Ugrás a tartalomhoz

Mezőgazdasági repülés

Szász Árpád, Varga Lajos

Mezőgazda Kiadó

4.2. Részecskeméretek és azok összefüggései

4.2. Részecskeméretek és azok összefüggései

4.2.1. A permetcseppek mérete és hatásossága

A légijárművek permetezőberendezésének egyik kiemelten fontos eszköze a porlasztó vagy a szórófej. Feladata az, amiért a légijárművet üzemeltetjük, fenntartjuk: a növényvédő szer egyenletes eloszlatása a célfelületen, legyen az a fák tetején élő, lombozatot károsító lárva vagy a gabonatábla vetéssorai között megtalálható gyomnövény. A feladat megoldásának legegyszerűbb módja az lenne, hogy a teljes célfelületet lemosásszerű permetezéssel vonnánk be. A megvalósítás során azonban a nagymennyiségű növényvédő szer és folyadékigénye ezt a megoldást eleve lehetetlenné teszi. Törekedni kell tehát egy olyan kompromisszumos megoldásra, ahol az eredményhez szükséges növényvédő szert és a fedést biztosítani tudjuk az egymás mellé szórt permetcseppek tömegével. A nagymennyiségű folyadék helyett megfelelő méretű cseppaprításra van tehát szükség.

Mielőtt a folyadékmennyiségek és a cseppnagyságok közötti összefüggéseket tárgyalnánk, néhány alapvető fogalom tisztázása látszik szükségesnek.

A területegységre kijuttatott anyagmennyiségek az alábbi kategóriákba sorolhatók (Balázs–Dimitrijevics–Ruttkay,1984):

/</ 0,5 dm3/ha UULV, rendkívül kis mennyiség (ultra-ultra-low-volume),

0,5–5,0 dm3/ha ULV, igen kis mennyiség (ultra-low-volume),

5,0–50 dm3/ha LV, kis mennyiség (low-volume),

50–150 dm3/ha MV, közepes mennyiség (medium-volume),

150 –500 dm3/ha HV, nagy mennyiség (high-volume),

500–2000 dm3/ha UHV, igen nagy mennyiség (ultra-high-volume),

/>/ 2000 dm3/ha UUHV, rendkívül nagy mennyiség (ultra-ultra-high-volume).

Ismereteink szerint az ULV felhasználás nemzetközi értelmezése körül még nem alakult ki egy egységesen elfogadott kategóriahatár.

Az USA-ban az 5 dm3/ha, illetve az az alatti, Afrikában a 10 dm3/ha alatti folyadékmenynyiségeket nevezik ULV technológiának.

Nem azonos a vélemény az optimális cseppnagyság tekintetében sem. Az ULV eljárásban a VMD 14–120 mikron között változik. Az USA-ban az ULV repülőgépes védekezésnél 50–60 mikron az előírt cseppméret, és a képződő cseppek 10%-a lehet csak nagyobb 100 mikronnál. Egyes szerzők szerint inszekticideknél 20–50 mikron, mások szerint a 80–120 mikronos cseppméret az optimális. A véleményeltérés a cseppek igen változó, és sok tényezőtől függő tulajdonságaival magyarázható.

Az említett anyagmennyiségek különböző cseppnagyságokra (közepes cseppátmérőkre) bonthatók. A gyakorlatban legtöbbször az alábbi cseppméretekre vonatkozó definiciókkal találkozhatunk:

VMD (Volume Median Diameter), térfogati középátmérő: az a cseppátmérő, amelynél a permetcsepp mennyiség egyik fele ennél nagyobb, másik fele ennél kisebb cseppekben van jelen.

NMD (Number Median Diameter), szám szerinti középátmérő: az a cseppátmérő, amelynél a keletkező cseppek számának fele ennél nagyobb, a másik fele az NMD-nél kisebb cseppekben van jelen.

A hazai gyakorlatban a permetezéseket célfeladattól függően az alábbi csoportokba oszthatjuk:

Finomcseppes permetezés. Rovar- és gombaölő védekezések során használatos. Ide sorolható az ULV kategóriákban végzett szúnyogirtás is. Az alkalmazás, VMD maximuma a célfeladattól függően 40–100 mikron között mozoghat. A szükséges cseppsűrűség 50–70 db/cm2.

