A szántóföldi növényvédelem technikai megoldásai, permetezőgépek

A szántóföldi növényvédelem technikai megoldásai

A világ mezőgazdaságilag művelt területén átlagban 0-25%-nyi termésveszteséget okoznak a kártevő rovarok, 10-15%-nyit a gyomok és mintegy 10-15%-ra tehető az élősködő gombák, vírusok stb. okozta kár. Összegezve: a termés mintegy 40-45%-át pusztítják el az állati és növényi kártevők, ami kb. mintegy 1-1,5 milliárd ember évi tápláléka. Nem kétséges tehát, hogy a növényvédelem igen fontos mezőgazdasági feladat, és hatásos végrehajtása közvetlenül fokozza a terméseredményeket

A növényi kártevők elleni harcban az ember legrégebben a mechanikai módszerekkel működő eljárások az és eszközöket alkalmazta. A gyomokat kapálással, a kártevő rovarokat csapdákkal, összegyűjtéssel irtotta. Ezek a módszerek azonban rendkívül munkaigényesek, és eredményességük sem állt arányban a ráfordított munkával, a gombabetegségek ellen pedig nem is nyújtottak védelmet.

Napjainkban a kémiai védekezés a legelterjedtebb, s egyben a leghatékonyabb. Ma már több száz hatásos vegyszer és belőlük készített több ezer növényvédő szer áll a gazdálkodók rendelkezésére. A növényvédő szerek egy része a betegségek megelőzésére, más része a kártevők elpusztítására szolgál.

A növényvédelem a termesztett növényeket károsodással vagy megsemmisüléssel fenyegető veszélyek elhárítására alkalmas eljárások összessége. A növényvédelem feladata a termés biztonságának, minőségének a védelme a lehető legkisebb környezeti terhelés és költségek mellett.

A növényvédelem lehet:

- agrotechnikai (ellenálló fajok termesztésével, az állománysűrűség helyes megválasztásával, sorközműveléssel stb.)

- mechanikai, fizikai (rovarfogó csapdákkal, hőkezeléses fertőtlenítéssel, fagyvédelemmel stb.)

- biológiai (kártevőket elpusztító élőlényekkel stb.)

- kémiai (gombaölő, rovarölő, gyomirtó , baktériumölő stb. hatású vegyszerekkel).

A növényvédelmi eljárások döntő többségében szórással juttatják ki a kezelendő felületre a hatóanyagot. A növényvédő szereket egyrészt felhígítva mint permetlé , másrészt por, granulátum, esetleg gázosodó készítmény formájában használják.

Szórástechnikai módszerek:

- permetezés (a cseppek >80%-a 150-750 µm közötti)

- porlasztás (a cseppek >80%-a 50-150 µm közötti)

- ködképzés (0,5-50 µm közötti cseppekkel)

- porozás (0,5-100 µm közötti szemcsemérettel)

- mikrogranulátumszórás (általában 100-800 µm közötti szemcsemérettel).

A cseppképzés történhet kis (5 bar-ig), közepes (5-15 bar közötti) és nagy (15 bar fölötti) nyomáson.

A cseppképzés módja lehet:

- hidraulikus

- pneumatikus

- mechanikus

- kombinált

- termikus.

A területegységre kijuttatott permetlé mennyisége alapján is csoportosíthatjuk a védekezési eljárásokat:

- 0,5-5,0 dmł/ ha ULV (ultra- low-volume) igen kis mennyiségű

- 5,0-50 dmł/ ha LV

(low-volume) kis mennyiségű

- 50-150 dmł/ ha MV

(medium -volume) közepes mennyiségű

- 150-500 dmł/ ha HV

(high -volume) nagy mennyiségű

- 500-2000 dmł/ ha UHV (ultra-high-volume) igen nagy mennyiségű a permetezés.

