A jelenleg alkalmazott permetezési mûszaki eljárások hatásfoka azonban rendkívül alacsony. A vizsgálatok szerint általában a kiszórt permet 15–40%-a nem jut a célfelületre, de egyes védekezéseknél a veszteségek meghaladják a 90%-ot is. Ez rendkívüli mértékben növeli a védekezések költségeit, hiszen indokolatlanul nagy dózisokkal kell a kezeléseket végrehajtani, és ennek ellenére nehéz a megfelelő hatást biztosítani. A gazdasági és eredményességi gondok mellett döntő jelentőségû tényező, hogy a veszendőbe menő permetezőszerek feleslegesen terhelik, esetenként súlyosan károsítják a környezetet. A legnagyobb veszteséget állománypermetezésnél a talajra kerülő permet okozza, de a környezet szempontjából a legnagyobb veszélyt a cseppek elsodródása jelenti. A szél és a termik hatására elsősorban a kisméretû cseppek könnyen elsodródnak, elpárolognak, és nemcsak a szomszéd táblákon termesztett növényekben tehetnek kárt, hanem többek között élővizekbe, lakott területekre is eljuthatnak. Ezért a vegyszertakarékos, környezetkímélő permetezési módszerek kialakítása és bevezetése alapvető termelési és társadalmi cél. A kutatók és fejlesztők hosszú ideje törekednek a permetezés hatékonyságának javítására alkalmas mûszaki megoldások kialakítására és elterjesztésére. Ennek a széles körû munkának az eredményeként ma már számos lehetőség kínálkozik az anyagtakarékos, környezetbarát növényvédelemre.
A mûszaki fejlődést szolgáló fontosabb lehetőségek a következők:
• a nem megfelelő géptípusok kitiltása a forgalomból,
• a jó mûszaki állapot biztosítása,
• új, korszerû technikák bevezetése,
• előírások környezetkímélő mûszaki megoldások alkalmazására,
• az üzemeltetés színvonalának növelése. Hazánkban a növényvédelemről szóló 5/2001.(I. 16.) FVM rendelet, illetve az ezt módosító 81/2003. (VII.9.) FVM rendelet előírja, hogy a növényvédő gépek csak típusengedéllyel hozhatók forgalomba.
A vizsgálatra kötelezett minden 5 dm3-nél nagyobb tartállyal felszerelt gép a következő kategóriákban:
• szántóföldi permetező- és porlasztógépek,
• kertészeti permetező- és porlasztógépek,
• hordozható nem motoros hajtású permetezőgépek,
• hordozható, motoros permetező- és porlasztógépek,
• csávázógépek,
• granulátum szórógépek.
A minősítést az FVM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet (MGI) végzi az MSZ EN 12761 számú szabványban, illetve a fenti rendeletben meghatározott követelmények alapján. A kiadott típusengedélyek általában 5 évig érvényesek. A növény- és környezetvédelmi szempontból nem jelentős hiányosság, eltérés esetén, 1 évig érvényes ideiglenes forgalmazási engedély is kapható. Az érvényességi idő lejárta esetén az engedélyt új nyilatkozat benyújtásával meg kell újítani.
A forgalmazási engedélyt matricával kell igazolni valamennyi értékesített gépen. Jelenleg 270 szántóföldi és 122 kertészeti permetezőgép típus rendelkezik forgalmazási engedéllyel, tehát a választék megfelelő.
A típusengedélyek megszerzésével kapcsolatos tudnivalók, valamint a Forgalmazásra Engedélyezett Növényvédelmi Gépek Jegyzéke az Intézet www.fvmmi.hu honlapján tekinthetők meg.
A vonatkozó rendeletek kötelezően előírják a szolgáltatás céljára használt 100 dm3-nél nagyobb tartállyal felszerelt permetező- és porlasztógépek 2 évente kötelező felülvizsgálatát is. A tervek szerint a felülvizsgálati kötelezettséget kiterjesztik valamennyi üzemi permetezőgépre.
