Entomopatojen nematod ürünlerinin uygulanması için bir robotik sistem tasarımı ve optimizasyonu

Dünya nüfusunun artışına bağlı olarak gıda ihtiyacını karşılamak ve sürdürülebilir tarımın gereği, en iyi kalitede ürünü en uygun maliyetle üretmek için hassas tarım uygulamaları günden güne artmaktadır. Hassas tarımın gereği, doğru girdiyi, doğru miktarda, doğru yere, doğru zamanda ve doğru şekilde uygulamak için robotik sistemler tarımsal faaliyetlerin her aşamasında kullanılmaktadır. Robotik sistemler ile birim alandan maksimum ürün elde edilirken, çevreye zarar en aza indirilmek istenmektedir. İhtiyaca göre pestisit uygulamaları ön plandadır, böylelikle arazinin her yeri değil gerekli yerler ilaçlanmaktadır. Bu çalışmada, kimyasal mücadeleye alternatif olan biyolojik mücadele ajanı olan entomopatojen nematodların hassas uygulanmasına yönelik bir robotik sistem tasarlanmıştır. Robotik sistemin tüm sac kısımları 2 mm alüminyum, plastik kısımları 20 mm delrin malzemeden imaldir. Tüm bağlantı elemanları sökülebilirdir bu sayede kolaylıkla taşınabilir. CNC kontrol kartına yüklenen G-kodlar sayesinde step motorlara hareket verilmektedir. Mekanik, hidrolik ve pnömatik gibi geleneksel karıştırma sistemlerine karşın yeni bir çalkalama metodu olan salıncak yöntemi kullanılmıştır. Peristaltik pompa ile dozajlama sağlanmıştır. Step motorların peristaltik pompa ile uyumu, Arduino kullanılarak her noktaya aynı ya da her noktaya farklı dozajlama imkânı sağlayan yazılım sayesinde optimize edilmiştir. Robotik sistem ile iki farklı entomopatojen nematod türünün (Steinernema feltiae ve Heterorhabditis bacteriophora), farklı dozlar (0.1, 0.2, 0.4, 0.8 g ve 60 000, 120 000, 240 000 adet) ve hacimler (25, 50, 100 ve 5, 15, 45 ml) ile denemeleri gerçekleştirilmiştir. Denemeler sonucu bazı kombinasyonların arasında istatistiksel olarak farklılık olmasına rağmen ticari doz değeri olan cm2'ye 50 adet nematod uygulamasından dolayı robotik sistemin hassas uygulama yaptığını söylemek mümkündür. Anahtar Kelimeler: Hassas tarım, robot, biyolojik kontrol, entomopatojen nematod