Nieuwe keuzes voor het optimaliseren van sproeidruppeldepositie in aardappelen

Er is weinig informatie over de impact van het type dop onder een dicht bladerdak. Er is een populaire misvatting dat een fijne spray de voorkeur heeft. 

Toepassingen van pesticiden zijn nodig om plagen, onkruid en ziekten in gewassen te bestrijden, maar het bewustzijn van milieuverontreiniging maakt verandering in de industrie mogelijk.

Moderne spuitmondontwerpen kunnen een spuitkwaliteit leveren die drift minimaliseert zonder afbreuk te doen aan de spuitdekking of de productefficiëntie. Tijdens het spuiten is het belangrijk om na te denken over complexe interacties. Het product is slechts de helft van het eindresultaat. De andere helft komt van de permutaties van timing, dopkeuze, rijsnelheid, boomstabiliteit, boomhoogte, watervolume, spuitdruk, dophoek en de aandacht voor detail door de operator.

Het maximaliseren van het resultaat van herbiciden, schimmelbestrijdingsmiddelen en droogmiddelen terwijl het risico op drift wordt verminderd, is een opwindend potentieel voor de juiste keuze van de spuitmond. Spraytoepassing is het meest effectief wanneer de optimale druppelgrootte voor het beoogde doel wordt gebruikt. Het is absoluut noodzakelijk om voldoende, driedimensionale dekking door de hele overkapping te verkrijgen. Met de toegenomen drift van pesticiden als een algemene zorg, zijn telers overgestapt op sproeiers met luchtinsluiting om grotere druppels te produceren. De vraag was hoe dit zich vertaalt in technische werkzaamheid in een Phytophthora- of uitdrogingsprogramma?

Er is weinig informatie over de impact van het type dop onder een dicht bladerdak. Er is een populaire misvatting dat een fijne spray de voorkeur heeft. Het grootste deel van het begrip is afkomstig van gegevens die zijn geëxtrapoleerd uit granen en niet in situ zijn gemeten binnen een dichte aardappelkroon. De architectuur van het bladerdak van de aardappelplant, in combinatie met de vaak dichte nabijheid van gevoelige naburige gewassen, vormt een enorm obstakel voor een adequate toediening van pesticiden. Het meten van sproeiafzetting in aardappelen is van oudsher een arbeidsintensieve inspanning geweest, waaronder chromatografie, gecoate objectglaasjes, diverse fluorometrietechnieken en watergevoelig papier.

Helios SC fluorescerende gele kleurstof werd samen met de uitdrogingsbehandeling aan de spuittank toegevoegd en via vier verschillende sproeiers gespoten: Lechler IDTA, 3D ninety, Wilger en Guardian Air Twin. Alle behandelingen werden toegepast met 400 liter per ha met behulp van de kwart boomsecties, in twee afzonderlijke passages die waren uitgelijnd met de kalibratie van de spuitmond.

Individuele bladeren werden geselecteerd uit vier gerepliceerde planten en werden tijdens de behandeling gekoppeld aan het veld met behulp van kwart-boomsecties van een Fastrac 2170 & Knight 2000 liter afneembare commerciële veldspuit van 28 m met Scorgie-bomen.

Kalibratiegegevens voor de sproeiers die worden geëvalueerd bij 400 liter per Ha watervolume 

3 Bar 6 km per uur – 2.0 liter per min

Wilger 025 DR 110

Syngenta 3D Negentig 05

4 Bar 5.5 km per uur – 1.85 liter per min

Guardian Air Twin 04

Lechler IDTA 120 04C

Verhoogde dekking van bladeren of penetratie van het bladerdak komt niet altijd overeen met een toename van de technische werkzaamheid! Het doelgewas was een zaadgewas van Pentland Dell gespoten op een rustige ochtend van 2 september 2021.