A permetezőszereket felhasználás előtt rendszerint vízzel hígítják, elegyítik. Ez a permetlékészítés művelete. A növényvédő szerek egy része a vízzel közvetlenül könnyen elkeverhető, más készítményekből a csomósodás elkerülése érdekében k

everéssel törzsoldatot kell készíteni, majd további víz hozzáadásával lehet a kívánt koncentrációt elérni.

A permetlé fizikai tulajdonságai befolyásolják a kijuttatás minőségi jellemzőit, a védekezés eredményességét. Például a szórófejek folyadékfogyasztása csökken a sűrűség, illetve a viszkozitás értékének növekedésével, a felületi feszültség csökkenésével pedig javul a cseppek szétterülése, nő a célfelület fedettsége. A permetlé sűrűsége oldatok és szuszpenziók esetében 0,99-1,05 kg/dm ł, felületi feszültsége 25-70 mN/m, viszkozitása 1,0-1,6 mPa-s közötti érték általában. Ezek az értékek különböző adalékanyagokkal megváltoztathatók, így az alkalmazástechnikai feltételek is módosíthatók, javíthatók.

A vegyszeres növényvédelmi munkák veszélyes környezeti hatása miatt az alkalmazott gépekkel szemben támasztott követelményeket ISO és EN szabványokban határozták meg. Betartásukat számos országban már ellenőrzik: új gépek esetében kötelező típusvizsgálatokkal, használt gépeknél időszakos felülvizsgálatokkal.

Általános követelmény, hogy a gépet a kezelő személy a vezetőfülkéből biztonságosan üzemeltethesse, ellenőrizhesse és azonnal kikapcsolhassa. A gépek töltése és ürítése legyen egyszerű és biztonságos. A kijuttatandó lémennyiség beállításának egyszerűen, pontosan és reprodukálhatóan kell történnie. Biztosítani kell a permetlé egyenletes eloszlását a célfelületen, továbbá a típus és méret szerint megjelölt szórófejek azonosíthatóságát. A növényvédő gépek legyenek könnyen, biztonságosan és teljes körűen leüríthetők, illetve tisztíthatók.

A permetezőgépek működési elve:

A növényvédő szereket leggyakrabban permetlé formájában permetezőgéppel juttatják ki a célfelületre. A cseppképzés elve és a cseppek célfelületre juttatásának módja szerint a permetezők lehetnek:

- hidraulikus cseppképzésűek,

- szállítólevegős,

- légporlasztásos,

- mechanikai cseppképzésű,

- termikus cseppképzésű munkagépek.

Hidraulikus cseppképzésű permetezőgépek:

A permetezőgépek általános felépítése, működési elve úgyszólván valamennyi gépnél hasonló. A permetlevet előszűrővel ellátott beöntőnyíláson keresztül töltik a

tartályba, amelyből csapon, szívószűrőn keresztül szivattyú szívja, majd nyomószűrőn, szakaszolószelepeken keresztül szállítja a szórószerkezethez, illetve a szórófejekhez. A permetlétartályban a keverőszerkezet tartja mozgásban a leülepedésre hajlamos permetlevet. Hidraulikus keverőszerkezetnél a visszaáramló folyadékmennyiséget fojtószeleppel szabályozhatjuk. A nyomásingadozást a légüst és a nyomásszabályozó szelep csillapítja, a nyomásértéket nyomásmérő óra mutatja. A nyomásszabályozó szeleppel a permetlé nyomása beállítható. A permetléfelesleg a visszavezető csövön keresztül a permetlétartályba kerül vissza. A cseppképzés módjától függően elsősorban a szivattyú- és a szórófej-típus, illetve a szórószerkezet kialakítás változhat.

