Şeritvari toprak işlemeli ekim makinası ünitesinin tasarımı ve imalatı
Design and manufacturing of strip-till planter unit
- Tez No: 993015
- Danışmanlar: PROF. DR. ZELİHA BEREKET BARUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, sürdürülebilir tarım uygulamaları kapsamında, koruyucu nitelik taşıyan yenilikçi bir şeritvari toprak işleme sistemi geliştirmek amacıyla yürütülmüştür. Bu kapsamda tasarlanıp imal edilen şeritvari toprak işlemeli ekim makinası prototipi, tarla yüzeyinin yaklaşık %70'ini anız örtüsü altında koruyarak yalnızca ekim hattına denk gelen 30 cm genişliğinde şeritleri işlemekte ve aynı geçişte hassas ekim gerçekleştirmektedir. Böylece toprak nemi, organik madde ve biyolojik aktivite korunurken, tarla trafiği ve iş gücü gereksinimi azaltılmaktadır. Araştırma 2022–2025 yılları arasında Çukurova Üniversitesi ve özel sektör iş birliğiyle yürütülmüş; makina tasarımı, imalatı ve tarla denemeleri olmak üzere üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşaması olarak tek üniteli bir şeritvari toprak işlemeli ekim makinası prototipi tasarlanmıştır. Bu prototip tek geçişli olup toprak işleme ve ekimi aynı anda yapabilecek şekilde planlanmıştır. Daha sonra tasarlanan tek üniteli şeritvari toprak işlemeli ekim makinası prototipinin imalatı gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen prototipin performansını ortaya koymak için yapılan tarla denemelerinde ise geleneksel toprak işlemeli ekim ile tek geçişli şeritvari toprak işlemeli ekim karşılaştırılmıştır. Bitki materyali olarak silajlık mısır (Zea mays L.) kullanılmış, ortalama çıkış zamanı (OÇZ), çıkış oranı indeksi (ÇOİ), çıkış yüzdesi (ÇY), ikizlenme oranı (İO), boşluk oranı (BO) ve kabul edilebilir bitki aralığı oranı (KBAO) gibi parametreler değerlendirilmiştir. Ekimden sonra toprak nemi geleneksel yöntemde %27,61 azalırken, şeritvari yöntemde bu azalma %12,82 ile sınırlı kalmıştır. Ortalama çıkış zamanı şeritvari yöntemde 9,73 gün ile gelenekselden %18 daha kısa gerçekleşmiş, çıkış oranı indeksi 0,6113 gün⁻¹•m⁻¹ ile anlamlı derecede yüksek bulunmuştur. Çıkış yüzdesi her iki yöntemde de yüksek olmakla birlikte, şeritvari yöntemde %87,56 ile üstünlük sağlamıştır. İkizlenme, boşluk ve kabul edilebilir bitki aralığı oranlarında da geleneksel toprak işleme yöntemine rekabetçi ve alternatif sonuçlar elde edilmiştir. Yakıt tüketimini geleneksel yönteme kıyasla yaklaşık %79 oranında azaltarak enerji girdilerinde belirgin tasarruf ve sera gazı salımlarında anlamlı düşüş sağlamıştır. Sonuç olarak, geliştirilen şeritvari toprak işlemeli ekim makinası prototipi, koruyucu yöntem hedefleriyle uyumlu bir tohum yatağı hazırlamış; nemin korunması, bitki çıkışının hızlanması ve sıra üzeri düzenliliğin iyileştirilmesi , yakıt tüketimi ve enerji tasarrufu gibi kritik göstergelerde üstünlük sağlamıştır. Bu bulgular, yöntemin ülkemiz koşullarında uygulanabilir ve etkili bir koruyucu toprak işleme alternatifi olduğunu, yerli tasarım ve imalat yoluyla tarımsal üretim sistemlerine entegre edilebileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
This study was conducted to develop an innovative strip tillage system as part of sustainable agricultural practices. The strip tillage planter prototype designed and manufactured within the scope of the research preserves approximately 70% of the field surface under crop residue, while cultivating only 30 cm wide strips along the sowing rows and performing precision planting in the same pass. In this way, soil moisture, organic matter, and biological activity are maintained, while field traffic and labor requirements are reduced. The research was carried out between 2022 and 2025 in collaboration with Çukurova University and private sector partners, and was implemented in three stages: machine design, manufacturing, and field testing. Field trials were conducted according to a randomized block design, comparing conventional tillage and strip tillage methods. Silage maize (Zea mays L.) was used as plant material, and parameters such as mean emergence date (MED), emergence rate index (ERI), percentage of emergence (PE), multiple index (MI), skipped plants (SP), acceptable spacing (AS) were evaluated. After sowing, soil moisture decreased by 27,61% under conventional tillage, while the reduction was limited to 12,82% under strip tillage. The mean emergence date was 9.73 days in the strip tillage method, which was 18% shorter than in the conventional method, and the emergence rate index was significantly higher at 0,6113 day⁻¹•m⁻¹. Although the percentage of emergence was high in both methods, strip tillage achieved a higher value at 87,56%. In addition, multiple index, skipped plants, and acceptable spacing rate showed competitive and alternative results compared to the conventional method. Furthermore, fuel consumption was reduced by approximately 79% compared to the conventional method, providing significant savings in energy inputs and a considerable reduction in greenhouse gas emissions. In conclusion, the developed strip tillage planter successfully prepared the seedbed in line with conservation tillage principles, providing advantages in terms of soil moisture preservation, faster plant emergence, improved within-row uniformity, reduced fuel consumption, and energy savings. These findings demonstrate that the method is a feasible and effective conservation tillage alternative under local conditions and can be integrated into agricultural production systems through domestic design and manufacturing.
Benzer Tezler
- İklim değişikliği ve tarım etkileşimi çerçevesinde, koruyucu toprak işleme yöntemlerinin, toprak işleme sonrası ve uzun dönem CO2 emisyonuna etkilerinin belirlenmesi
Determining the effects of conservation tillage methods on post-tillage and long-term CO2 emissions within climate change and agriculture interaction
TUNCAY TOPDEMİR
Doktora
Türkçe
2024
ZiraatAydın Adnan Menderes ÜniversitesiTarım Makineleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM YALÇIN
- İkinci ürün mısır tarımında şeritvari toprak işleme metoduyla ekim üzerine araştırmalar
Research on planting with strip tillage method in maize as a second crop
ZİYA ALTINÖZ
- Cin mısırı (zea mays L. var everta) yetiştiriciliğinde geleneksel ve şeritvari toprak işlemenin bazı toprak özellikleri, verim ve ürün kalitesine etkileri
Effects of conventional and strip tillage on selected soil properties, yi̇eld and product qualty i̇n popcorn (zea mays L. var everta) culti̇vati̇on
HÜSEYİNCAN AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
ZiraatÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiTarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ANIL ÇAY
- Toprak işleme zamanı ve yöntemlerinin vertisol bir toprak profilinde nitrat azotu değişimine etkileri
Effects of different soil tillage time and methods on variation of nitrate nitrogen in a vertisol soil profile
KEMAL ÇAĞATAY SELVİ
Doktora
Türkçe
2012
ZiraatOndokuz Mayıs ÜniversitesiTarım Makineleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARİF BEYHAN
PROF. DR. COŞKUN GÜLSER
- Karayolu güzergah haritalarının ileri teknoloji İHA ile üretilmesi
Production of route maps in highway project with advanced technology unmanned aerial vehicle
FATİH TÜKENMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Jeodezi ve FotogrametriMersin ÜniversitesiUzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT YAKAR