Közepes cseppes permetezés. Általában nagyobb fedést kívánó munkákhoz, mint pl. a gombaölő szerek alkalmazására ajánlott permetezési forma. A permetezés VMD-je 200–400 mikron, a szükséges cseppsűrűség 35–50 db/cm2.

Durva cseppes permetezés. A vegyszeres gyomirtások általános kijuttatási formájának tekinthető. A VMD jelen esetben 400–600 mikron, a szükséges cseppsűrűség pedig célfeladattól függően 20–40 db/cm2.

Nagyon durva cseppes permetezés. Vegyszeres állományszáritások, és a hormon bázisú gyomirtó szerek kijuttatási formája, ahol a VMD 600–800 mikron, a szükséges cseppsűrűség 20–30 db/cm2.

Megvalósításának feltételei:

irányított permetezés (lásd. később),

Reglo-Jet betétek,

cseppnehezítő adalékanyag használata.

Tekintettel arra, hogy a mezőgazdasági légijárművek munkaféleségeinek legjelentősebb részét a permetezések jelentik, a permetezéskor használatos cseppméretek, a területegységekre jutó folyadékmennyiségek és általában ezek összefüggései igénylik a legtöbb elméleti és gyakorlati ismeretet az üzemeltető és a repülő szakszemélyzet részéről egyaránt.

A permetezések elsődleges feladatáról volt már szó. A permetlé alapvető jellemzőinek ismerete,

a formuláció fizikai tulajdonságai,

a permetlé célfeladatnak megfelelő cseppekre bontása,

időjárási körülmények figyelembevétele,

nemcsak a vegyszer hatékonyságában, hanem a növényeken, rovarokon való lerakódáson is szerepet játszik, alapvetően befolyásolhatja a védekezések sikerét vagy sikertelenségét.

A korábbiakban vizsgáltuk azokat az összefüggéseket, amelyek a repülőgépes permetezések során alapvető érdeklődésre tarthatnak számot.

A permetezés hatékonyságának feltételei elsősorban a cseppmérettől és a permetezendő anyag(ok) hatásmechanizmusától függ. Herbicidek vagy fungicidek permetezése esetén a siker elsődleges feltétele a lombozattal vagy a talajjal való érintkezés és a megfelelő fedés. Inszekticidek permetezése már bonyolultabb körülmények között megy végbe, tekintettel a rendelkezésünkre álló rovarölő szerek széles választékára és azok eltérő hatásmechanizmusára.

Rovarölő szerek esetén legalább háromféle hatásmechanizmust kell figyelembe venni:

rovarokkal érintkező, kontakt méreghatást, amikor is a rovar a növényzetre kipermetezett anyaggal kerül kapcsolatba, és a felületére kerülő irtószer fejti ki később az ölő hatást,

a táplákozás közben felvett gyomorméreg későbbi hatását,

a gáz- és gőztenziót, ami a rovar légző rendszerén át fejtheti ki ölő hatását.

A mezőgazdasági repülés kezdeti időszakában alkalmazott arzéntartalmú rovarölő szerek szinte kivétel nélkül gyomormérgek voltak, míg a későbbi nagy DDT-generáció, általában a klórozott szénhidrogének, már gyomor- és idegméregként is rendkívüli eredményeket biztosítottak a felhasználók számára. Igen sok esetben nagyon nehéz különbséget tenni az inszekticidek hatásmechanizmusát illetően, mivel a mozgó kártevő testfelületével felveheti vagy megeheti a védendő felületre kijuttatott hatóanyagot.

Az utóbbi idők legáltalánosabban elterjedt inszekticidhatóanyag-csoportja, a foszforsavészterek, már légzési méregként is kifejtik a hatásukat. Ez a szertípus a klórozott szénhidrogénektől abban különbözik, hogy nemcsak a növény felületén fejti ki kontakt hatását, hanem a növényi sejtekbe is behatol. Az aknázó kártevőket is pusztítja, a szívó és rágó kártevőket pedig a felületi érintő hatáson kívül főképpen a mérgezett növényi nedv útján öli meg.