A permetlétartályt

többnyire ívelt alakúra készítik, anyaga általában műanyag, esetleg fém. Traktorral üzemeltetett vagy önjáró gépeknél térfogatuk 300-6000 liter között változhat. A tartály növelésével csökkenthető a permetléfeltöltések száma, és ezzel növelhető a gépek teljesítménye. A nagyobb tartálymérethez speciális járószerkezet alkalmazása indokolt, hogy a taposási kár csökkenjen. Ellátják szintjelzővel, hullámtörővel, nagyméretű beöntőnyílással. Speciális esetben külön víz- és vegyszertartályt alkalmaznak, ilyenkor a hagyományos permetezőgép felépítésétől eltérően a vegyszert injektálva a vízáramba adagolják. Egyes országokban már követelmény, hogy a kézmosásra egy 5-15 literes kézmosó, illetve a hidraulikus kör átmosására egy 80-200 l-es öblítőtartály szintén a gép tartozéka legyen.

A keverőberendezések a permetlé állandó homogenitását biztosítják. Kialakításukat tekintve elsősorban hidraulikus rendszerűek. A hidraulikus keverőberendezések a permetezőgép szivattyúja által szállított folyadékáram egy részének a visszavezetésével hoznak létre a tartályban örvénylést és ezzel bizonyos fokú keverést. Követelmény a tartálytérfogat legalább 3%-át kitevő percenkénti keverési intenzitás biztosítása.

Az egyszerű fúvókás keverő alkalmazásánál a tartályba egy szűkített fúvókán visszaáramoltatott permetlé végzi a keverést, keverő hatása ezért nem számottevő. Az injektoros kialakításnál a fúvókát egy injektorházba szerelik. A ház oldalán nyílásokat képeznek ki, melyen át a tartály folyadéka szabadon bejuthat. Működéskor a szivattyúból érkező folyadék a fúvókán kilépve szívó hatást fejt ki, így a tényleges keverőteljesítmény a visszavezetett folyadékáram többszöröse lesz.

Permetlékészítő berendezéseknél alkalmazhatják a statikus keverőszerkezeteket is. Ilyenkor az áramló folyadék útjába épített terelőlemezek segítségével az irányváltoztatások eredményként érnek el keverő hatást. A permetezőgépen, a szivattyú védelmére, illetve a szórófejdugulások megelőzésére többfokozatú szűrőrendszert alkalmaznak.

A szűrők alakja félgömb, csonka kúp, henger vagy sík lapfelület. Kialakításuk perforált lemez vagy szitaszövet. A lyukméretet Mesh-számmal (M) jelölik, amely az 1 coll (25,4 mm) hosszméreten képzett lyukak számát jelöli. A szűrők anyaga rozsdamentes acél vagy műanyag. A korszerű szívó-és nyomószűrőket bajonettzáras szűrőházba helyezik, melyből tisztításkor könnyen kivehetők. A szivattyú feladata a permetlé továbbítása a szórófejekhez és a cseppképzéshez szükséges nyomás biztosítása. Szerkezeti kialakításuk szerint lehetnek:

- térfogat-kiszorításos

elven működők, ezen belül,

- szelepes, szakaszos szállítású,

- szelep nélküli, folyamatos szállítású,

- örvény szivattyúk.

A dugattyús és a membrán szivattyú esetében a permetlevet egy dugattyú, illetve egy rugalmas falú membrán által létrehozott térváltozás mozgatja. A dugattyús szivattyúnál a kopás csökkenése érdekében az egymáson elmozduló dugattyúfal és hengerfal egyike gumi, a másik pedig fém. A motorral vagy a traktor teljesítményleadó tengelyéről működtetett dugattyús szivattyúkban a hajtótengely forgatómozgását a forgattyús tengely, a hajtókar és a vezetődugattyú alakítja át egyenes vonalú alternáló mozgássá. A szivattyú szállítóképességét a dugattyú átmérője, lökethossza, a szivattyú fordulatszáma és a hengerek száma határozza meg. Ez hengerenként 30-40 dmł/min folyadékszállítást jelent. A legnagyobb üzemi nyomás általában 40 bar.