Vooruitgang in consumentenelektronica heeft de mogelijkheid van desktop-beeldvorming met ultrahoge resolutie een economische realiteit voor onderzoekers gemaakt. Kwantitatieve beeldanalyse is nu technisch mogelijk, hoewel slechts weinigen dit tot nu toe hebben geprobeerd met moderne hoge-resolutiemogelijkheden. Deze studie combineerde beoordelingen van de biologische werkzaamheid van dezelfde uitdrogingsbehandeling die werd toegepast via de vier typen doppen en onderzocht een gedigitaliseerde analysemethode voor het contrasteren van de sproeidepositie. De bladeren werden digitaal gefotografeerd op de landtong met een zwarte doos onder fluorescerend licht. De sproeidepositie en variatie binnen de diepte van het bladerdak werden enkele dagen later geanalyseerd via computersoftware door Syngenta in Cambridge.

Een nauwkeuriger begrip van de afzetting van druppeltjes diep in het bladerdek van de aardappel zal uiteindelijk een veel vollediger begrip geven van de werkzaamheid van een spuitmethode en telers in staat stellen om effectievere keuzes te maken bij het spuiten. De sproeikwaliteit van vier commerciële ontwerpen (conventionele platte ventilator versus luchtinsluiting), over twee verschillende waterstroomsnelheden (004 versus 005 versus 2x 025), werd vastgesteld in relatie tot de uitdrogingsprestaties.

Alle vier de doppen presteerden op dezelfde manier wat betreft snelle verdroging van het gewas.

Debiet, druk en doeloriëntatie hebben een significant effect. De dekking in de onderste luifel was hoger met de 2 x 025 platte straalpijp, maar het moet worden opgemerkt dat de applicatie werd aangebracht op een dag zonder wind. Als de omstandigheden uitdagender waren geweest, zou de straalbuis met 90% driftreductie robuuster zijn. Door het spuitpatroon onder een hoek te plaatsen bij het behandelen van aardappelgewassen kan de effectiviteit van spuitafzetting aanzienlijk worden verbeterd in vergelijking met toepassing met conventionele verticale vlakstraalsproeiers. De resultaten laten een duidelijke wisselwerking zien tussen drift en dekking.

Praktische tips voor telers

De kwaliteit van de aanbetaling is afhankelijk van;

• De hoeveelheid bladoppervlak in de doelzone:
• De vorm van het doel
• Verticale plantstructuren zijn goede verzamelaars van horizontaal bewegende spray
• Horizontale plantstructuren zijn goede verzamelaars van verticaal bewegende spray, maar alleen op het bovenste bladerdak.
• De wijze van aanbrengen
• druppel traject
• Druppelgrootte en snelheid
• Spuitvolume

Eerdere studies geven aan dat de druppelgrootte een grote invloed heeft op de druppelafzetting. Het bereik van druppelgroottes kan een hoger niveau van penetratie van het bladerdak mogelijk maken. Dit is belangrijk om ervoor te zorgen dat de spray van Phytophthora-fungiciden of bladdroogmiddelen doordringt tot in het onderste bladerdak. Hoewel kleine tot middelgrote druppeltjes over het algemeen als wenselijk worden beschouwd voor een optimale dekking, zijn ze kwetsbaar voor drift.

Dit kan worden verklaard door de dynamische beweging van lucht over de giek. Tijdens het spuiten wordt de omringende lucht over de bovenkant van de spuitboom opgetild, omdat er een continue laag vloeistof wordt geproduceerd door de sproeiers. De dynamische luchtbeweging zorgt voor een aanzienlijke drukdaling en lift boven de giek. Dit heeft als effect dat kleine druppeltjes in een spiraal worden meegesleurd, zodat ze naar boven worden gezogen, wat resulteert in de vorming van wervels achter de giek en uiteindelijk afgezet op oppervlakken in de buurt. De grotere druppeltjes bezitten voldoende snelheid en momentum om langs het traject voort te gaan, zoals uitgezonden door het mondstuk.