A szerves foszforsavészterek tehát légzési- ,gyomor- és idegméregként vehetők figyelembe. Hatásukat, mint fermentmérgek, az idegrendszer bénításával fejtik ki embernél, rovarnál egyaránt.

A hatásmechanizmus változatossága a kijuttatások sokoldalúságát követeli meg. Érdemes ezt a gondolatmenetet Akesson–Yates (1972) kiadványa ide vonatkozó részei alapján alaposan és főleg összefüggéseiben végigkísérni. Alapgondolatként ismételhető, hogy az eredményhez a mindenkori permetezés cseppnagysága és a fedés feltétlenül szükséges.

Rovarölő szerek esetén a készítmények hatásmechanizmusából kiindulva arra a következtetésre lehet jutni, hogy a leghatásosabb cseppméret az érintő és gyomormérgek esetén elsősorban a rovar méretétől függ. A kisebb szúnyoglárvák pl. anatómiai adottságaik révén képtelenek befalni a 25 mikronnál nagyobb részecskéket, ugyanakkor a kisebb részecskék a rovarok nagyobb részénél hatékonyabbak az emésztő rendszeren felszívódva, mint külsőleg érintkezve. Az ideális porlasztás mértékének ezek szerint a 25 mikronnál kisebb cseppeket kellene tekinteni, de ugyanakkor a repülőgépes alkalmazás során létrehozott 30–50 mikron körüli, igen apró részecskék leülepedésével már lerakodási nehézségek lépnek föl. Más tényezők, mint a részecske alakja vagy a folyékony hordozó közeg, illetve formuláció is hatással vannak a vegyszer hatásosságára.

Az ide vonatkozó kutatások számos, számunkra igen érdekes összefüggést tártak fel a permetcsepp nagysága és a végleges hatáskifejtés vonatkozásában. Sokan vizsgálták már – és foglalkoznak a témával napjainkban is – a rovarok testnagysága, a rájuk megtapadó cseppecskeméretek és -mennyiségek közötti viszonyokkal. Úgy tűnik, az eredmények is azt bizonyítják, hogy a rovar méreteinek növekedésével az érintkezés hatékonysága, illetve az optimális részecskeméret növekszik, és a sáskák is hatékonyabban falják be a 60–280 mikronos cseppeket, mint a kisebbeket. Más esetekben, mint pl. az őserdő lombsátora alatti cecelégyirtásnál, ahol alapvető fontosságú a többszintű növényzeten való áthatolás, a 25–50 mikronos cseppek tűnnek ki hatékonyságukkal. Megjegyzendő, hogy a hatásosság igénye mellett ezt a csepptartományt a rendelkezésünkre álló porlasztókkal már nem könnyű előállítani, és létrehozásuk különleges intézkedéseket követel a felhasználótól.

Az elmondottakból – úgy tűnik, – hogy a repülő rovarok elleni védekezésnél a minél kisebb méretű permetcsepptartomány megválasztása a helyes módszer. Ez a megállapítás azonban csak viszonylagos, mert az időjárási tényezők, valamint a víz bázisú permetlevekből képzett permetcseppek párolgási hajlama ezt a megállapítást, illetve ennek helyességét megkérdőjelezheti. Az előzőekben tárgyalt, igen apró cseppes permetezési formák vizes megoldásal nem valósíthatók meg. Csak azok a vegyszer-formulációk jöhetnek e tekintetben számításba, amelyek a leghatékonyabbak, amelyeknél a cseppben levő hatóanyag a legnagyobb koncentrációjú és elegendő a rovar elpusztításához. Az ilyen és hasonló tulajdonságú preparátumok az ULV készítmények, ahol egy adott folyadéktérfogatba a lehető legnagyobb hatóanyag-mennyiséget visznek be már a gyári előállítás során, (pl. Malathion ULV 96%, Cythion ULV 91%-hatóanyag), és vivőanyaguk minden esetben ásványi, illetve növényolaj, vagy más viszonylag nem illó, nehezen párolgó folyadék.

