Ezeket a hatásokat teljes mértékben kiküszöbölni nem tudjuk, legfeljebb nagyságukat csökkenthetjük. A munka végrehajtásánál a nagyobb üzembiztonság, és a pontos kijuttatás érdekében biztosítani kell, hogy a felhasználó a szükséges paramétereket bizonytalanság nélkül meg tudja határozni és be tudja állítani. Ebből a célból a permetezéstechnika terén ma már számos automatika segíti a felhasználó munkáját.

A hagyományos permetezőgép, hogy a védekezési feladatnak megfelelően meghatározott hatóanyagadagot kijuttassa, a szórófej szórásteljesítményének, a tartályban levő hatóanyag koncentrációjának, a munkaszélességnek és a haladási sebességnek megfelelően van beállítva.

A jelenleg legnagyobb számban üzemelő hagyományos permetezőgépeken a kijuttatást állandó névleges koncentráció mellett végzik, az adagolásra ún. visszafolyásszabályzást alkalmaznak, amelyet rugóterhelésű nyomásszabályzó szeleppel valósítanak meg. A szivattyút úgy méretezik, hogy folyadékszállítása megfelelő tartalékkal biztosítsa a szórófejek ellátását és a permetlé keverését. A szabályzószelep a szivattyú folyadékáramának egy részét a tartályba vezeti vissza, amelyet a rugó előfeszítésével lehet beállítani (1. ábra).

Azzal a céllal, hogy a beállított üzemi nyomást, így közvetve a dózist állandó értéken tartsák, ezek a berendezések teljesítik céljukat, ha állandó sebességgel haladunk. A gépüzemeltetés során azonban sebességváltozások lépnek fel, amivel együtt változik a szivattyú fordulatszáma is. Ideális jelleggörbéjű nyomásszabályozó esetén a nyomás ezalatt állandó értékű, a valóságban nyomásváltozás lép fel, tehát bizonyos mértékben a dózis kiegyenlítődése következik be (a valóságos viszony a konstrukciós- és rugójellemzőktől függ). Ez azonban alapvetően nem tekinthető kielégítőnek, mivel az eljárásnál nincs önálló illesztés a sebességhez.

Ezért a szertakarékos technológiák terjedésével már a 70-es évek közepétől alkalmazzák az ún. folyadékosztás elvét, ahol a visszafolyás szabályozása nem rugóterhelésű nyomásszabályzó szeleppel, hanem fojtószeleppel történik. A szivattyú folyadékárama ebben az esetben is két részre oszlik, amelyek egymással arányosak, ha a szórófejek és a fojtás hasonló átfolyási jelleggörbével rendelkeznek. Egy adott sebességi fokozaton belül a sebesség megváltozásakor azzal arányosan változik a TLT-, és ezzel a szivattyú fordulatszáma, a dózist állandó értéken tudjuk tartani. Alapvető feltétel azonban, hogy a szivattyú a fordulatszámmal arányos, lineáris jelleggörbével rendelkezzen.

Ha automatikus adagoló egységet alkalmazunk, követelmény, hogy a mindenkor fellépő zavaró hatások ellenére a kiszórt mennyiség feleljen meg a munka kezdetén beállított értéknek. Olyan szabályozóberendezés, amely az összes tényező módosító hatását menet közben korrigálja és így a hatóanyag területarányos kijuttatását abszolút pontossággal megvalósítja üzemi szinten nem hozható létre. A gyakorlati megvalósításra két út kínálkozik:

I. a szórószerkezet folyadékfogyasztásának szabályozása

Q = áll. Ʃq = áll, c = áll. p = áll.

II. a hatóanyag mennyiségének szabályozása

Q = áll. Ʃq = áll c = áll, p= áll.,

ahol:

Q  -  fajlagos szórásmennyiség (dózis)
Ʃq -  szórófejek össz-folyadékfogyasztása
c   -  permetlé koncentrációja
p   -  permetezési nyomás

A folyadékfogyasztással történő szabályozást a legegyszerűbb esetben a mért és kijelzett üzemeltetési értékek alapján, kézi vezérléssel, elektromos távműködtetéssel maga a vezető végzi menet közben egy változtatható keresztmetszetű visszafolyóág segítségével. Lehetőség van a nyomás távszabályozása mellett a távvezérlő egységeken a ki-be kapcsolást, keretszakasz-kapcsolást is a vezetőfülkéből végezni.

