر می دهد تا آفت‌کش‌ها را با نرخ متغیر به کار ببرند. این به کشاورزان اجازه می دهد تا ادوات موجود را اصلاح کنند و سمپاش با سرعت ثابت خود را با کسری از هزینه، به سمپاش جدید با نرخ متغیر تبدیل کنند.

متأسفانه برخی از تولیدکنندگان به دو دلیل عمده تمایلی به سرمایه گذاری در این فناوری ندارند:

•  قیمت قطعات مورد نیاز برای تبدیل سمپاش با نرخ ثابت به سمپاش با نرخ متغیر گران است. با این حال، تجزیه و تحلیل اقتصادی مالکیت یک سمپاش با نرخ متغیر نشان می‌دهد که برای اکثر تاکستان‌های با سطح زیر کشت متوسط تاکستان، هزینه اضافی اجزای مورد نیاز برای تبدیل یک سمپاش با نرخ ثابت به یک سمپاش با نرخ متغیر می‌تواند در یک سال پرداخت شود. با توجه به صرفه جویی در هزینه سموم دفع آفات و دفعات بالای سمپاشی انجام شده در تاکستان ها یا باغات در یک فصل رشد.
•  انطباق آهسته فناوری سمپاشی با نرخ متغیر نیز به دلیل کمبود اطلاعات در برچسب آفت‌کش‌هایی است که به تولیدکنندگان اجازه بدهد از فناوری با نرخ متغیر استفاده کنند. با این حال، تعدادی از عوامل دیگر در حال کمک کردن به افزایش استفاده از تکنولوژی نرخ متغیر می باشد. از قبیل اطلاعاتی که در مورد دوره کوتاه مدت بازده این فناوری در دسترس قرار می گیرد، تمرکز بر کاهش مصرف سموم دفع آفات توسط بسیاری از کشورهای جهان و مقررات دولتی با هدف کاهش آلودگی زیست محیطی مرتبط با استفاده از آفت کش ها. همچنین ایده برای به دست آوردن سرعت کار در آینده، آن را به یک فناوری ترجیحی برای بیشتر تولیدکنندگان تبدیل می کند.

برنامه‌ها و نرم‌افزارها برای سمپاشی مؤثر و کالیبراسیون سمپاش

چندین برنامه نرم افزاری مبتنی بر وب که به خوبی طراحی شده و معتبر هستند، به سمپاشی دقیق و کارآمد آفت کش باغات و تاکستان کمک می کنند. این نرم افزارها مقدار بهینه آفت کش ها و میزان حجم پاشش مورد نیاز برای توزیع یکنواخت آفت کش ها در تاکستان ها و سایر محصولات درختی و بوته ای را تعیین می کند. همچنین می توان از آن برای انتخاب نازل و کالیبراسیون و تنظیم سمپاش استفاده کرد. این اطلاعات در مورد پارامترهای بهینه و عملی پاشش مانند فشار، سرعت پیشروی و بهترین نوع و اندازه نازل ها برای موقعیت های مختلف کاربردی ارائه می دهد. همچنین به عنوان یک برنامه در تلفن های هوشمند با فرمت اندروید و iOS در دسترس است.
نرم افزار دیگری، دوز بهینه آفت کش ها را بر اساس حجم سمپاش مورد نیاز برای برآورده کردن شرایط کاربرد خاص که توسط پارامترهای زیر دیکته می شود، تخمین می زند:
• محصول در حال سمپاشی
• آفات یا بیماری های تحت کنترل
• نوع سم در حال استفاده
• نوع ادوات سمپاشی مورد استفاده
این نرم افزار نشان می‌دهد که چگونه می‌توان نرخ دوز سم را هنگام استفاده از نسل جدید سمپاش‌های کارآمدتر، مانند سمپاش‌های توربینی در باغ‌های میوه، و سمپاش های بومدار یا سمپاش‌های بازیافتی در تاکستان‌ها کاهش داد.