A növények (termesztett növényeink, fák, bokrok stb.) felületére kijuttatott rovarölőszeres permetezések a védekezések másik módját képezik. A növényzetre és a növényzeten található kártevőkre lerakódott vegyszernek tulajdonítható a jó ölő hatás. Az idevonatkozó vizsgálatok megállapításai szerint a legnagyobb hatékonyságú lerakódást a viszonylag durva, 300–450 mikronos, sőt 700–800 mikron VMD-átmérőjű cseppekből álló permetek adják. Ideálisan ezek a vegyszercseppek (500 mikron feletti VMD) ténylegesen kiküszöbölhetik a permetnek a széllel való elhordását, az elsodródást, miközben a szer lerakódása a célterületen 90–95%-os.

Ha összehasonlítjuk a repülő rovaroknál elmondott, illetve leírt igen apró cseppes védekezési formát a növények felületén végzendő védekezések cseppnagyságigényével, akkor azonnal szembeötlő az a két alkalmazási szélsőség, amely a repülőgépes kijuttatások során fennállhat.

Érdemes a Hágában kiadott „Kézikönyv a mezőgazdasági pilóták számára” című nyomtatvány idevonatkozó táblázatát alaposan szemügyre venni ahhoz, hogy az igen apró cseppes és a durvacseppes permetezési mód között eligazodhassunk (5. táblázat).

5. táblázat - A cseppméret, a fedés és a folyadék mennyisége közötti összefüggések

Cseppecskeméret (mikron)

1 ha felület cm2-enként 100 cseppecskével való fedéséhez szükséges permetmennyiség (dm3)

60

1,131

80

2,681

100

5,236

150

17,671

200

41,888

250

81,812

300

141,372

400

355,103

500

654,499


A táblázat szemlélteti a cm2-enkénti cseppecskék, a cseppméret és a szükséges összes permetlémennyiség közötti összefüggést. Más szavakkal: a területegységenként alkalmazott folyadékmennyiség-szükségletet.

Ha célunk tehát az, hogy cm2-enként 100 cseppecskét rakjunk le, akkor első tekintetre a táblázatból legjobbnak látszik a 60 mikronos cseppecskék használata, mert így csak kevéssel többet, mint 1 dm3 folyadékot kell kiszórni hektáronként. Ilyen alacsony folyadékmennyiség mellett a munka nagyon rövid idő alatt és nagyon alacsony költség mellett fog megtörténni.

Ennek az elméleti következtetésnek a gyakorlatban való megvalósítása azonban több, a repülőgépes gyakorlatra jellemző problémába ütközik.

Az összehasonlításban szereplő 60 mikronos permetcseppek olyan könnyűek (alig valamivel nagyobbak azoknál a cseppecskéknél, amelyek a felhőket alkotják), hogy igen lassan ülepszenek le a talajra, növényre. Leülepedésük ideje alatt ki vannak téve a legenyhébb szél eltérítő hatásának, és ez az elhordás néven ismeretes. Továbbá, ha ezek a cseppecskék vízből képződnek, akkor igen nagy a valószínűsége annak, hogy a szórófej elhagyása után elgőzölögnek, elpárolognak, mielőtt elérnék a célfelületet.

Mindkét nehézség elkerülhető egy másik szélső esetre való áttéréssel, az 500 mikronos cseppecskék alkalmazásával. Jelen esetben a kívánt fedés eléréséhez hektáronként már több mint 654 dm3-t kellene kipermeteznünk, ami azonban már nagyon gazdaságtalan és főleg időrabló megoldás lenne.

Ezért kell olyan, kompromisszumos megoldást alkalmazni, ahol a gyakorlatban jól bevált 25–50 dm3/ha-os LV permetezési normákat különféle nagyságú, 250–600 mikronos VMD-jű tartományokban valósítsuk meg.

Gyakorlatunkban még napjainkban is problémákat okozhat egyes esetekben a légijárművek által használt alacsony folyadékmenynyiségek helyes megítélése.

