Bu çalışmada, Türkiye İstatistik Kurumu (TUİK) verilerine göre Türkiye’nin ve on tarım bölgesinin; son 10 yıla (2010-2019) ait tarımsal mekanizasyon düzeyi gösterge değerleri (kW ha-1, traktör sayısı 1000 ha-1, ha traktör-1, makina traktör-1) belirlenmiş ve gelecek yıllar (2020-2030) için kW ha-1 değeri trend analizi yardımıyla tahmin edilmiş ve değerlendirilmiştir. Türkiye’nin on tarım bölgesi ve Türkiye genelinde yıllara göre mekanizasyon düzeyi göstergelerinden kW ha-1 ve traktör 1000 ha-1 değerleri artmış, makina traktör-1 değeri ise azalmıştır. kW ha-1 değeri; en yüksek Ege Bölgesinde (2.86-3.72 kW ha-1), en düşük Doğu Karadeniz Bölgesinde (0.35-0.44 kW ha-1) oluşmuş, Türkiye genelinde son on yılda ortalama %3.22 artış göstermiş ve 1.67-2.22 kW ha-1 olarak gerçekleşmiştir. Gelecek yıllar (2020-2030) için kW ha-1 değeri; Türkiye ve tüm tarım bölgelinde yıllara göre artış göstereceği tahmin edilmiştir. Gelecek yıllar (2020-2030) için ortalama artış değerleri %0.89-3.18 arasında gerçekleşeceği öngörülmektedir. kW ha-1 değeri; Türkiye geneli için 2020 yılında 2.27, 2025 yılında 2.55 ve 2030 yılında 2.84 olması tahmin edilmektedir. Makina traktör-1 oranındaki azalma; on yıllık süreçte makina sayılarındaki artış oranlarının traktör sayılarındaki artış oranlarından daha az olmasından kaynaklanmaktadır.

In modern agriculture, which is characterised by dynamic field environments, challenges are faced in maintaining consistent application rates due to varying tractor speeds, field conditions, and certain calibration errors. Conventional control systems, which rely on slower valves, have difficulty adapting to these dynamic field conditions. By contrast, the integration of fast-acting proportional valves improves the precision and flexibility of flow rate adjustment during spraying applications. This research focused on evaluating the accuracy of spraying applications under different tractor speed conditions through field experiments and data analysis. This study involves a field sprayer with boom wings divided into right and left sections, where the flow rate of the liquid to each section is controlled by proportional valves with a 3 s full opening and closing time, dependent on speed information. Using a closed-loop control system consisting of a flow meter, proportional valve, and PLC, the valves are controlled by the PLC’s internal PID blocks. Observations reveal that as the tractor speed increases to a certain level, the system effectively adjusts the application rate close to the target value and maintains control against the changing ground speed during all field tests. The study included five different application tests, with target application rates of 100, 150, 200, 250, and 300 L ha⁻¹, with each repeated three times, resulting in a total of 15 field tests at different ground speeds. During these tests, the data were meticulously recorded every second, covering the tractor speed, flow rate, and pressure values for both right and left boom sections, along with regulator pressure, proportional valve opening rates, and application rates. The durations for each application rate were documented alongside instances within specified periods where error boundaries of ±10% were exceeded. During the total test duration of 9734 s, the actual application rate value exceeded error boundaries during only 209 s. Within the application durations, the speed variation intervals ranged from 5.10 to 10.23 km h⁻¹, 4.64 to 9.91 km h⁻¹, 3.68 to 7.89 km h⁻¹, 4.80 to 8.21 km h⁻¹, and from 4.90 to 8.69 km h⁻¹. The absolute percentage mean application errors were recorded as 2.81%, 2.68%, 2.28%, 2.14%, and 2.51% for respective application rates. Furthermore, statistically significant correlations (p < 0.01) were identified among the variables (speed, valve opening rate, flow rate, pressure) in both the right and left boom sections across all application rates.