A permetező monitorok nagyobb része már több adatot mér egyidejűleg (szórókeret folyadékfogyasztása, haladási sebesség, idő), kijelzi a dm3/min, km/h, dm3/ha, ha/h,  Ʃdm3, Ʃha stb. értékeket, vagy az előírt értékektől való eltérést, melyek alapján a kezelő a rendszer működésébe beavatkozhat. A nemzetközi fejlesztések révén – a felhasználók számára – a választék ezen a területen tovább bővült. A cseppméret monitor kijelzi az aktuális cseppméretet a kijuttatás során, segíti a megfelelő fúvókaméret kiválasztását, jelzést ad a beállított cseppméret-határok átlépésekor (2. ábra). A fuvókaátfolyás-ellenőrző monitor egyedileg méri a szórószerkezeten lévő minden egyes szórófej fogyasztását, jelzi a szórófejek esetleges dugulását, az áramlásingadozásokat.

Önszabályzó, automatikus rendszereket vagy a visszafolyás, vagy a szivattyú fordulatszámának szabályozásával alakíthatunk ki. Utóbbi esetben feltétel a várható fordulatszám-tartományon belül a szivattyú szállítási teljesítmények abszolút lineáris változása. Ha járókerékről hajtott, változtatható löketű szállító-, illetve adagolószivattyút alkalmazunk, akkor a sebesség­arányos adagolás biztosítható. A szivattyú folyadékárama egy löketszabályozó berendezéssel vagy a hajtásáttétel módosításával állítható, hogy a kívánt dózist be lehessen állítani. A megoldások tetszőleges módon dóziskijelző berendezéshez is illeszthetők.

A sebesség és fogyasztás változását együttesen veszi figyelembe a szabályzó automatika, ha a sebesség, Ʃq és idő mérése, valamint a konstans alapadatok (munkaszélesség, adott kerékfordulat alatt megtett út, Qnévl stb.) beprogramozása mellett a rendszer a tartályba, vagy a szívóágba visszatápláló vezeték keresztmetszetének automatikus szabályozásával korrigálja a dózisváltozásokat. A legnagyobb kínálat ezekből a készülékekből van, egy részük átfolyásmérő nélkül, a tényleges porlasztási nyomás, haladási sebesség és a beprogramozott szórófej-teljesítmény alapján szabályozza az adagolást. A szórókeret folyadékfogyasztásának szabályozása az ellenőrzés szempontjából a legegyszerűbben megvalósítható. Az eljárásnál azonban a folyadékfogyasztás haladási sebességhez illesztése a permetezési nyomás változását, a fúvókán létrejött cseppspektrum megváltozását eredményezi, növekvő nyomással növekszik az elsodródás és az elpárolgás veszélye, csökkenő nyomással csökken a szórófejek szórási szöge, változik a fedettségi %, a keresztirányú szórásegyenetlenség (CV%).

A 2. szabályozási módszer, a koncentráció szabályozás vagy közvetlen hatóanyag-adagolás alkalmazástechnikai szempontból előnyösebb, hiszen közel állandónak vehető porlasztási nyomás mellett biztosítjuk a terület- vagy menetarányos kijuttatást, közel állandó a cseppspektrum, elmarad a hagyományos keverőszerkezet, nincsenek környezetszennyező permetszer maradékok, a megmaradt hatóanyag a vegyszertartályból visszanyerhető. Ugyanakkor hátránya, hogy a rendszer a hagyományosnál bonyolultabb, ezért drágább, igy a gyakorlatban széles körben nem terjedt el. A Walsh CCI 2OOO típusú szabályzó hazai minősítő vizsgálatát elvégeztük. A berendezés a vívőanyag állandó folyadékáramába a sebesség függvényében adagolja a hatóanyagot úgy, hogy külön-külön, vagy kombináltan kétfajta vegyszer egyidőben kijuttatható. Hagyományos permetezőgépre felszerelhető, központi egységből, vegyszeradagoló tömlős szivattyúkból, meghajtó motorokból, szakaszoló szelepekből és radaros sebességérzékelőből áll. Hasonló szerkezeti elemekből és elven épül fel a MID-TECH szabályzó rendszere, amely ezen túlmenően táblatérkép alapján helyspecifikus kijuttatást tesz lehetővé.

