Vegyszer megtakarítás növényérzékelõs permetezõgépekkel

A veszteségek egyik legfontosabb oka az, hogy a kezelt ültetvényekben rendszerint nem folyamatos és egyenletes a lombfal. A telepítési mód sajátosságai, a növényzet eltérõ fejlettsége, a fa vagy tõke hiányok miatt a folyamatos permetezésnél a permet jelentõs része nem jut célfelületre, nagyobbik része a talajra kerül, további része elsodródik, elpárolog. A veszteségek csökkentése érdekében fejlesztették ki a növényfelismerõ rendszereket, amelyek mûködési elve az 1 ábrán látható..

Az érzékelõk észlelik a növényzet meglétét, vagy hiányát, és permetezõgép csak abban a síkban, illetve magasságban permetez, ahol lombozat található. Az FVM MGI által kifejlesztett infravörös érzékelõkkel mûködõ rendszer KERTITOX BORA 2000 permetezõ gépre szerelve mûködik (2. ábra). A berendezés, konzolokon elhelyezett infravörös érzékelõkbõl, központi egységbõl és szórófejekre szerelt mágneses szelepekbõl és kerék jeladókból áll. Az oldalanként, különbözõ magasságokban, két állítható konzolon elhelyezett szenzor 3-3, vagy 6-6 db, feladata a növényzet érzékelése. A konzolok mozgatásával lehet az érzékelõk távolságát a lombozattól változtatni. Az infravörös érzékelõket a lombozattól és a permetlétõl árnyékoló lemezek védik meg. Ha az adott oldalon és magasságban az érzékelõk nem észlelnek lombozatot, akkor a központi egység parancsot ad azon a helyen a permetezés kikapcsolására. Ezt a parancsot a szórófejek elé épített pillanat szelepek hajtják végre. Mivel az érzékelõk a gép elsõ részén nyertek elhelyezést, a szórószerkezet pedig hátul van, meg kellett oldani az észlelés és a kapcsolás szinkronizálását. A permetezõgép járókerekén ezért jeladókat helyeztünk el, amelyek segítségével mérni lehet a haladási sebességet. A növény-érzékelõk és a szórószerkezet távolságának betáplálása után a központi egység a haladási sebesség függvényében folyamatosan meghatározza a kapcsolások késleltetésének szükséges mértékét, és ennek megfelelõen vezérli az elzáró szelepeket.

Az ultrahangos növényérzékelõ berendezés (3. ábra) felépítése hasonló az infravörös érzékelõkkel felszerelt berendezéshez. A különbség az érzékelõk rendszerében és mûködési jellemzõiben, valamint a központi egység kialakításában van. Az oldalanként 2-2 érzékelõ a gép elsõ részére van állandó helyre rögzítve.

Az érzékelõk számának megfelelõen a szórófejek kapcsolása oldalanként 2-2 szakaszban történik. Az érzékelõkhöz a szintén ARAG gyártmányú Bravo 134 típusú központi egységet használtunk a vizsgálatok során. A készülékhez 4 db. érzékelõ kapcsolható. A vizsgálat során a kezelendõ fákat két magasságban érzékeltük (120cm, 210cm). A központi egységhez csatlakoztatható a 4 db. elektromos mûködtetésû szelepbõl álló vezérlõtömb a szóróívek kapcsolásához, valamint a haladási sebesség meghatározásához szükséges reed-relés érzékelõ is. A vezérlõtömbben elhelyezésre került egy nyomástávadó is. A központi egység kijelzõjén a következõ értékek jeleníthetõk meg, amelyeknek a többsége tárolásra is kerül:

              -a gép haladási sebessége

              -a kijuttatott permetlé mennyisége

              -a kezelt terület nagysága

              -a megtett távolság

              -a kezelt fák száma

              -a kijuttatott permetlé mennyisége

              -a tartály folyadékszintje

              -nyomás.

