Plant Protection Machine Selection with Analytical Hierarchy Process: Maize Plant Example
DOI:
https://doi.org/10.24925/turjaf.v12i3.453-461.6722Keywords:
Analytical Hierarchy Process (AHP), Tractor driven sprayers, Backpack sprayers, Agricultural unmanned aerial vehiclesAbstract
In this study, it is aimed to find a solution to the problem of plant protection machine selection using multi-criteria decision-making methods on the example of a maize plant. The seven determined criteria were presented to experts through an Analytical Hierarchy Process (AHP) survey for three different plant protection machines, and the results were calculated by considering the obtained criterion weights. Among the criteria determined using the literature, the effectiveness of the method (30%) was the most important criterion in the plant protection machine selection problem. The importance levels order of other criteria included in the study are found as application cost (23%), damage caused by the application to the plant (19%), application time (11%), weather conditions (7%), land condition (7%), damage to the environment (4%). Plant protection machines such as tractor-driven sprayers, backpack sprayers and agricultural unmanned aerial vehicles, which are the most common types of sprayers, were included in the study. Since two applications were made in May-June to combat pests in maize production and the phenological phase of the plant was different in each application, these two application periods were considered as early and late in the study. In the early period, the preference weights for plant protection machines were close to each other and it was observed that it was 0.35 for agricultural unmanned aerial vehicle, 0.34 for tractor-driven sprayer and 0.31 for backpack sprayer. In the late period, it was observed that agricultural unmanned aerial vehicles were preferred in four of the seven criteria. These criteria were weather conditions (0.78), effectiveness of the method (0.77), application time (0.71) and damage to the plant (0.77). When all criteria are evaluated together, the most preferred machine in both periods of application was the agricultural unmanned aerial vehicle.
References
Akkamış, M., ve Çalışkan, S. (2020). İnsansız hava araçları ve tarımsal uygulamalarda kullanımı. Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi, 2(1), 8-16.
Aktaş, E., ve Yurdakul, O. (2005). Destekleme ve Teknoloji Politikalarının Çukurova Bölgesinde Mısır Tarımı Üzerine Etkisi. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, (1), 19-28.
Akyıl, N., ve Özüdoğru, T. (2001). Türkiye Tarımında Kimyasal ilaç Kullanımı: Etkinsizlik, Sorunlar ve Alternatif Düzenlemelerin Etkileri. Tarımsal Ekonomi Araştırma Enstitüsü.
Aşık, M., Yetik, A. K., Candoğan, B. N., ve Kuşçu, H. (2021). Determining the yield responses of maize plant under different irrigation scenarios with AquaCrop model. International Journal of Agriculture Environment and Food Sciences, 5(3), 260-270. https://doi.org/10.31015/jaefs.2021.3.2
Ay, F., ve İnce, G. (2015). Application of pesticide using unmanned aerial vehicle. In 2015 23nd Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU) (pp. 1268-1271). IEEE. https://doi.org/10.1109/SIU.2015.7130069
Aydın, B., Unakıtan, G., Yılmaz, F., Azabağaoğlu, Ö., ve Demirkol, C. (2016). Bitkisel üretimde çiftçilerin girdi kullanım kararlarının analizi: Trakya Bölgesi örneği. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 30(2), 45-56.
Aygün, İ., Urkan, E., Alayunt, F. N., ve Çakmak, B. (2021). Tarımsal Faliyetlerde Sırtta Taşınarak Kullanılan Bazı Makinaların Ergonomik Açıdan Değerlendirilmesi. International Journal of Engineering Research and Development, 13(3), 109-116. https://doi.org/10.29137/umagd.1014574
Bai, Y., Zhang, B., Xu, N., Zhou, J., Shi, J., ve Diao, Z. (2023). Vision-based navigation and guidance for agricultural autonomous vehicles and robots: A review. Computers and Electronics in Agriculture, 205, 107584. https://doi.org/10.1016/j.compag.2022.107584
Bakker, L., Sok, J., Van Der Werf, W., ve Bianchi, F. J. J. A. (2021). Kicking the habit: what makes and breaks farmers' intentions to reduce pesticide use?. Ecological Economics, 180, 106868. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2020.106868
Bayramoğlu, Z., ve Özdemir, Ş. (2021). Tarım arazilerinin değeri üzerine etki eden faktörlerin analizi: Ankara ili Evren ilçesi örneği. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 9(5), 848-854.