Recently, different methods have been developed in order to increase the application efficiency of agricultural sprayer systems. The dynamic control of flow and / or pressure is performed by the proportional control of pumps or valves. The aim of the current study was to minimize the application rate error of field sprayers using the pump motor variable speed drive (VSD) of a centrifugal pump system. The flow rate and pressure control of the pump system was achieved using a Proportional Integral Derivative (PID) controller. During the tests, in the first stage, the flow rate-speed ratio was kept at a constant value to apply a constant application rate with varying ground speeds. In the second stage, the control of the system pressure was accomplished using the manually applied disturbing effects on the system. In the final stage, the flow rate of a spray nozzle was controlled by Pulse Width Modulation (PWM) depending on the speed at different constant pressure values. In flow control test, absulute percentage error of application rate in only six out of 150 measurements were higher than 10% which is acceptable application rate error at varying ground speeds from 6 to 10 km h-1. In pressure control tests, it was observed that the controller moved the system pressure back to the set value within 2-3 seconds after a disturbance applied. The system was able to control the nozzle flow rates between 50% and 100% by changing the duty cycle of the signal applied to the solenoid valve at the nozzle inlet during the PWM spray tests. Further investigation is required to test the observation in the current experiment on field sprayers to improve the efficiency of constant and variable rate or PWM applications. Keywords: PID; Flow based control; Sprayers; Variable rate application

Amaç: Tarım işletmelerinde daha sağlıklı üretim planlamalarının yapılması, verimliliğin arttırılması ve geleceğe yönelik projeksiyonlar oluşturulması için bölgenin mekanizasyon düzeyinin belirlenmesi ve irdelenmesi amaçlanmıştır.Yöntem ve Bulgular: Bu çalışmada, Türkiye’nin önemli bir tarım bölgesi olan Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nin iller bazında mekanizasyon düzeyi gösterge değerleri (kW ha-1, traktör sayısı 1000 ha-1, ha traktör-1, makina traktör-1), 2010-2019 yılları için belirlenmiş ve 2020-2030 yılları için ise kW ha-1 değeri trend analizi yardımıyla tahmin edilmiş ve değerlendirilmiştir. Veriler, Türkiye İstatistik Kurumundan alınmıştır.Genel Yorum: Bölge genelinde yıllara göre kW ha-1, traktör 1000 ha-1 gösterge değerleri artmış (0.70-0.99 kW ha-1; 17.45-24.63 traktör 1000 ha-1), ha traktör-1 ve makina traktör-1 gösterge değerleri ise azalmıştır (57.29-40.60 ha traktör-1; 5.17-5.04 makina traktör-1). kW ha-1 değeri; en yüksek Adıyaman ilinde (1.81-2.47 kW ha-1), en düşük ise Diyarbakır ilinde (0.60-0.74 kW ha-1) gerçekleşmiş ve bölge genelinde on yılda ortalama %3.70 artış göstererek 0.70-0.99 kW ha-1 olmuştur. kW ha-1 gösterge değeri; bölge genelinde 2020-2030 yıllarının ortalama artış değerinin %2.47 olması tahmin edilmiş ve bu değerin de Türkiye ortalamasının (%2.22) üzerinde gerçekleştiği görülmüştür. kW ha-1 değeri; bölge geneli için 2020 yılında 1.02, 2025 yılında 1.16 ve 2030 yılında 1.31 olması tahmin edilmektedir. Bölgede mekanizasyon düzeyinin yıllara göre iyileşme sağladığı, ancak bu düzeyin iyileşme hızının düşük olduğu belirlenmiştir.Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Tarımsal mekanizasyon düzeyinin bölgesel/iller bazında kapsamlı olarak güncel verilerle ortaya konulması, tarımsal kalkınma planlarına katkı sağlayarak geleceğe yönelik doğru kararların alınmasını sağlayabilecektir. Böylece tarım işletmelerinin; daha sağlıklı üretim planlaması yapılabilecek, işletmeye optimum traktör ve makina seçimi gerçekleştirilebilecek, verimlilik arttırılabilecek ve geleceğe yönelik projeksiyonlar oluşturulabilecektir.

Weed control is vital in agricultural production. Chemical control methods are generally preferred in weed control as they (1) affect quickly and (2) reduce the labour requirement. However, in conventional applications chemicals are generally applied to whole field surface. Therefore, non-targeted areas are also sprayed. This causes an increase on the (1) amount of herbicide used and (2) risk of off-target chemical movement. In this study, a patch spraying system was developed to automatically detect and spray herbicides on weeds in the corn field in terms of weed density. In order to determine the weed regions, a digital camera was fitted in front of the tractor. The images taken using the camera were then simultaneously processed using an algorithm written in Matlab TM software. The results of the field study showed that at 4, 6 and 8 km h -1 forward speeds, application volumes decrease by 30.21%, 28.82% and 32.28%, respectively, when it is compared to the conventional application methods.