A térinformatika – angol rövidítése GIS – azt a lehetőséget kínálja, hogy egy kezelési egységet digitális légi felvételek és műholdképek segítségével részletesen lehessen ábrázolni. Ezeket az információkat a növényvédő szerek alkalmazási adataival összekapcsolva a növényvédelmi művelet során eredő kockázatokat csökkenthetjük. A GIS rendszer alkalmas GPS és digitális képfeldolgozás segítségével gyomtérképek készítésére, mely segíti a helyspecifikus növényvédelmet. Ezt a módszert offline (utófeldolgozáson alapuló) gyomérzékelési eljárások közé soroljuk. Ilyenkor az adott területről digitális légi felvétel készül, amelyet egy képfeldolgozó szoftver kiértékel, ezt digitális térképpé átalakítva gyomtérkép állítható elő. Ez a térkép a permetezőgép fedélzeti számítógépébe táplálva a GPS-koordináták alapján pontosan ott permetez, ahol a gyom észlelésre került (3. ábra).

A valós idejű (online) kijuttatás alapfeltétele a célpont érzékelése és felismerése, valamint gyors helyszíni adatfeldolgozás és pontos vegyszerkijuttatás. A célpont érzékelése történhet a visszavert fény hullámhossza, infravörös érzékelés vagy valós képalkotás segítségével. A Multi-sensor rendszer felépítése valamivel bonyolultabb. Itt a szántóföldi szórókeretre minden szórófej elé növényérzékelőt és mágnesszelepet szerelnek, valódi képalkotás nincs, a működés fotodiódák segítségével, a gyomnövényre jellemző hullámhosszú visszavert fény vezérlőjelként való felhasználásán alapul.
A gépsor elején elhelyezett kamera egy meghatározott méretű sávról felvételt készít, ami a vezetőfülkében található számítógépbe kerül, itt elkészül a pillanatnyi gyomtérkép és annak megjelenítése a vezérlőpanelen. A vezérlő egység mágnesszelepeket vezérel, amelyek közvetlenül a szórófejek előtt vannak elhelyezve. A fúvókák egyedileg be- és kikapcsolhatók, a gyomtérképen mindig ugyanarra a mezőre permeteznek.

A dózisszabályzók fejlesztési törekvései mellett napjainkban a mikroelektronika alkalmazása, a „fedélzeti számítógép” fogalma is kiszélesedik. A permetezés  mellett más mezőgazdasági műveletek (talajmunkák, tápanyag-visszapótlás, vetés, betakarítás), erőgép funkciók ellenőrzésének, irányításának műszereit is kifejlesztették, elektronizálták. A továbblépés lehetőségéből adódott a jelenleg felismerhető tendencia: összetett feladatok megoldására alkalmas agrárkomputerek kifejlesztése. Látható ez a fejlődési irány az ellenőrző elektronikáknál, amelyek különböző munkagépekhez alkalmasak; a jelátvitelhez szükséges csatlakozók, ISOBUS kiépítésénél, amelyek a traktoron érzékelt értékeket átadják a munkagép szabályzó elektronikájának; végül az összetett fedélzeti számítógép rendszereknél, amelyek lehetővé teszik különböző adathordozók segítségével az adatok átvitelét az üzemi személyi számítógépre és fordítva.

Ilyen többcélú készüléknél a kezelő irányítása és tájékoztatása a grafikus kijelzőmezőn keresztül történik. A csatlakoztatott munkagép felismerése automatikusan megy végbe, ezzel egyidejűleg aktualizálódik a hozzá tartozó program, a készülék kiválasztja a gépre vonatkozó tárolt adatokat. A munka folyamán a legfontosabb adatok a kijelzőmezőn állandóan jelen vannak (sebesség, dózis, tartályban lévő permetlémenyiség, az előírt sebességtől való eltérés %, bekapcsolt keretszakaszok, a többi a tasztatúrán keresztül lehívható, tárolható (4. ábra).