A vizsgálatba vont ultrahangos növényfelismerõ rendszerrel mûködõ berendezés két magasságban vizsgálja a lombozatot, oldalanként csoportban vezérli a szórófejek mûködését.

Az infravörös és ultrahangos növényérzékelõvel felszerelt permetezõgépekkel funkcionális, munkaminõségi, üzemszerû, valamint tartós üzemi vizsgálatokat végeztünk szõlõ- és gyümölcsültetvényekben.

A laboratóriumi és funkcionális vizsgálatok során megállapítottuk, hogy az infravörös berendezés érzékelési távolsága 1 m, az ultrahangos rendszer 5m távolságig mûködik biztonsággal. A lombozat érzékelésének pontossága mindkét rendszernél 5cm-en belül van a 4-10 km/h sebesség tartományban. Az infravörös szenzorok legnagyobb érzékelési szélessége 10 cm, az ultrahangosoké pedig 50 cm volt.

A munkaminõségi jellemzõk meghatározása érdekében infravörös érzékelõkkel szerelt berendezéssel fedettségi vizsgálatokat végeztünk alma, cseresznye, és szõlõ ültetvényekben a növényérzékelõ nélkül és a növényérzékelõ mûködtetésével. A növényérzékelõvel felszerelt permetezõgépek munkaminõségi jellemzõinek meghatározása érdekében fedettségi vizsgálatokat végeztünk kertészeti ültetvényekben a növényérzékelõ nélkül és a növényérzékelõ mûködtetésével.

A 4,5x2,5m telepítésû almaültetvényben végzett mérések során az üzemi nyomás 16bar, a munkasebesség 6km/h, a fajlagos permetlé-felhasználás kikapcsolt érzékelõvel 600dm3/ha, bekapcsolt érzékelõvel volt . Az eredmények az 1. táblázatban láthatók

Az adatok alapján megállapítható, hogy a kétféle technológiával végzett permetezés minõsége között nem volt kimutatható különbség. A különbözõ növényi zónákban mind a fedettség határértékei, mind az átlaga közel azonos volt. Nem volt tapasztalható jelentõs különbség a levelek színén és fonákoldalán lerakódott permet mennyiségében sem. Megállapítottuk az adatok részletes elemzése során azt is, hogy a lombozat szélén, ahol a növényérzékelõ berendezés leállította a permetezést szintén közel azonos volt a fedettség mindkét technológia esetén. Megállapítható volt, hogy a berendezés a szórást 0-4cm pontossággal kapcsolta ki, és a fák koronájának szélén az egyébként is kisebb felületû lombozat elégséges mennyiségû permetet kap.

Az eredmények alapján megállapítható volt, hogy a kétféle technológiával végzett permetezés minõsége között nem volt kimutatható minõségi különbség. A különbözõ növényi zónákban mind a fedettség határértékei, mind az átlaga közel azonos volt. Nem volt tapasztalható jelentõs különbség a levelek színén és fonákoldalán lerakódott permet arányában sem. Kitûnt az adatok részletes elemzése során az is, hogy a lombozat szélén, ahol a növényérzékelõ berendezés leállította a permetezést, szintén közel azonos volt a fedettség mindkét technológia esetén.

Az ultrahangos érzékelõvel felszerelt berendezéssel megismételtük méréseket almaültetvényben A kétféle technológiával végzett permetezés minõsége között ez alkalommal sem volt kimutatható különbség.

A növényérzékelõ berendezésekkel elérhetõ permetlé megtakarítás mértékének meghatározása céljából üzemszerû kísérleteket végeztünk alma, szilva, cseresznye, meggy és szõlõültetvényekben.

