Omezování nežádoucího úletu kapek postřiku snižuje ztráty a znečištění vody

30. 09. 2024 Ing. Petr Harašta, Ph.D.; Česká společnost rostlinolékařská, Brno Mechanizace Zobrazeno 291x

Úlet a jeho minimalizace (drift reduction), je téma, kterému se věnuje pozornost v celosvětovém měřítku. Je středem pozornosti výrobců aplikační techniky a trysek. Na úrovni vědy a výzkumu jsou vyvíjeny technologie a ověřovány postupy, které úlet minimalizují. O poznání menší pozornost je mu věnována ze strany zemědělské praxe. Omezovat úlet lze nejen správnou údržbou a pracovním režimem postřikovače, ale také zohledňováním povětrnostních vlivů, které mají na úlet významný vliv včetně využívání dostupných technik a výbavy postřikovačů, kterou nabízejí jejich výrobci.

Úlet

Úlet je definován jako část aplikovaných kapek postřiku obsahujících přípravky, které nejsou naneseny na cílovou plochu. Některé zdroje uvádějí, že úlet postřiku je část objemu kapaliny z postřikovače, která je odnesena mimo cílovou plochu prostřednictvím větru. K úletu začíná docházet v okamžiku, když je zahájen postřik. I když úplné odstranění úletů je téměř nemožné, může být podstatně omezován používáním odpovídající techniky a technologie a při správně nastaveném pracovním režimu.

Úlet může být podporován tvorbou velmi jemného kapkového spektra (postřikové mlhy) způsobeného použitím nevhodného pracovního tlaku, kolísáním rychlosti postřikovače atp. Roli může hrát zvolený druh/typ trysek, seřízení pracovního režimu, nerovnosti terénu a také povětrnostní situace.

Typy úletu

Úlet je obvykle spojován s pohybem malých kapek aplikované kapaliny vytvářeným pohybem vzduchu mimo cílovou plochu v průběhu aplikace. Tento typ úletu je obvykle nazýván úlet větrem. Je důsledkem několika faktorů spojených s aplikačními metodami a zařízením. Pohyb vzduchu odnáší zejména jemné kapky mimo ošetřovaný pozemek a kapky pak klesají na zem/na necílové rostliny a mohou způsobit znečištění okolního prostředí nebo mohou poškodit necílový porost.

Druhým typem úletu, který může vzniknout při nebo bezprostředně po aplikaci, se označuje jako úlet výparů. Je obecně spojen s odparem kapaliny. K tomuto úletu může docházet při aplikaci přípravků za velmi teplých dnů (teplota vzduchu nad 25 °C). Z drobných kapek postřiku se při vysoké teplotě vzduchu rychleji odpařuje voda a zbytky výparů s účinnou látkou jsou vynášeny stoupajícím teplým vzduchem vzhůru a pak odnášeny prouděním vzduchu/větrem mimo ošetřovaný pozemek. Někdy i na větší vzdálenosti v porovnání s úletem větrem. Úlet výparem může vzniknout při aplikaci, ale také až po aplikaci. V obou případech se kapky postřiku odpařují a výpary vyzvedává teplý stoupající vzduch.

Co úlet ovlivňuje?

Nestabilní povětrnostní situace, tzn. pohyb vzduchu ve výšce trysek - vítr nebo vzestupný pohyb teplého vzduchu; nesprávné seřízení aplikační techniky nebo její nedostatečná údržba.

Velikost kapek postřiku je zdaleka nejdůležitější faktor ovlivňující úlet. Měří se v mikrometrech (1/1000 milimetru = 1 μ). Pro srovnání, tloušťka lidského vlasu nebo listu papíru je přibližně 75 mikronů. Čím jsou kapky větší, tím jsou méně náchylné k úletu. Takové kapky jsou těžší, a tím rychleji sedimentují - pohybují se od trysky do porostu. Je však třeba připomenout, že větších kapek produkovaných protiúletovou tryskou je méně ve srovnání s množstvím kapek produkovaných standardní štěrbinovou tryskou. To může ovlivnit pokryvnost porostu. Obecně se totiž uvádí, že čím více kapek, tím lepší pokryvnost porostu. Toto sdělení je třeba brát v úvahu při používání protiúletových trysek pro aplikaci přípravků, které vyžadují kvalitu postřiku, která zajišťuje maximální pokryvnost.