Feltételezve, hogy a cseppek a levél felületére tapadva félgömb alakot vesznek fel, az átmérő, a keresztmetszet-felület és a köbtartalom közötti összefüggések ismeretében könnyen belátható, hogy minél kisebb méretű cseppekkel fedjük be a felületet, annál kevesebb folyadék szükséges. Ha pl. a levélfelület négyzet alakú darabját 4 db D átmérőjű csepp fedi be (47. ábra) a levéldarabon lévő folyadékmennyiség a 4 db D átmérőjű félgömb köbtartalmával egyenlő:

47. ábra - A cseppméret és folyadékmennyiség összefüggései

A cseppméret és folyadékmennyiség összefüggései


V 1 =4 D 3 π 12 . MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOvamaaBaaaleaacaaIXaaabeaakiabg2da9iaaisdadaWcaaqaaiaadseadaahaaWcbeqaaiaaiodaaaGccqaHapaCaeaacaaIXaGaaGOmaaaacaGGUaaaaa@3F10@

Fele akkora átmérőjű cseppekből 16 fedi be ugyanazt a területet. Ekkor a felületen lévő folyadékmennyiség 16 db D/2 átmérőjű félgömb térfogatával lesz egyenlő:

V 2 =16 (D/2) 3 π 12 = 16 D 3 π 96 . MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOvamaaBaaaleaacaaIYaaabeaakiabg2da9iaaigdacaaI2aWaaSaaaeaacaGGOaGaamiraiaac+cacaaIYaGaaiykamaaCaaaleqabaGaaG4maaaakiabec8aWbqaaiaaigdacaaIYaaaaiabg2da9maalaaabaGaaGymaiaaiAdacaWGebWaaWbaaSqabeaacaaIZaaaaOGaeqiWdahabaGaaGyoaiaaiAdaaaGaaiOlaaaa@4A24@

A két térfogat aránya adja az egyenletes fedéshez szükséges folyadékmennyiség és a cseppméret közötti összefüggését:

V 2 V 1 = 16 D 3 π 96 4 D 3 π 12 = 1 2 . MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaWaaSaaaeaacaWGwbWaaSbaaSqaaiaaikdaaeqaaaGcbaGaamOvamaaBaaaleaacaaIXaaabeaaaaGccqGH9aqpdaWcaaqaamaalaaabaGaaGymaiaaiAdacaWGebWaaWbaaSqabeaacaaIZaaaaOGaeqiWdahabaGaaGyoaiaaiAdaaaaabaWaaSaaaeaacaaI0aGaamiramaaCaaaleqabaGaaG4maaaakiabec8aWbqaaiaaigdacaaIYaaaaaaacqGH9aqpdaWcaaqaaiaaigdaaeaacaaIYaaaaiaac6caaaa@4A12@

Az összefüggés szerint a cseppméret felére csökkentésével az azonos méretű felület befedéséhez szükséges folyadékmennyiség is felére csökkenthető. Általánosítható következtetés, hogy amilyen arányban csökken a permetcseppek átmérője, olyan arányban csökken az azonos nagyságú felület egyenletes bevonásához szükséges folyadékmennyiség. A következtetés úgy is megfogalmazható, hogy amilyen arányú a cseppfinomítás, olyan arányban növekszik az azonos mennyiségű folyadékkal befedhető felület nagysága.

A cseppfinomítás által nyújtott lehetőségekről, az 1 mm3 folyadékból képezett különböző nagyságú cseppek által befedhető terület nagyságáról a 6. táblázatban található áttekintés.

6. táblázat - Az 1 mm3 folyadékból képezhető cseppek száma és azok fedése

Cseppátmérő (mikron)

Cseppek száma (n) (db)

Fedhető terület (mm2)

1 mm = 1000

1,91

1,5

0,1 mm = 100

1,91 . 103

15

0,01 mm = 10

1,91 . 106

150

0,001 mm = 1

1,91 . 109

1500


A gyakorlatban általában kedvezőbb a helyzet, mert a gömb alakú csepp a felületen jobban szétterül. A szétterült csepp átlagos átmérője és a gömb alakú csepp átmérője közti arány az ún. szétterülési tényező. Az egységnyi folyadékkal fedhető terület négyzetesen arányos a permet átlagos szétterülési tényezőjével és fordítva arányos a csepp átmérőjével.