Birinci, A., ve Uzundumlu, A. S. (2009). An assessment of producer’s approach to agricultural pesticide usage in potato production: a case study in Erzurum, Turkey. Academic Journals, 4(11), 1225-1228.
Chen, C. J., ve Huang, C. C. (2004). A multiple criteria evaluation of high-tech industries for the science-based industrial park in Taiwan. Information & Management, 41(7), 839-851. https://doi.org/10.1016/j.im.2003.02.002
Coates, W. (1996). Spraying technologies for cotton: deposition and efficacy. Applied Engineering in Agriculture, 12(3), 287-296. https://doi.org/10.13031/2013.25651
Czarnecka, D., Czubacka, A., Agacka-Mołdoch, M., Trojak-Goluch, A., ve Księżak, J. (2022). The occurrence of fungal diseases in maize in organic farming versus an integrated management system. Agronomy, 12(3), 558. https://doi.org/10.3390/agronomy12030558
Demir, B. (2015). İç Anadolu bölgesinin bitki koruma makineleri projeksiyonu. Alinteri Journal of Agriculture Science, 28(1), 27-32.
Demir C. ve Çelen İ. H .(2006). Tekirdağ ilindeki tarımsal işletmelerdeki pülverizatörlerin durumu ve sorunları üzerine bir araştırma. Ankara, Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 12(1), 23-28.
Dengiz, O., Ormancı, İ. F., ve Özkan, B. (2022). Çok kriterli karar verme ve doğrusal kombinasyon tekniği ile arazilerin tarımsal uygunluk derecelerinin belirlenmesi pilot çalışma; Ankara-Gölbaşı özel çevre koruma alanı ve yakın çevresi. Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Dergisi, 10(1), 44-57.
Dileep, M. R., Navaneeth, A. V., Ullagaddi, S., ve Danti, A. (2020, November). A study and analysis on various types of agricultural drones and its applications. In 2020 Fifth International Conference on Research in Computational Intelligence and Communication Networks (pp. 181-185). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICRCICN50933.2020.9296195
Dursun, E. (1994). Tarla Pülverizatörlerinde İlaçlama Özelliklerinin İyileştirilmesi
Olanakları. A. Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Ana Bilim Dalı Doktara Tezi. Ankara.
Ekşili, N., Ünal, Z., ve Çetin, E. İ. (2017). Analyzing retrenchment strategies of five star hotels during the crisis periods using fuzzy DEMATEL method. Business and Economics Research Journal, 8(2), 259-273.
Gedikli, O., Uzundumlu, A. S., ve Tozlu, G. (2015). Mısır Üretiminde Kimyasal İlaç Kullanımını Etkileyen Faktörlerin Analizi: Samsun İli Örneği. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 3(1), 1-8.
Gulzar, Y., Eksili, N., Caylak, P. C., ve Mir, M. S. (2023). Sustainability Consciousness Research Trends: A Bibliometric Analysis. Sustainability, 15(24), 16773. https://doi.org/10.3390/su152416773
Günden, C., ve Miran, B. (2008). Bulanık analitik hiyerarşi süreci kullanılarak çiftçi kararlarının analizi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 45(3), 195-206.
He, Y., ve Zhang, Y. (2014). Current status and future of the agricultural Unmanned Aerial System. Modern Agricultural Machinery, 1, 1–5.
Liu, W., Wang, X., Ding, W., ve Qiu, W. (2012). Design and characteristics analysis of variable spraying control system for knapsack sprayer. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 28(9), 16-21.
Oerke, E. C. (2006). Crop losses to pests. The Journal of Agricultural Science, 144(1), 31-43. https://doi.org/10.1017/S0021859605005708
Örük, G., ve Engindeniz, S. (2019). Örtüaltı domates yetiştiren üreticilerin girdi kullanım kararlarının analitik hiyerarşi süreci ile analizi. Mediterranean Agricultural Sciences, 32(3), 343-348.
