A study of working time and obstacles on foliar fertilizer spraying in sugarcane fields using drones, tractors and humans
Main Article Content
Abstract
The purpose of this study was to compare the fertilizer spraying methods between brand new and traditional approaches. The brand-new practice is using a drone as sprayer, while the conventional methods are using a tractor and manual application. This research investigated the working time and the problems for application of fertilizer. The performance of each spraying method was evaluated using the different sugarcane’s heights between before and after spraying. The results showed that the drone had a minimum working time of 21.19 minutes. Moreover, when it was operated repeatedly on the same field, the working time dropped to 12.91 minutes because the stage of creating the flight planning was excluded. For the traditional methods, the operating times of the spraying applied by tractor and human were 22.21 and 39.49 minutes, respectively. The main factors affecting the working time of spraying drones are the field shape and obstacles in the ground, while tractor has the problems with row spacing, sugarcane's height, and headland turning. Finally, spraying by manual application usually has issues with chemical contaminants and human fatigue. When considering the change in sugarcane’s height between the month of growth after spraying, it demonstrated that the shift in sugarcane’s height was not significantly different for three types of spraying methods and excluding the spraying method. This result indicated that using the drone for fertilizing provided high field capability and gave similar spraying qualities to the traditional methods.
Article Details

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
โสมรัศมิ์ จันทรัตน์, วิษณุ อรรถวานิช, ภูมิสิทธิ์ มหาสุวีระชัย, กรรณิการ์ ธรรมพานิชวงค์ และจิรัฐ เจนพึ่งพร. 2562. ภูมิทัศน์ภาคเกษตรไทย จะพลิกโฉมอย่างไรสู่การพัฒนาที่ยั่งยืน. ใน: งานสัมมนาวิชาการประจำปี 2562 ของธนาคารแห่งประเทศไทย เรื่องพลิกโฉมเศรษฐกิจ พิชิตการแข่งขัน 30 กันยายน – 1 ตุลาคม 2562. โรงแรม Centara Grand at Central World, กรุงเทพมหานคร.
พฤทธิชาติ ปุญวัฒโท, วรวิช สุดจริตธรรมจริยางกูร, นลินา ไชยสิงห์ และสุชาดา สุพรศิลปะ. 2560. ประสิทธิภาพของอากาศยานไร้คนขับ (UAV) สำหรับการป้องกันกำจัดโรคเมล็ดด่างในข้าว. กลุ่มงานวิจัยการใช้สารป้องกันกำจัดศัตรูพืช กลุ่มกีฏและสัตววิทยา. สำนักวิจัยพัฒนาการอารักขาพืช กรมวิชาการเกษตร.
สำนักงานคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรมแห่งชาติ (สวทน.). 2558. รายงานประจำปี 2558 แหล่งข้อมูล: https://dl.parliament.go.th/handle/lirt/581089. ค้นเมื่อ 12 ตุลาคม 2564.
สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย. 2564. รายงานพื้นที่ปลูกอ้อยปีการผลิต 2563/64. แหล่งข้อมูล: http://www.ocsb.go.th/th/home/index.php. ค้นเมื่อ 12 ตุลาคม 2564.
Ahirwar, S., R. Swarnkar, S. Bhukya, and G. Namwade. 2019. Application of Drone in Agriculture. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 8(01): 2500–2505.
Daponte, P., L. De Vito, L. Glielmo, L. Iannelli, D. Liuzza, F. Picariello, and G. Silano. 2019. A review on the use of drones for precision agriculture. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 275: 1-10.
Kalamkar, R., B., M. Ahire, C. P. A. Ghadge, S. A. Dhenge, and M. S. Anarase. 2020. Drone and its Applications in Agriculture. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 9(6): 3022–3026.
Koondee, P., K. Saengprachathanarug, J. Posom, C. Watyotha, and M. Wongphati. 2019. Study of field capacity and variables of UAV operation time during spraying hormone fertilizer in sugarcane field. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 301: 1-7.
Lou, Z., F. Xin, X. Han, Y. Lan, T. Duan, and W. Fu. 2018. Effect of unmanned aerial vehicle flight height on droplet distribution, drift and control of cotton aphids and spider mites. Agronomy. 8(9): 187.
Micasence. 2021. MicaSence RedEdgeTM 3Multispectral Camera User Manual. Available: https://support.micasense.com/hc/en-us/articles/215261448-RedEdge-User-Manual-PDF-Download. Accessed Oct. 13, 2021.
Mogili, U. R., and B. B. V. L. Deepak. 2018. Review on Application of Drone Systems in Precision Agriculture. Procedia Computer Science. 133: 502–509.
Opanukul W. 2017. Drone Research for Organic Agriculture. In 18th Thai Society of Agricultural Engineering National Conference. 219–23.
Pix4D. 2021. Pix4Dmapper, Photogrammetry software for professional drone-based mapping purely from images. Versions 4.0. Available: https://pix4d.com/product /pix4dmapper-photogrammetry-software/. Accessed Oct. 13, 2021.
Vespa Hex Drone SPECIFICATIONS. Available: https://www.hiveground.com/vespa-drone/vespa-specification/. Accessed Oct. 13, 2021.
Wang, J., Y. Lan, S. Wen, A. Hewitt, J., W. Yao, and P. Chen. 2020. Meteorological and flight altitude effects on deposition, penetration, and drift in pineapple aerial spraying. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering. 2020: e2382.
Wang, L., D. Chen, Z. Yao, X. Ni, and S. Wang. 2018. ScienceDirect Research on the prediction model and its influencing factors of droplet deposition based factors on UAV Research on based factors on UAV spraying Research on based on UAV spraying Chen environment. IFAC-PapersOnLine. 51: 274–79.
Xue, X., K. Tu, W. Qin, Y. Lan, and H. Zhang. 2014. Drift and deposition of ultra-low altitude andlow volume application in paddy field. International Journal of Agricultural and Biological Engineering. 7(4): 23-28.