A cseppméret és a hatásosság közötti összefüggések részletezése során az eddigiekben leginkább a cseppméret kérdéseinek a taglalására került sor. A cseppméret helyes megválasztásán túlmenően a jó biológiai hatás szempontjából kiemelten fontos tényező a célfelület cseppekkel való fedésének mértéke is.

Minél több permetcsepp található felületegységenként (cm2) annál jobb a kezelések hatásfoka. Ez a megállapítás egyaránt érvényes az inszekticidekre, a herbicidekre és a fungicidekre, jóllehet szisztemikus készítményeknél, vagy preemergens herbicideknél másképpen kell értelmezni jelentőségét.

A hazai gyakorlatban bevált és széles körben alkalmazott LV permetezési formákkal szemben a nemzetközi gyakorlat speciális esetekben még használja az igen durva permetezési módot, ahol a VMD 800–1000 mikron. A légijárművek mezőgazdasági berendezéseinek tárgyalása során ismertettük azokat a szórófejházakat és -betéteket, amelyek a hazai gyakorlatban elterjedtek. Ezek nem egyöntetű cseppeket, hanem bizonyos cseppmérettartományt (cseppspektrum) hoznak létre. A különböző rendszerű hidraulikus porlasztók által képzett cseppek mérete függ a szórófej típusától, szerkezetétől, elsősorban a kúp, illetve a legyező nyílásszögétől (minél szélesebb a permetlé kúpja, annál finomabb a permetcsepp bontási készsége) és a szórófej furatának átmérőjétől.

A porlasztás jellege miatt a cseppméret széles tartománya jön létre logaritmikus eloszlásban, ami minden hidraulikus porlasztás elvén működő szórófejre jellemző (7. táblázat).

7. táblázat - Cseppméret eloszlás térfogat szerint különféle cseppmérettartományban

Cseppmérettartomány

VMD–130*

VMD–278 (mikron)

VMD–460

VMD–900

5–10

0,1

15–20

1,9

20–40

0,1

40–60

3,0

1,9

0,01

0,001

80–100

10,8

4,0

0,09

120–140

0,30

0,099

180–200

65,2

11,0

2,60

220–240

4,00

4,900

280–300

19,0

29,0

7,00

300–350

10,00

350–400

12,00

10,000

400–450

10,00

450–500

46,0

9,00

500–600

19,00

10,000

600–700

14,00

700–800

8,00

800–1000

8,0

4,00

75,000

100,0%

100,0%

100,0%

100,0%


A 7. táblázat adataiból látható, hogy a méreteloszláson belül a 250 mikron és az ennél nagyobb VMD-jű cseppspektrumban a klimatikus hatásokra érzékeny, 150 mikron alatti cseppek igen kis százalékban vannak jelen és a térfogatszázaléknak megfelelő részét hordozzák. A 278 mikron VMD-jű csepphalmazból 6%-ot, a 460 mikron VMD-jű cseppekből 0,4%-ot, így elsodródás esetén a veszteség, illetve környezetszennyezése igen kis mértékű vagy minimális.

A cseppméret nagysága s annak a levegőbeni útja és a környezetvédelemmel összefüggő kérdések részletesebb tárgyalása a későbbiekben kerül sorra.

A forgó (rotációs) porlasztók (Unirot–4, Autorot, Micronair, Beecomist stb.) cseppmérettartománya (a 7. táblázat * -gal jelölt oszlopa) szűkebb a hidraulikus porlasztók cseppsprektumánál. A tartomány két végénél korlátozott a kis, illetve nagy cseppek képzése, ami a permetezési munkák minősége szempontjából kívánatos. Ennél a porlasztási módnál a permetlé nyomásának nincs meghatározó szerepe. A forgó porlasztók világviszonylatban, így hazánkban is elsősorban az igen kis folyadékmennyiségek kijuttatását végzik (ULV).