Figuur 1. Gemiddelde bladbedekking door de hele plant 

Het waargenomen depositiepatroon toont verder het gevolg van het relatief hoge aanbrengvolume aan. Bij hogere depositie op de boven- en bovenkant van de kap kan luchtturbulentie en/of druppelbotsing belangrijk zijn.

Eerder werk heeft aangetoond dat met een toename van het watervolume de algehele dekking werd verbeterd. De activiteit van Phytophthora-fungiciden en uitdrogingsproducten is afhankelijk van voldoende dekking.

Tabel 1.0 – Gemiddelde plantbedekking

verstuiver	Gemiddelde plantbedekking
04 LechlerIDTA	38.77%
05 3D Negentig	41.76%
025Wilger	40.28%
04 Hypro Guardian Lucht Twin	19.43%

Tabel 2.0 uitleg van gebruikte nozzles in de evaluatie

04 LechlerIDTA

IDTA is een vlakstraalsproeistraal met asymmetrische sproeihoeken en debieten. De spuitrichting is 30° naar voren t.o.v. loodrecht en 50° naar achteren, wat de beste resultaten heeft opgeleverd in talrijke tests met betrekking tot hoge afzettingen. De spuithoek aan de voorkant is 120° en geeft 60% van het spuitvolume, met een iets fijner druppelspectrum naar voren in de rijrichting voor een optimale bevochtiging. 

De achterste sproeihoek is 90°, wat 40% van het sproeivolume oplevert met een grover, meer driftbestendig druppelspectrum. Door dit goed uitgebalanceerde druppelspectrum wordt een goede dekking bereikt. Tussen 2.1 – 4.0 bar zijn deze doppen geclassificeerd als LERAP 3 ster doppen voor driftreductie. Tussen 1.0 en 2.0 Bar zijn deze doppen geclassificeerd als LERAP 4-sterren doppen voor driftreductie. Luchtinductiesproeiers geven aanzienlijk minder drift dan conventionele, maar als de hoogte van de spuitboom niet goed wordt geregeld, wordt het voordeel van driftreducties die gepaard gaan met luchtinductiesproeiers niet gerealiseerd.

3D negentig

Ultrafijne afstemming van de vorm van de uitlaatopening en andere aspecten van een driftarm spuittipontwerp heeft geresulteerd in de nieuwe Syngenta 3D ninety. Door drift te vermijden, blijft het product op het doel en in het gewas, en worden de effecten van windstoten die het spuitpatroon tijdens het aanbrengen kunnen verstoren, verzacht; de bedoeling van het 3D ninety-ontwerp is om de meest gelijkmatige verdeling over het hele doelgebied te bereiken. 

Volgens Syngenta geeft het een reductie van 90% in drift in vergelijking met een gewone platte straalpijp. De nieuwe tip, die een hoek heeft om door gewassen met veel blad te dringen, is een pre-orifice-ontwerp in plaats van een luchtinductietype, wat gebruikelijk is voor doppen met een lage drift. Ontworpen om te worden gebruikt met pulsbreedtemodulatie (PWM) -systemen. Een 3D ninety 05 aanbevolen voor bacterievuur en pre-emergence herbicide sprays zal in het voorjaar van 2022 in de handel verkrijgbaar zijn, met een keuze uit maten van 03 tot 08 daarna.

Een puls van verandering

Pulsbreedtemodulatie (PWM) is een systeem voor het regelen van de druppelgrootte en -afgifte, terwijl het spuitpatroon van de dop behouden blijft. PWM wordt al jaren gebruikt in de VS, maar moet nog van de grond komen in het VK. Het is ideaal om bij lagere drukken te werken en een hoge driftregeling te bieden voor hogere druk met effectievere kleinere druppeltjes, allemaal met hetzelfde enkele mondstuk. In plaats van te schakelen tussen afzonderlijke sproeiers, regelt PWM de stroom naar een enkele sproeier door een solenoïde te gebruiken om deze 10 keer per seconde in of uit te schakelen (aangegeven als Hertz, dus 10 Hz).