Předpokládané ztráty postřiku v prostorových kulturách (DISAFA)

Typ a velikost trysky

Aplikace přípravků na ochranu rostlin probíhá nejčastěji postřikem, tzn. rozptýlením postřikové kapaliny na kapky různé velikosti. Kapalina je na kapky atomizována hydraulickými tryskami, kterými jsou postřikovače vybaveny. Hydraulické trysky produkují široké kapkové spektrum v rozmezí od 10 do 1000 mikronů. Trysky protiúletové (trysky, které omezují úlet) jsou konstrukčně upraveny tak, aby produkce velmi jemného spektra kapek byla co nejmenší.

Pracovní tlak

Při použití hydraulické trysky poskytuje tlak energii k „rozbití“ proudu tekutiny na kapky a tento je klíčovým faktorem v regulaci jejich velikosti. Vzrůstající tlak všeobecně způsobuje snížení velikosti kapek. Redukovaný tlak bude redukovat úlet, protože jsou tvořeny větší kapky, ale trysky pracující při nižší hodnotě tlaku než je doporučeno, budou také redukovat účinné pokrytí a výsledkem může být nerovnoměrná distribuce a neúplné pokrytí ošetřovaného porostu.

Při seřizování aplikační techniky je důležité používat hodnoty pracovního tlaku, které jsou doporučeny výrobci trysek. Zde platí, že čím vyšší tlak, tím jemnější kapkové spektrum a naopak.

Výška trysek nad porostem

Výška trysek nad porostem je důležitá pro zajištění co nejlepší distribuce postřiku a pokryvnosti porostu. Dále také může být součástí omezení použití protiúletové trysky při zkracování ochranných vzdáleností, tzn. v rámci protiúletových klasifikací. Pracovní výška trysky by měla být také dodržována tak, jak je doporučena výrobcem typu trysky. Např. u trysky s výstřikovým úhlem 110° je pracovní výška 45–50 cm.

Nízkoúletové/protiúletové trysky

Většina hlavních výrobců trysek nabízí své verze nízkoúletových trysek. Jejich zvláštní funkce ze skupiny hydraulických trysek je ovlivňována pracovním tlakem kapaliny nebo přívodem vzduchu do rozptylované kapaliny. Výsledkem je buďto užší spektrum s většími a hmotnějšími kapkami, nebo s částicemi s obsahem vzduchu a kapalinovým obalem, tj. bublinkami. Tyto trysky jsou konstruovány tak, aby vytvářely větší kapky při stejné dávce a pracovním tlaku ve srovnání se standardními štěrbinovými tryskami. Přidáním dávkovací clony s otvorem (štěrbinou) před vlastní štěrbinu trysky se snižuje tlak v místě výstřiku, což způsobuje tvorbu větších kapek. Takové kapky mají větší hmotnost, a tím jsou méně náchylné k úletu.

Tyto typy trysek jsou zařazovány do tříd omezení úletu, které se v základním členění označují 50 %, 75 %, 90 %. Některé konfigurace ve spojení s určitým pracovním režimem jsou pak řazeny do tříd vyšších - 95 % resp. 99 % redukce úletu.

Technické úpravy

Různé typy krytů na postřikovacích a tryskových rámech rovněž napomáhají omezovat úlet. Některé typy postřikovačů mají ramena s tryskami chráněna kryty z plechu, plexiskla nebo plachty či folie. Rosiče jsou vybavovány deflektory různých tvarů, případně lamelovými stěnami nebo tzv. tunelovými kryty, které omezují úlet a spoří postřikovou kapalinu. I přes konstrukční náročnost úlet prokazatelně minimalizují.