A membránszivattyú felépítése a dugattyú szivattyúhoz hasonló, a permetléteret azonban membrán választja el a dugattyútól. Működés közben a membránt közvetlenül a hajtókar, illetve keresztfejjel, esetleg kulisszával vezetett dugattyú mozgatja. Folyadékszállítása hengerenként 25-40 dmł /min.

A dugattyús és a membránszivattyúnál, a hengerek számától függően, üzem közben jelentős nyomásingadozás léphet fel. A nyomás kiegyenlítésére légüstöt alkalmaznak, amelyben sík gumimembrán választja el a folyadék- és légteret.

A szelep nélküli folyamatos szállítású szivattyúk közül a növényvédelemben a görgős szivattyú a legelterjedtebb. henger alakú házában excentrikus elhelyezésű forgórész található, amelynek hornyaiban műanyag görgők vannak. Forgás közben a görgők a centrifugális erő hatására a ház belső falához szorulnak. A görgők között így kialakuló változó nagyságú tér az egyik oldalon szívó a másik oldalon nyomó hatást fejt ki. Kis nyomásúak, szállítási teljesítményük 30-200 dmł/min áttétel nélkül, TLT-ről üzemeltethetők. A különböző műveletek be-, illetve kikapcsolása, a folyadékáramlás irányítása, a mennyiség, illetve nyomás szabályozása többnyire egy központi armatúracsoporttal, elosztóegységgel történik.

A permetezési nyomás beállítása többnyire rugós nyomásszabályzó szeleppel történik, amely a rugó erőfeszítésének megfelelő nyomáson kinyílik, a folyadék egy részét a tartályba egy kiegészítő keverő berendezésen keresztül visszaengedi és ezzel a beállított nyomást állandó értéken tartja.

Hidraulikus cseppképzésű permetezőgépnél a szivattyú által szállított permetlé nyomási energiája speciális szórófejek segítségével biztosítja a cseppbontást. A szórófejek kialakításuk szerint lehetnek:

- cirkulációs (ezen belül pörgetőtestes vagy pörgetőkamrás),

- ütközéses (ezen belül felületütköztetéses vagy folyadékütköztetéses) szórófejek.

Cirkulációs típusoknál

a cseppképzés döntően annak a forgó mozgásnak tulajdonítható, amelyet a folyadék a cirkulációs kamrában végez. A forgó mozgás létrehozása érdekében a folyadékot megfelelő nagyságú és irányú sebességgel kell bevezetni a kamrába. A szóráskép kúp alakú lesz. A kúp rendszerint üreges, de kis tangenciális sebesség esetén úgynevezett teli porlasztókúpot kapunk. A cirkulációs szórófejek elsősorban nagy- és közepes nyomású állománypermetezésnél alkalmazhatók.

Ütközőlapos fúvókáknál

a folyadéksugár egy ívelt felületnek ütközve legyező alakban terül szét. A szórásszög általában 110-150°. Többnyire kisnyomású gyomirtó- vagy folyékonyműtrágya-kijuttató, durvább cseppképzésű szórófejekben alkalmazzuk.

A réses fúvóka ovális kilépőnyílása egy belső félgömbfelület és egy külső horony áthatásából képződik. Az érkező folyadéksugarak a félgömbfelületnél ütköznek, és legyező alakban lépnek ki az ovális résen. A szórásszög a rés kialakításától függően igen változó lehet. A 60°-os és a 80°-os változata vetésnél kis magasságból való sávos permetezésre, a 110°-os pedig szántóföldi sík szórásra alkalmas.

A szórófejek fontos eleme a kilépőnyílást magában foglaló szórólapka illetve fúvóka. Kopásálló anyagból (sárgaréz, kerámia, rozsdamentes acél, műanyag) készítik, a kilépő furatátmérő általában 0,8-3,0 mm. Az igényelt szórásteljesítmény és cseppméret alapján kell a megfelelő méretet kiválasztani.