A vizsgálatok során az egyes ültetvényekben, azonos beállításban, kikapcsolt és bekapcsolt növényérzékelõ berendezéssel végeztünk permetezéseket. Minden esetben meghatároztuk a felhasznált permetlé mennyiségét, és növényérzékelõ berendezéssel elért megtakarítás mértékét. Az infravörös növényérzékelõ berendezés alkalmazásával elérhetõ permetlé megtakarítás mértékének meghatározása céljából üzemszerû kísérleteket végeztünk alma, cseresznye és szõlõ ültetvényekben. Azonos táblákon és beállításban, kikapcsolt és bekapcsolt növényérzékelõ berendezéssel végeztünk permetezéseket. Minden esetben meghatároztuk a felhasznált permetlé mennyiségét, és növényérzékelõ berendezéssel elért megtakarítás mértékét. Az egyes ültetvényekben a 2. táblázatban látható értékeket kaptuk:

Az ultrahangos növényérzékelõ berendezés alkalmazásával elérhetõ permetlé megtakarítás mértékének meghatározása céljából üzemszerû kísérleteket végeztünk alma, szilva, cseresznye és meggy ültetvényekben.

A vizsgálatok során az egyes ültetvényekben azonos beállításban, kikapcsolt és bekapcsolt növényérzékelõ berendezéssel végeztünk permetezéseket. Minden esetben meghatároztuk a felhasznált permetlé mennyiségét, és növényérzékelõ berendezéssel elért megtakarítás mértékét. Az eredmények a 3. táblázatban láthatók.

A vizsgálat eredményeként nyert adatokból kitûnt, hogy a növényérzékelõ berendezés mûködtetésével 50,9%-75,9% permetlé megtakarítás volt elérhetõ. Az alma és cseresznye ültetvényekben elért megtakarítások meghaladták a felületekbõl számított várható értékeket. Ez alapvetõen két okra vezethetõ vissza. Ezekben az ültetvényekben a 2-5% fahiány volt, ami további kikapcsolt szórószerkezettel megtett szakaszokat eredményezett, továbbá a lombozat sem volt homogén. Mivel a növény érzékelõ berendezés több magasságban érzékelte a lombozatot és kapcsolta ennek függvényében a szórófejeket, elõfordult, hogy a levélzet hiánya miatt az alsó vagy felsõ zónában is kimaradt a permetszórás. Ezek a tényezõk tehát az elméletileg számítható értékhez képest további megtakarítást eredményeztek.

Az axiálventilátor kör alakú kilépõ résében elhelyezett szórófejek közül a felsõ 1-3 szórófej munkájára rendszerint nincs szükség, mivel az ezekbõl kiáramló permetcseppek szõlõ és korszerû gyümölcs ültetvényekben a lombozat felett repülnek el, és nagyrészt veszendõbe mennek. Hasonló a helyzet az alsó 1-2 szórófej esetén is, amelyeknél a permetlé zöme közvetlenül a talajra kerül. Mivel a szórófejek és a ventilátor légáramának iránya csak igen kis mértékben állítható, ezeket a szórófejeket leggyakrabban le kell zárni. A mûködõ szórófejek távolsága ilyen esetben nem indokolja a szórófejek számának megfelelõ érzékelõ alkalmazását. Új telepítésû ültetvényekben a tõkék, illetve a fák lombozata nem ér össze, ezért a kapcsolások oldalanként egy-egy érzékelõvel is biztosíthatók.

Ezt igazolta az a vizsgálat is, amelyet az érzékelõk számának a megtakarítás mértékére gyakorolt hatását a összefüggõ lombozatú, és új telepítésû szakaszos lombozatú szõlõ és gyümölcsültetvényekben végeztünk infravörös érzékelõvel felszerelt géppel.

Az eredményekbõl kitûnt, hogy a permetlé megtakarítás összefüggõ lombozat esetén 3 érzékelõ pár alkalmazásáig számottevõen növekszik, több pár érzékelõ alkalmazása már nem hoz számottevõ javulást. Új telepítésû szõlõ-, vagy gyümölcsültetvényben az érzékelõk számának növelése a megtakarításra csekély hatással van. A fák lombozata közötti nagy távolságok miatt a teljes szórószerkezet szakaszos kikapcsolásából adódik a megtakarítás döntõ hányada, tehát ilyen esetekben 1 pár érzékelõvel is megfelelõ eredmény érhetõ el.