Postřikovače s podporou vzduchem

Jednou z nejefektivnějších cest k omezení úletu malých kapek je použití vysoké rychlosti vzduchu, který napomáhá dopravit kapky z trysky na cílový povrch. Postřikovač je vybaven ventilátorem a tlakový vzduch je rozveden plachtovým rukávcem po celém záběru a vystupuje svisle nebo šikmo štěrbinou, tříští kapky a účinně je zanáší do porostu. Vzduchová podpora působí většinou ze zadní strany rámu, aplikace je přesnější a efektivnější a takový postřikovač lze použít i při rychlostech větru kolem 9 m/s. Účinnost ošetření s 30–50% dávkou je porovnatelná s klasickým postřikem. Systém většinou umožňuje vychýlení nosníku trysek a vzduchové štěrbiny či otvorů v určitém rozmezí, čímž je stroj schopen přizpůsobit se postřikové situaci a povětrnostním podmínkám.

Řada studií prokázala, že podpora vzduchem omezuje úlet nánosu kapek z trysek na postřikovacím rámu. Hlavní faktory, které musejí být při použití podpory vzduchem obzvláště dodrženy, jsou směr větru, pracovní rychlost s ohledem na směr větru, povrch/plodina, který je ošetřován. Odlišné seřízení bude při ošetřování pozemků bez porostu (preemergentní aplikace herbicidů) a jiné pak při ošetřování vzrostlého porostu (např. obilnin). Tyto postřikovače jsou osazeny standardními štěrbinovými tryskami - protiúletovou funkci zde zajišťuje právě systém podpory vzduchem.

Pravděpodobně nejpoužívanějším provedením podpory vzduchem je systém TWIN, dánské firmy HARDI. Vzduchový rukávec je opatřen podélnou lištou s kruhovými otvory, jejíž osa svírá s osou proudu rozptylované postřikové kapaliny úhel 20°. Rozvod kapaliny s držáky trysek je spojen se vzduchovým rukávcem (štěrbinou) tak, že se mohou společně naklánět/přestavovat v rozsahu +40° až -30° od svislé osy. Zdrojem tlakového vzduchu jsou dva ventilátory (TWIN FORCE), od kterých je vzduch rozváděn rukávci po celém pracovním záběru rámu. Vzduch se setkává s rozptylovanou kapalinou cca 35 cm pod tryskami.

Rosiče a úlet v prostorových kulturách

Aplikace přípravků v prostorových kulturách probíhá vždy s tzv. podporou vzduchem. Všechny rosiče jsou vybaveny ventilátory různých provedení a velikostí. Přípravky jsou aplikovány do boku a vzhůru nad rosič (ošetřovanou kulturu).

Rosiče jsou pro omezování úletů vybavovány deflektory nebo dalšími konstrukcemi, které zkvalitňují aplikaci a minimalizují nežádoucí úlet. Na vzestupu je využívání tzv. tunelových konstrukcí a také víceřádkové konstrukce tryskových rámů. Ty omezují úlet a postřiková kapalina, která je zachycována na stěnách krytů je odváděna zpět do nádrže rosiče, čímž dochází k úspoře postřikové kapaliny a zvýšení výkonnosti stroje. Omezování úletu u rosičů je závislé na správném nasměrování trysek i výstupu vzduchu od ventilátoru tak, aby tyto byly co nejvíce vedeny do profilu ošetřované kultury.

Je nutné eliminovat postřik pod anebo nad kulturu. Velkou roli hraje také nastavení ventilátoru, zejména pak jeho otáček, čímž lze docílit vyšší nebo nižší rychlosti vzduchu a celkového množství vzduchu od ventilátoru, který u rosičů plní zejména funkci dopravní - dopravuje kapky postřiku do kultury a zajišťuje dokonalé pokrytí listů (spodní i horní strany).