A szórószerkezet

a kezelendő felülethez, kultúrához illeszkedő megfelelő szórófej-elrendezést, a cseppek célfelületre irányítását biztosítja. Hidraulikus cseppképzésű permetezőgépnél általában szántóföldi síkszóró keretet, gyomirtásra levélalápermetezőt, sávpermetezőt, szántóföldi sorkultúra-permetezőt, szőlő-, illetve gyümölcspermetező keretet, kézi szórópisztolyt alkalmaznak. A szántóföldi síkszóró keret munkaszélessége többnyire 10-24 m vontatott vagy függesztett kivitelben készül. A keret nyitása, illetve emelése kézzel, mechanikus úton vagy hidraulikus munkahengerekkel vezérelve történhet.

Szállítólevegős permetezőgépek

A hidraulikus cseppképzésű permetezőgépek alkalmazását nagyobb, zárt lombkoronájú állományban erősen korlátozza, hogy a képzett cseppek mozgási energiájukat rövid távon elveszítik, hatótávolságuk kicsi, behatolóképességük a lombozatba rossz. A munkaminőség javítható, ha a hidraulikusan képzett cseppeket légáram juttatja a kezelendő felületre. A légáram a lombozat mozgatásával a behatolóképességet, a levélzet mindkét oldali fedettségét is javítja.

Az axiális ventilátor

cső alakú házában légcsavarszerű lapátkerék forog. A tengelyirányban beáramló levegő egy terelőfelület hatására sugárirányban távozik. A körkörös fúvónyílásban elhelyezett kétoldali szóróív vagy annak vízszintes keresztáramlásos változata az axiálventilátorhoz legáltalánosabban alkalmazott szórószerkezet-konstrukció.

A dobventilátor

kettős csigaházában egy dob forgórész van elhelyezve. A dob palástja mentén sűrűn elhelyezett, rövid, ívelt, radiális lapátok találhatók. A kilépőnyílás fúvócső vagy fúvórés kialakítású.

A szállítólevegős gépeknél cirkulációs szórófejeket és nagynyomású dugattyús vagy membránszivattyúkat alkalmaznak.

légporlasztásos permetezőgépek

A permetlé kör általános felépítése a hidraulikus cseppképzésű gépekével megegyező. A cseppképzéshez azonban elsősorban a levegő porlasztó hatását használják fel. Tiszta légporlasztást a gyakorlat általában nem alkalmaz.

Kombinált cseppképzést is használhatunk, ilyenkor egy szórófej elsődleges cseppképzését követi a levegő további, másodlagos cseppfelbontása. A radiális ventilátor a levegőt tengely

irányban szívja, és sugárirányban szállítja. Légszállító teljesítménye 4.000-8.000 mł/ha, kilépő légsebessége 80-150 m/s.

A légporlasztásos gép működése során kisnyomású szivattyú szállítja a permetlevet a szórófejben elhelyezett szórófejekhez, a radiális ventilátor légárama pedig magával ragadja a folyadékot, és finom cseppekre porlasztva a célfelületre szállítja. A szórószerkezet a védendő növényállománytól függően állítható fúvócső, szántóföldi sorpermetező keret, állítható fúvóka csoport vagy vízszintes keresztáramlásos kialakítás lehet.

Mechanikus cseppképzésű permetezőgépek

A hidraulikus és légporlasztásos cseppképzés hátránya, hogy a képzett cseppek mérettartománya széles, így az elsodródó, elpárolgó kis cseppek, illetve a felületről legördülő nagy cseppek aránya nagy. A közel azonos méretű cseppek képzésére legelterjedtebb megoldás a mechanikus eljárás. Az átlagos cseppméret, illetve a permetléveszteség csökkentése azt jelenti, hogy kis folyadékmennyiséggel, vegyszertakarékos módon történhet a permetezés.