Het regelen van de stroomsnelheid door de werkcyclus en de cyclusfrequentie van het mondstuk aan te passen terwijl een constante druk wordt gehandhaafd, biedt duidelijke voordelen ten opzichte van het regelen van de stroom door de druk aan te passen. Als u slechts één mondstuk uitschakelt, compromitteert u met een standaardsysteem de toepassing –– u hebt er minimaal drie nodig voor een effectieve dekking –– vanwege de overlappingen. Een PWM-nozzle kan dit alleen. Het pulseren van de output van de sproeiers handhaaft het debiet met slechts een zeer kleine variatie in druk.

 De output in de benodigde liters/sec wordt gehandhaafd door de tijd dat de nozzle open blijft staan ​​–– door dit te variëren, in plaats van de druk, blijft de output gelijk aan de snelheid. Tegelijkertijd behoudt het de druppelgrootte en heeft het geen invloed op de hoek. Met PWM kan één mondstuk een breed stroombereik bieden voor verschillende toepassingen. Het werkt met alle standaard sproeikoppen, behalve luchtinductie, omdat ze een venturi gebruiken.  

 Fabrikanten hebben ook gewerkt aan 'draaicompensatie' met behulp van PWM om de doppen op de binnen- en buitensecties van brede spuitbomen te regelen. Hierdoor blijft de juiste dosering en dekking behouden door het verschil in snelheid van de buitenrand te compenseren, die tijdens het draaien veel sneller zal bewegen dan de spuitdoppen die zich dichter bij het voertuig bevinden.

PWM spuiten omvat:

• Individuele sproeierbesturing.
• Overlap- en draaicompensatie.
• Snelle, realtime stroomsnelheidsveranderingen met minimale invloed op de druppelgrootte.

Samenvatting

Werkend in geschikte weersomstandigheden en gebruik makend van bufferzones, kan een algemene vermindering van sproeidrift worden bereikt door een geschikte keuze van de dop. Hydraulische sproeiers zijn zeer veelzijdig wat betreft de keuze van het spuitpatroon, de hoek en de grootte.

De keuze van de spuitmond moet per geval worden gemaakt; rekening houdend met elke operationele parameter om optimale productlevering en prestaties te garanderen. Er moet rekening worden gehouden met een complexe reeks factoren die de opbrengst van de spuitmachine en dus de productafgifte beïnvloeden. Debiet (watervolume), werkdruk, spuitboomhoogte, productformulering en concentratie kunnen allemaal een negatieve invloed hebben op de spuitkwaliteit en de productefficiëntie. Uiteindelijk wordt echter een beter dekkingsniveau bereikt door doppen met 90% driftreductie, waarbij een grovere spuitkwaliteit minder vatbaar is voor drift van het beoogde doel.

De ontwikkeling van het mondstukontwerp kan waardevolle extra spuitdagen opleveren om op tijd cruciale bescherming tegen bacterievuur te leveren. In suboptimale weersomstandigheden of in de nabijheid van gevoelige gewassen, kan het risico van drift het gebruik van middelmatige tot fijne spuitkwaliteit van conventionele vlakstraalsproeiers tenietdoen.

De visuele proxy die wordt geboden door de wilde bloemenstroken waar de exploitant het hele seizoen Lechler IDTA-sproeiers heeft gebruikt, heeft de drift van zowel herbicide als uitdroging op indrukwekkende wijze verminderd. De wilde bloemenstroken werden in het midden van de spuitboom gezaaid, met geblindeerde doppen over de bloemen.

Scottish Agronomy betuigt haar dank aan Jim Reid, Milton van Mathers farm, St Cyrus, nabij Montrose, voor zijn hulp; McCain Aardappelen, Pugeston, Montrose; Oliver Ainsworth (Syngenta) en Harry Fordham (Syngenta) bij de uitvoering van dit werk.

/agrotechnologie