خلاصه و هدف

صرف نظر از محصول تحت سمپاشی یا ادوات مورد استفاده برای انجام آن، استفاده از آفت کش ها به مهارت و دانش بسیار بالاتری نسبت به سایر عملیات های مورد نیاز برای رشد محصولات نیاز دارد. به دلیل ماهیت شاخ و برگ گیاه هدف، این امر به ویژه هنگام سمپاشی درختان میوه و انگور برای کنترل حشرات و بیماری ها بیشتر است. هدفی که باید برای نابودی حشرات و بیماری ها در تاکستان ها و باغ ها انجام شود با علف های هرز قابل رویت و نسبتاً یکنواخت متفاوت است. با درختان میوه و انگور، هدف در بالای زمین قرار دارد و تنوع زیادی در ارتفاع و عمق نشان می‌دهد که علاج و پوشش یکنواخت را دشوار می‌کند.
فناوری در حال پیشرفت است تا به پرورش دهندگان درختان انواع میوه ها کمک کند تا سموم دفع آفات را به طور موثرتر و کارآمدتر بکار گیرند. با این حال، صرف نظر از سطح تکنولوژی و پیچیدگی ادوات مورد استفاده برای سمپاشی سموم، تمام جنبه های متعارف، عقلانی و عملی سمپاشی هنگام استفاده از سموم در تاکستان ها و باغ ها باید در نظر گرفته شود. در اینجا خلاصه ای از برخی توصیه های کلیدی و نهایی آمده است:
1. توصیه های ارائه شده روی برچسب سم، کاتالوگ سازندگان نازل و دفترچه راهنمای اپراتور سمپاش را به دقت بخوانید و دنبال کنید.
2. ادوات مناسب را انتخاب کنید. سمپاشی را انتخاب کنید که میزان کاربرد مورد نیاز را با قطرات به اندازه دلخواه با حداقل از دست دادن محلول سم روی زمین و هوا به هدف برساند.
3. نوع و اندازه نازل مناسب را برای رسیدن به حداکثر نشست آفت کش و پوشش کامل هدف انتخاب کنید.
4. سمپاش را کالیبره کنید تا اطمینان حاصل کنید که مقدار توصیه شده آفت کش بر اساس برچسب محصول اعمال می شود.
5. نحوه محاسبه مقدار صحیح محصول شیمیایی برای مخلوط کردن در مخزن را بدانید.
6. تنظیمات سمپاش را بررسی کنید تا مطمئن شوید که آفت کش به طور یکنواخت در تمام قسمت های شاخ و برگ توزیع شده است.
7. اگر بیش از یک نوع ماده شیمیایی به مخزن سمپاش اضافه شده است، برچسب محصولات را بررسی کنید تا مطمئن شوید که اختلاط به ترتیب مناسب انجام شده است.
8. نازل ها را با فشاری کار کنید که به آنها اجازه دهد کیفیت اسپری (اندازه قطرات) توصیه شده در برچسب محصول را تولید کنند.
9. بادبردگی محلول سمی را در نظر داشته باشید. برای کاهش آن به حداقل اقدامات احتیاطی انجام دهید. استفاده از نازل های کاهش بادبردگی را در نظر بگیرید.
10. هنگام سمپاشی سرعت خود را کاهش دهید. پوشش محلول سمی در قسمت های داخلی درختان معمولاً با سرعت کمتر بهبود می یابد. با این حال، سرعت‌های پیشروی بسیار آهسته، احتمالاً منجر به استفاده بیش از حد از آفت‌کش‌ها و افزایش بادبردگی محلول سمی می‌شود.
11. از پیشرفت‌های فناوری در سمپاشی، مانند کاربرد با نرخ متغیر و مکان مخصوص که مصرف آفت‌کش را کاهش می‌دهد، بهره ببرید.
12. برای انتخاب بهترین نوع و اندازه نازل برای یک موقعیت کاربردی خاص از برنامه های توسعه یافته توسط سازندگان سمپاش/نازل استفاده کنید.
13. انجام کارهایی مانند کالیبراسیون سمپاش و اختلاط و بارگذاری مواد شیمیایی در مناطقی که آلودگی آب های سطحی و زمینی ندارند.