A permetezőgépek felülvizsgálatának célját, módszereit és követelményeit az MSZ EN 13790 szabvány határozza meg, külön előírásokat tartalmaz a szántóföldi és a kertészeti permetezőgépekre. Az időszakos vizsgálatokat az MGI erre feljogosító tanúsítványával rendelkező ellenőrző állomások fogják elvégezni. A mobil kivitelû állomásokat a hatékony vizsgálatok és azonos mérési eredmények biztosítása érdekében célszerû lesz egységes mérőeszközökkel felszerelni. A felülvizsgálatnál arra kell törekedni, hogy az év során bármely helységtől számított 15 km-es távolságon belül legyen felülvizsgálat. A vizsgálatok térítéskötelesek lesznek, a térítés díját az FVM rendeletben állapítja meg. A vizsgálati eredményeket az előírásos jegyzőkönyvben kell rögzíteni. Ha a felülvizsgálat eredménye megfelelő, az állomás kiadja a permetezőgép mûködési engedélyét és az igazoló matricát. Ha a permetezőgép állapota a felülvizsgálat eredménye alapján nem megfelelő, a permetezőgép mûködési engedélyt nem kaphat. A permetezőgépek mûködési engedélyét a Növény- és Talajvédelmi Központi Szolgálat fogja ellenőrizni.
A védekezések hatékonysága jelentős mértékben növelhető új, korszerû mûszaki megoldások alkalmazásával is. Ezek közül jelentős mértékû vegyszermegtakarítás, és a környezet fokozott megkímélése várható a következő megoldásoktól: injektoros fúvókák
• Szélarányos, szabályozott cseppméretû permetezés
• Légzsákos permetezés
• Elektrosztatikus permetezés
• Alagút permetezők
• Növényérzékelő permetezők
• Helyspecifikus, fertőzésarányos permetezési rendszerek
A permetezési eljárásoknál alapvetően az okoz nehézséget, hogy a porlasztás során különböző méretû cseppek képződnek, amelyek röppályájuk során eltérően viselkednek. Hagyományos szórófejekkel végzett permetezésnél gyakori, hogy 100–900 mikron nagyságú cseppek is keletkeznek. A nagy cseppek legtöbbször legördülnek, lefolynak a célfelületről, és a permet a talajra kerül, a 100 mikronnál kisebb cseppek könnyen elsodródnak, elpárolognak, veszélyeztetve a környezetet. Ezért fontos célkitûzés a cseppspektrum szûkítése, homogénebb cseppek képzése. A kisméretû cseppek kiküszöbölésének lehetőségét teremtették meg a konstruktőrök, amikor kifejlesztették az injektoros fúvókákat. Mint az 1. ábrán látható az áramló permetlé a fúvókatest két oldalán elhelyezett furatokon át levegőt szív be, amely elkeveredik a folyadékkal.
1. ábra
Ennek eredményeként nagyméretû cseppek képződnek, amelyek belsejében légbuborékok vannak. A cseppek így az elsodródás veszélye nélkül jutnak el a kívánt felületre, majd ott felütközve a légbuborékok hatására szétpattannak. Így a célfelületet végül megfelelő számú és méretû csepp borítja.
Az injektoros fúvókák alkalmazását megkönnyíti, hogy a szórófejekbe csereszabatosan beépíthetők. Használatuk viszonylag kis költséggel jelentős korszerûsítést jelenthet, lehetővé válik többek között a talajviszonyok és a szeles időszakok miatt szûkre szabott tavaszi permetezési időszak jobb kihasználása. Míg a hagyományos fúvókák 2 m/s szélsebességig használhatók, az injektoros fúvókákkal 4–5 m/s-es szélben is biztonsággal lehet dolgozni.
Az injektoros elv felhasználásával a cseppméretek változtatásának további lehetősége is adódik. Az ismertetett megoldásnál a levegőt a folyadék áramlása szívja be. Ezt a fúvókatípust ezért passzív injektoros fúvókának is nevezik. Lehetőség van azonban arra is, hogy a levegőt nyomással juttassuk a fúvókatestbe. Ez bonyolultabb megoldást jelent, mint egyszerû fúvókacsere, hiszen kompresszorra, légvezetékekre és speciális szórófejekre van szükség. Ennél a rendszernél, amelyet aktív injektoros permetezésnek is neveznek, a folyadék és a levegő nyomásának változtatásával a cseppméretek még tágabb határok között változtathatók.
Az aktív injektoros permetezés felhasználásával fejlesztette ki a John Deere cég a szélarányos cseppképzési rendszert (2. ábra).