Omezování úletu je i u rosičů otázkou používání nízkoúletových trysek. Trysky většinou vířivé s plným nebo dutým výstřikovým kuželem jsou dnes vyráběny i v nízkoúletovém provedení, případně výrobci doporučují také nízkoúletové trysky s plochým výstřikovým obrazcem. Zejména v případě použití nízkoúletových trysek hraje důležitou roli dodržování pracovního tlaku, který je vždy v určitém rozmezí doporučen výrobci trysek.

Pro omezování úletu, ale i kvalitnější aplikaci v duchu současných trendů je seřízení vertikální distribuce postřiku rosičem. Jedná se o zachycení množství postřiku rozděleného ve vertikální rovině (měří se po 20 cm výšky kultury). Toto ověření pomůže seřídit množství postřikové kapaliny do jednotlivých partií kultury podle jejího profilu. Toto měření/nastavení se však i přes svoji důležitost téměř neprovádí. Napomohlo by nejen kvalitnější aplikaci, ale také úsporám přípravků a snížení úletu.

Projekt TOPPS a omezování úletu

Problematika omezování nežádoucích úletů je také podporována chemickým průmyslem prostřednictvím projektů TOPPS. Hlavním cílem jmenovaného projektu je omezování rizika znečištění vody přípravky na ochranu rostlin. Cílem projektu je poskytovat informace o správných postupech aplikace k omezení negativních vlivů přípravků na životní prostředí a zejména vodní zdroje. Jednou z oblastí, na kterou se projekt zaměřuje je právě omezování úletů. Nežádoucí úlety jsou jedním z difuzních zdrojů znečištění vodních zdrojů. Druhým aspektem je omezování splachu (povrchového odtoku přípravků po aplikaci do vodních zdrojů). Výsledkem aktivit projektu jsou vytvořené správné postupy pro činnosti spojené s používáním přípravků, se kterými je možné se setkat i u nás.

V ČR akce a prezentace zaměřené na tuto oblast zaštiťuje Česká společnost rostlinolékařská ve spolupráci s Crop Life Česká republika. Projekt na svých webových stránkách www.TOPPS-drift.org nabízí online nástroje pro posouzení rizika úletu. Jsou zpracovány pro polní postřik, postřik sadů a postřik vinic. Volbou všech proměnných - v případě polní aplikace: určení senzitivní oblasti (její vzdálenost od místa aplikace); meteorologických a polních podmínek (směr a rychlost větru, teplota a vlhkost vzduchu), výšky plodiny a druhu vegetace sousedící s ošetřovaným pozemkem; použité protiúletové technologie, výšky trysek nad porostem a rychlost jízdy postřikovače při aplikaci lze získat hodnotu rizika úletu v %. Je-li riziko po výběru/volbě uvedených proměnných příliš vysoké (je předpokládán nadměrný úlet) lze toto upravit nastavením podmínek aplikace tak, aby bylo riziko úletu minimální. Podle tohoto modelového nastavení postřikovače a podmínek je pak možné provádět vlastní aplikaci.

Závěr

Vzrůstající povědomí o kvalitě životního prostředí a porozumění příčinám vzniku úletů může napomoci provozovatelům postřikovačů nebo rosičů ke správnému úsudku o bezpečné a účinnější aplikaci přípravků. Omezování nežádoucího úletu je možností, jak snížit jeho dopady na životní prostředí a do určité míry také snížit spotřebu přípravků. Je však potřeba správného přístupu všech zainteresovaných skupin, které mohou ke zlepšení přispět.

V souvislosti s omezováním používání přípravků na ochranu rostlin se hovoří o technologiích přesného zemědělství, ale úlet je poněkud opomíjen, i když jeho minimalizace pomáhá snižovat ztráty a snižuje zejména rizika znečišťování vodních zdrojů.

Nesprávně seřízený rosič při aplikaci přípravků ve vinohradu

Postřikovač se systémem podpory vzduchem při ověřování velikosti úletu

Systém Hardi Twin významně omezuje úletu postřiku (Hardi)

TOPPS - aplikace pro modelování rizika úletu při aplikaci

Seznam literatury je u autora.