A növényvédelemben egy kezelés végrehajtásához átfogó információk szükségesek a károsítók fejlődéséről, a szükséges hatóanyagokról, hatásmechanizmusokról és befolyásoló tényezőkről. Kifejlesztettek olyan előrejelzési modelleket, amelyek segítenek a döntések meghozatalánál. Ehhez az eddigi kezelések adatait lehet elsődlegesen felhasználni az elvégzett műveletek hatásosságáról, a környezeti klímáról, talajról, növényállományról. Az alkalmazási prognózisok realizálásával lehetővé válik a mai személyi számítógépek teljesítőképességével ezen modellek számításait elvégezni.
A számításnál célszerűen a rendelkezésre álló permetezőgépek összes specifikus adatát egyszer betároljuk, ezek a későbbiekben mindig rendelkezésre állnak. Egy megfelelő szoftver segítségével az üzemi paramétereket optimalizálni lehet, át lehet vinni a permetezőgép fedélzeti számítógépébe.

A folyamatszabályzó rendszer felügyel a munkafolyamatra és a készülékekre az üzemzavarok tekintetében. Az elektronikus információátviteli rendszerekkel azután lehetővé vált az üzemi személyi számítógép csatlakoztatása, a helyi adatok átvitele helyközi számítógépekhez, ami lehetővé teszi a szükséges információhoz való hozzáférést minden mezőgazdasági üzem számára.

A növényvédelmi kezelés eredményessége érdekében fontos, hogy a permetezett sávok pontos csatlakozását biztosítsuk. Ez lehetséges habjelzőkkel, művelőnyomos technológiával, de ma már a műholdas helyzetmeghatározást is fel lehet használni. A habjelek kb. fél óráig megmaradnak. A habjelző saját kompresszorral rendelkezik, a vezetőfülkéből elektronikusan irányítható. A párhuzamosan vezető rendszer lehetővé teszi, hogy a táblán, a beállított munkaszélességnek megfelelően, a gépcsoport meghatározott iránnyal párhuzamosan haladjon. Ennek a rendszernek a továbbfejlesztett változata a robotkormányzás. A gépvezérlés, a szórásszabályozás és még a szórókeretszakasz be/ki állapotának kezelése is automatikus. Ebből eredően a kezelést végző szakember több figyelmet fordíthat más funkciókra, a megfelelő szórásképre, a jármű sebességére és a tartály vagy az adagoló állapotára.

Az előzőekben elemzett tényezők mellett azt is meg kell említeni, hogy a hagyományos technológiák esetében a permetlevet a kezelő személyzet – a növényvédő szer gyártó előírásai szerint – úgy készíti, hogy a hatóanyag-koncentrátumot vízbe keverik. A nem megfelelő szakértelem, a pontatlan munkavégzés azt is eredményezheti – már a permetlé készítésekor –, hogy nem lesz biztosított a kívánt hatóanyag-koncentráció, tehát fennáll a helytelen hatóanyag-adagolás veszélye. Ennek elkerülését segítik a tartálytöltő és szintjelző elektronikák. Ugyanígy fontos, hogy a kijuttatás során a permetlé koncentrációja közelítőleg állandó maradjon, a tartály keverőszerkezete megfelelően működjön. Ennek ellenőrzésére kifejlesztettek olyan számítógép irányítású automatikus keverőrendszert, amely a tartályban lévő lémennyiség függvényében változtatja a keverő hatást a vegyszer felhabosodásának elkerülése érdekében. Sajátossága a növényvédelmi munkáknak, hogy a kijuttatás során jelentkező hibák káros hatásai általában csak a kezelést követően kisebb-nagyobb időeltolódással jelentkeznek.

Permetezéstechnika rovatunk korábbi részei:

• I. rész: Permetezőgépekkel szemben támasztott munkaminőségi követelmények, gépellenőrzés
• II. rész: Permetezőgépek üzemi beállítása, ellenőrzése

A cikk szerzője: Dr. Pályi Béla