2. ábra
A permetezőgépen kanalas szélsebességmérőt helyeztek el. Innen az információ a számítógépbe kerül, amely a mért adatok alapján meghatározza az elsodródás elkerülésére alkalmas cseppméretet, és ennek megfelelően ad parancsot a permetlé és a levegő nyomásának megfelelő beállítására.
Az elsodródás megakadályozására a permetcseppek méretének korlátozása mellett számos más megoldás is kínálkozik. Ilyen többek között a cseppek légárammal történő irányítása, a szántóföldön alkalmazott légzsákos permetezés. A nálunk is elterjedt megoldásnál a szórófejek felett elhelyezett tömlőből axiálventilátor által keltett légáram lép ki megfelelően kialakított réseken, vagy lyukakon át és a cseppeket a célfelületre szállítja. Rendszerint szabályozni lehet a levegő mennyiségét és sebességét, valamint irányát is. A légáram megakadályozza az elsodródást, ugyanakkor a munkaminőséget is javítja, hiszen nagyobb lombozat esetén növeli a penetrációt, és a fellépő turbulens hatások következtében több permetet juttat a levelek fonákoldalára. A légzsákos permetezőgépekkel általában 5–6 m/s szélsebesség mellett is biztonságosan és jó minőségben lehet védekezni.
A cseppek megfelelő lerakódásának biztosítására régóta folynak kísérletek elektrosztatikus feltöltés alkalmazásával is. A festésnél széles körben alkalmazott eljárásnál a folyadékot nagyfeszültségû, de kis erősségû árammal elektrosztatikusan feltöltik, és ennek következtében a cseppek az ellenkező töltésû célfelületre intenzíven lerakódnak. Mivel ez az eljárás meglehetősen nagy energiaigénnyel jár, általában kis folyadék- felhasználással mûködő légporlasztásos gépeket alkalmaznak. Az elektrosztatikus feltöltés hatására a cseppek igyekeznek a legközelebbi ellenkező töltésû felületen lerakódni, ennek következtében az elsodródás esélye kisebb. Az azonos töltésû cseppek egymást taszítják, ezért a lerakódás egyenletesebb lehet, mint a hagyományos permetezésnél. Az eljárás eredményessége függ az alkalmazott mûszaki megoldás jellemzőitől, és a környezeti feltételektől, mivel az igen kis töltések hatását a szabadban számos tényező korlátozhatja.
Az elsodródás mérséklését és a permetveszteségek radikális mérséklését teszik lehetővé a zárt vagy alagút permetezők. A leggyakrabban szőlőültetvényekben alkalmazott berendezéseken a lombozatot a szórófejekkel ellenkező oldalon burkoló elemekkel, rendszerint lemezekkel veszik körül (3. ábra).
3. ábra
Ezek a lemezek azonban nemcsak a szél hatását hivatottak kiküszöbölni, hanem a lombozaton átjutó cseppek felfogására is. A lecsapódott permetlé a lemezek alján lévő edényekben gyûlik össze, majd szûrés után visszakerül a gép tartályába. Az alagút permetezőgépek rendszerint egy- vagy kétoldalas (kétsoros) változatban készülnek. Kifejlett lombozat esetén a visszanyer permetlé aránya általában 20–30% lehet, kisebb lombnál ennél lényegesen több megtakarítás érhető el. Az eljárás az elsodródás minimalizálását, a permetlé jelentős részének megtakarítását, a gépkihasználás javítását egyaránt lehetővé teszi. A hidraulikus rendszerû alagút permetezőgépek mellett kifejlesztettek axiálventilátoros szállítólevegős változatokat is, ezeknél a folyadék leválasztására cseppcsapdákat alkalmaznak.
A veszteségek csökkentése érdekében fejlesztették ki a növényérzékelő ültetvény-permetezőgépeket is. Az infravörös vagy ultrahangos érzékelőkkel mûködő rendszerek a szórófejek magasságában érzékelik a lombozatot, illetve annak hiányát, és ennek függvényében szelepek segítségével pillanatszerûen nyitják, illetve zárják a szórófejeket, így csak ott történik permetszórás, ahol ténylegesen van lombozat. Ilyen infravörös érzékelővel mûködő gép látható a 4. ábrán.