A mechanikus cseppképzésű szórófej általában egy forgó tárcsa vagy egy perforált felületű forgó dob, illetve szita. A permetlé kis nyomáson érkezik a villanymotorral hajtott, nagy fordulatszámú tárcsára vagy tárcsafelek közé. A centrifugális erő hatására a tárcsa felületén kialakuló vékony folyadékfátyol a fogazott kerület felé mozog, majd arról apró, egyenletes cseppek formájában leválik. A tárcsa fordulatszámának és a folyadékadagolásnak a változtatásával a kívánt cseppnagyság beállítható.

Termikus cseppképzésű permetezőgépek

A termikus ködképzés lényege, hogy a szórófejhez vivőanyagban oldott hatóanyagokat vezetnek, amely a 200-300 şC hőmérsékletű füstgázban elpárolog, majd a nagy hőtartalmú keverék a külső alacsony hőmérsékleten kondenzálódik, és a 100-300 m-es körzetben ködhatást fejt ki. A melegítésre benzin szolgál, amely porlasztva jut az égéstérbe, ahová a Root-fúvó levegőt szállít. A keveréket villamos szikra gyújtja meg.

A melegképző gépek használata korlátozott, elsősorban zárt termesztő-berendezésekben, raktárakban, főként rovarkártevők elleni védekezésnél alkalmazzák.

Szántóföldi permetezőgépek felépítésének általános jellemzése

A vontatott kivitelű, állítható nyomtávolságú gépek hajtása traktorról TLT tengelyen keresztül történik. Hegesztett idomacél váz képzi az alapját, ezen helyezkedik el a permetlétartály, öblítővizes és a kézmosó tartály, amelyek általában polietilénből készülnek. A permetlétartályt szintjelzővel és hidraulikus keverőberendezéssel van felszerelve. A permetlé elkészítéséhez vegyszerbekeverő, a göngyöleg tisztításához mosóberendezés szolgál. E gépek működtetése a traktor üléséből végezhető. A vázhoz rögzített, lengéscsillapított kivitelű szórókeret nyitása és zárása, valamint magasságának állítása hidraulikusan történik. A hidraulikus szórófejek membrános visszacsapó szeleppel vannak ellátva, három különböző méretű fúvóka befogadására és felváltva történő üzemeltetésére alkalmasak. Permetezéskor a szivattyú a tartályból a szívó-és nyomószűrön keresztül szállítja a permetlevet a nyomásszabályozón beállított és a manométeren ellenőrizhető nyomással a szakaszonként kapcsolható kereten elhelyezett szórófejekhez, amelyből kiadagolva és elporlasztva a folyadék a célfelületre jut. A permetezett sávok csatlakozását habjelző berendezés segíti. A fajlagos szórásmennyiséget szabályozó berendezés tartja állandó értéken.

Ültetvénypermetező gépek felépítésének általános jellemzése

A vontatott kivitelű gépek hajtása a traktor TLT tengelyéről történik. A hegesztett idomacél vázon helyezkedik el az általában polietilénből készülő permetlé tartály, az öblítővizes és kézmosó tartály, valamint a szivattyú. A permetlékészítéshez vegyszerbemosó és göngyölegtisztító berendezés található a gépeken. A gépek általában két szintjelzővel és hidraulikus keverővel vannak felszerelve. E gépek a traktor üléséből működtethetőek. Az alváz hátsó részén található általában a kétfokozatú axiálventilátor, a kiömlőréseken elhelyezett szóróívekkel.

A szóróíveken 5-5 db kettős cirkulációs szórófej van különböző méretű fúvókákkal, amelyek közül a kívánt hozható üzemi helyzetbe. A szórófejek membrános visszacsapó szeleppel vannak ellátva és megfelelő helyzetbe fordítva elzárhatók.

Permetezéskor a szivattyú szállítja a permetlevet a tartályból a szívó- és nyomószűrőn keresztül a szabályozón beállított nyomással a szórófejekhez, amelyek kiadagolják és elporlasztják. A permetcseppeket a ventilátor légárama szállítja a növényzetre.

Felhasznált irodalom:

Szendrő Péter: Mezőgazdasági géptan

Sipos Géza - Racskó József

debreceni egyetem ATC