A veszteség vizsgálatokkal párhuzamosan végzett szoros üzemi vizsgálatok során meghatároztuk a növényérzékelõ rendszernek a területteljesítményre gyakorolt hatását. A növényérzékelõ berendezés alkalmazása gyümölcsültetvényben a területteljesítmény 18-22%-os, szõlõültetvényben pedig 20%-os növekedését eredményezte. Ennek oka az, hogy a kisebb fajlagos permetlé felhasználás eredményeként csökken a töltési, és növekszik a permetezési idõ. A teljesítmény növekedése azonban nagymértékben függ a töltési hely távolságától és a töltési kapacitástól.

A vizsgálatok alapján tehát összefoglalóan megállapítható, hogy az ultrahangos növényérzékelõvel mûködõ permetezõ rendszer alkalmas gyümölcsültetvények vegyszertakarékos, környezetkímélõ kezelésére. Az infravörös és ultrahangos növényérzékelõ rendszerek alkalmasak arra, hogy szõlõ- és gyümölcsültetvényekben a permetezést a lombozat folyamatosságának és elhelyezkedésének megfelelõen vezéreljék, és mûködtessék. Bár a különbözõ rendszerû szenzorok hatótávolságában és érzékelési szélességében különbségek vannak, mindkét rendszer alkalmas a lombozat megfelelõ pontosságú (5 cm-en belüli) észlelésére. Szõlõültetvényben a kisebb hatótávolságú infravörös érzékelõk, gyümölcsösökben a nagyobb távolságban is hatásos ultrahangos szenzorok használata lehet célszerûbb. Az alkalmazott központi egységek megfelelõen vezérelték a kapott jelek alapján a permetezést a haladási sebesség figyelembe vételével. A mûködtetõ szelepek biztosították a szórófejek pillanatszerû zárását, illetve nyitását. Az érzékelõ rendszerek üzembiztossága megfelelõ volt.

A növényérzékelõ berendezéssel végzett permetezés minõsége a berendezések alkalmazása nélkül végzett munkáéval egyenértékûnek bizonyult

A permetlé megtakarítás mértéke nagymértékben függ attól, hogy a fák lombozata a permetezés irányában mennyire folyamatos. Fiatal telepítésû ültetvényekben, amelyekben a növények lombozata nem ér össze, vagy a tavaszi elsõ permetezéseknél a megtakarítás elérheti az 50-75%-ot. Összefüggõ lombozat kezelésénél 5-20% közötti megtakarítással lehet számolni.

A megtakarítás nagysága függ az érzékelõk számától is. Az axiálventilátoros szórószerkezetek kialakítása nem teszi indokolttá 3 párnál több érzékelõ alkalmazását. Fiatal ültetvényekben 1, illetve 2 pár érzékelõ, idõsebb, teljes lombozatú ültetvényekben 3 pár érzékelõ alkalmazása lehet célszerû.

A berendezések alkalmazása a permetlé megtakarítás, illetve az üzemidõ jobb kihasználása következtében területteljesítmény 10-20%-os növelését eredményezheti.

A növényérzékelõ berendezések elterjedését elõsegítheti, hogy nemcsak új, hanem használt gépekre is felszerelhetõk. A növényérzékelõ berendezések alkalmazása a gazdasági elõnyök mellett a környezet vegyszerterhelésének mérséklését is eredményezi.

1. ábra Növényérzékelõvel felszerelt permetezõgép mûködési elve

2. ábra Infravörös növényérzékelõvel mûködõ permetezõgép

3. ábra Ultrahangos növényérzékelõvel mûködõ permetezõgép

1.táblázat

2. táblázat

Permetlé megtakarítás vizsgálat eredményei infravörös érzékelõ rendszernél

3.táblázat

Permetlé megtakarítás gyümölcsültetvényekben