4. ábra
A növényérzékelő berendezéssel végzett permetezés minősége a berendezések alkalmazása nélkül végzett munkáéval egyenértékû. A permetlé megtakarítás mértéke nagymértékben függ az ültetvény lombozat folyamatosságának mértékétől. Fiatal telepítésû ültetvényekben, amelyekben a növények lombozata nem ér össze, vagy a tavaszi első permetezéseknél a megtakarítás elérheti az 50–75%-ot. Összefüggő lombozat kezelésénél 5–20% közötti megtakarítással lehet számolni. A megtakarítás nagysága függ az érzékelők számától is. Az axiálventilátoros szórószerkezetek kialakítása nem teszi indokolttá 3 párnál több érzékelő alkalmazását. Fiatal ültetvényekben 1, illetve 2 pár érzékelő, idősebb, teljes lombozatú ültetvényekben 3 pár érzékelő alkalmazása lehet célszerû.
A berendezések alkalmazása a permetlé megtakarítás, illetve az üzemidő jobb kihasználása következtében a területteljesítmény 10–20%-os növelését eredményezheti. A növényérzékelő berendezések elterjedését elősegítheti, hogy nemcsak új, hanem használt gépekre is felszerelhetők.
Szántóföldi vegyszeres gyomirtásnál szintén jelentős megtakarítások érhetők el. A jelenleg alkalmazott technológiánál ugyanis akkor is a teljes felület kezelésben részesül, ha csak a tábla egyes részein jelentkezik gyomosodás. A helyspecifikus kezelésnek több lehetséges megoldása van. Az egyik a gyomtérkép készítése, amelyhez felhasználható a mûholdas GPS azonosító rendszer. A helymeghatározó adóberendezéssel behatárolt területeken a permetezés szintén GPS rendszer irányításával végezhető el.
Lehetőség van a fertőzés nagyságának megfelelő mértékû vegyszeradagolásra is a VarioSelect rendszer felhasználásával. A rendszer központi vezérlőegységből, pneumatikus mûködtető rendszerből, és 2 vagy 4 fúvóka befogadására alkalmas szórófej testekből áll. A különböző méretû vagy kivitelû fúvókák mûködtetése számítógép vezérlésével pneumatikus rendszerû pillanat szelepekkel történik. A fertőzés mértékének megfelelően egy vagy több fúvóka mûködtetésével 100 és 900 dm3/ha határok között mindenkor a kívánt permetlé mennyiség, tehát szükséges dózis kerül kiadagolásra. A berendezés mûködhet Select üzemmódban, amikor az egyes fúvókák, vagy fúvóka kombinációk távirányítással kapcsolhatók a kívánt szórásteljesítmény, vagy cseppméret elérése céljából, és Vario üzemben, amikor automatikusan történik a váltás az üzemi nyomás változtatása mellett.
A helyspecifikus permetezés megoldható a gyomok közvetlen érzékelésével is. Biztató kísérletek folynak a gépcsoport vagy a szórószerkezet előtt elhelyezett kamerákkal és más érzékelőkkel, amelyek segítségével meghatározható a kezelendő terület és ennek alapján végezhető a permetezés. A kísérletek szerint a talajon lévő növények bizonyos tulajdonságainak (például szín vagy klorofiltartalom) meghatározása révén lehetséges a termesztett növények, illetve a különböző gyomféleségek megkülönböztetése is, tehát a közeljövőben lehetővé válhat a fertőzéshez adaptált permetezési technológia megvalósítása.
A vegyszeres növényvédelemnek a termelés biztonsága és gazdaságossága mellett azonban a környezetre gyakorolt hatása miatt társadalmi jelentősége is van. Ezért várható, hogy a környezetkímélő mûszaki megoldásokat az állam preferálni fogja, illetve alkalmazásukat elő fogja írni. Németországban a környezetre gyakorolt hatásuk alapján az egyes gépeket, illetve részegységeket már jelenleg is kategóriákba sorolják. Így vannak az elsodródást 50, 75 és 90%-kal csökkentő megoldások. A környezet szempontjából különösen érzékeny területeken (például élővizektől meghatározott távolságban) csak megfelelő elsodródást mérséklő technikával szabad permetezni. A jövőben ilyen előírások várhatóan általánosan bevezetésre kerülnek. Ezek a környezetkímélő permetezési mûszaki eljárások elterjedését nagymértékben meg fogják gyorsítani.
A cikk szerzője: Dr. Dimitrievits György