Özalp, B., ve Güldal, H. T. (2017). Tohum, kimyasal gübre ve ilaç kullanımı açısından mısır üreticilerinin çevre ve insan sağlığı üzerine duyarlılığı: Adana ili örneği. Tarım Ekonomisi Dergisi, 23(1), 13-24. https://doi.org/10.24181/tarekoder.315313
Özcan, S. (2009). Modern dünyanın vazgeçilmez bitkisi mısır: genetiği değiştirilmiş (transgenik) mısırın tarımsal üretime katkısı. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, (2), 1-34.
Özpınar, A. (2001). Çanakkale ili domates ekim alanlarında bitki koruma sorunlarının belirlenmesi. Türkiye IX. Fitopatoloji Kongresi, 3-8.
Qin, W., Chen, P., ve Wang, B. (2023). Productivity model and experiment of field crop spraying by plant protection unmanned aircraft. Frontiers in Plant Science, 14, 1168228. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1168228
Raut, L. P., Jaiswal, S. B., ve Mohite, N. Y. (2013). Design, development and fabrication of agricultural pesticides sprayer with weeder. International Journal of Applied Research and Studies, 2(11), 1-8.
Saaty, T. L. (1977). A scaling method for priorities in hierarchical structures. Journal of mathematical psychology, 15(3), 234-281. https://doi.org/10.1016/0022-2496(77)90033-5
Sajadian, M., Khoshbakht, K., Liaghati, H., Veisi, H., ve Damghani, A. M. (2017). Developing and quantifying indicators of organic farming using analytic hierarchy process. Ecological Indicators, 83, 103-111.
Temel, U., ve Öztekin, Y. (2020). Evaluation of Plant Protection Machines Used in Tokat Province in Point of Product Safety. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 17(3). http://doi.org/10.33462/jotaf.639208
Tiryaki, O., Canhilal, R., ve Horuz, S. (2010). Tarım ilaçları kullanımı ve riskleri. Erciyes üniversitesi fen bilimleri enstitüsü fen bilimleri dergisi, 26(2), 154-169.
Tolun, B. G., ve Tümtürk, A. (2020). AHP ile bütünleşik gri ilişkisel analiz yöntemi ile makine seçimi: tarım makinaları üretim işletmesinde bir uygulama. Yönetim ve Ekonomi Dergisi, 27(1), 21-34.
Torunlar, H., ve Nazlıcan, A. N. (2018). Türkiye'de ana ürün olarak yetiştirilecek soyanın (glycine max L. merrill) çok kriterli karar verme yöntemiyle arazi uygunluk analizinin yapılması. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 33(3), 270-281.
TUİK. (2023). Türkiye İstatistik Kurumu. Bitkisel Üretim İstatistikleri.
Uzundumlu, A. S., Kılıç, B., ve Tozlu, G. (2017). Fındık üretiminde kimyasal ilaç kullanımını etkileyen faktörlerin analizi: Giresun İli Örneği. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 7(1), 1-9.
Ünal, Z., ve Çetin, E. İ. (2019). Gübre üreticisinin hedef pazar seçiminde bütünleşik AHP-TOPSIS yöntemi. Mediterranean Agricultural Sciences, 32(3), 357-364. https://doi.org/10.29136/mediterranean.584120
Ürkmez, Ü., ve Özpınar, S. (2013). Bitki Koruma Makinalarının Uygulamadaki Sorunlarının Belirlen-mesi: Çanakkale İli. 28. Ulusal Tarımsal Mekanizasyon Kongresi (4-6 Eylül 2013, Konya) Bildirileri, 253-261.
Veisi, H., Deihimfard, R., Shahmohammadi, A., ve Hydarzadeh, Y. (2022). Application of the analytic hierarchy process (AHP) in a multi-criteria selection of agricultural irrigation systems. Agricultural Water Management, 267, 107619.
Wilson, C. (2000). Environmental and human costs of commercial agricultural production in South Asia. International Journal of Social Economics, 27(7/8/9/10), 816-846. https://doi.org/10.1108/03068290010335244
Wind, Y., ve Saaty, T. L. (1980). Marketing applications of the analytic hierarchy process. Management science, 26(7), 641-658.
Yang, S., Yang, X., ve Mo, J. (2018). The application of unmanned aircraft systems to plant protection in China. Precision agriculture, 19, 278-292. https://doi.org/10.1007/s11119-017-9516-7
Yıldırım, E. (2000). Tarımsal Zararlılarla Mücadele Yöntemleri ve Kullanılan İlaçlar, Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