A légi permetezéseknél a nehézséget az okozza, hogy kismennyiségű anyagot nagy területen egyenletesen kell eloszlatni, és az eloszlás egyenletességét elfogadható határon belül kell tartani. A területegységre jutó permetlémennyiségeknél a hektáronkénti magas kijuttatási mennyiség a gazdaságosságot kérdőjelezheti meg, az alacsony mennyiségek permetezésénél pedig a kívánt biológiai eredményekhez szükséges minimális dózisok szabják meg a határt.

Kis mennyiségek hatékonysága sokkal valószínűbben érvényesül akkor, ha azt sok részecskében, kis cseppekben juttatják ki, mert így magasabb fedettség lehetséges (8. táblázat).

A fedettség szempontjából fontos, hogy a cseppecskék milyen mértékben terülnek szét a levél felületén. A 8. táblázatban azt feltételezzük, hogy a csepp 90°-os érintésű szöggel (félgömb) tapad meg. A valóságban ez függ a csepp méretétől, valamint a felület és a folyadék fizikai tulajdonságaitól. Minél nagyobb a csepp és minél kisebb a folyadék felületi feszültsége, annál nagyobb felület nedvesedik be.

8. táblázat - Cseppméret, területegységre jutó cseppszám, egymástól való átlagos távolságuk, fedettségi % 10 dm3/ha-os permetlémennyiség kipermetezésekor

Cseppátmérő (mikron)

Cseppszám (db/cm2)

Cseppek közötti távolság (cm)

Fedettség (%)

10

190986

0,002

23,80

50

1528

0,026

4,76

100

191

0,072

2,38

200

24

0,205

1,19

500

1,5

0,809

0,48

1000

0,2

2,288

0,24


Permetezéskor kellő behatolást (penetráció) akarunk elérni a növényzet belsejében. Ennek folyamán el kell kerülni a cseppek párolgását és a legjobban ki kell használni a légijármű és a meteorológiai viszonyok keltette légköri áramlásokat. A lombozatba való behatoláshoz a cseppeknek apróknak kell lennie, különben fennakadnak a külső felületeken. A légáramlatban mozgó csepp akadálynak ütközve akkor tapad meg, ha a csepp tehetetlenségi ereje nagyobb, mint a mozgásiránya megváltoztatásához szükséges rajta keletkező légerő.

Amennyiben a tehetetlenségi erő nem elég nagy a lecsapódáshoz, akkor a csepp mozgásiránya változik meg, és a légáramlást követve elhalad az akadály mellett. Ezért az akadály alakja, a csepp mérete és sebessége fontos tényező. A 100 mikronnál nagyobb átmérőjű cseppek mozgásirányukat megtartva megtapadnak az akadály (levél, rovar stb.) felületén. Az 50 mikron és ennél kisebb méretű cseppek már nem csapódnak le, áthatolnak a növénytakaró külső rétegén, és valahol a lombozat belsejében rakódnak le.

4.2.2. Szilárd anyagok szórása és a hatásosság

A hazai gyakorlatban a szilárd anyagok szórása elsősorban a különböző műtrágyaféleségek kijuttatására korlátozódik, a klasszikus értelemben vett porozások aránya az összes végzett munkaféleségen belül a minimális nagyságrendre szorult vissza. Külföldön ezenkívül kiterjedten használják a légijárműveket csalétkek, magvak, egyes esetekben növények virágporának, élő predátor, valamint steril rovarok kijuttatására is.

A légi úton végzett műtrágyaszórásban kisebb-nagyobb mértékben a szántóföldi kultúrák jóformán valamennyi növénye részesül, inkább kiegészítő fejtrágyázás, mint alaptrágya formájában. A termesztésben szükséges összes műtrágyamennyiség légi kijuttatása csak nagyon ritkán fordul elő.

Kiemelt fontosságú munkának az őszi kalászosok fejtrágyázása tekinthető, ami pl. a Repülőgépes Szolgálat tevékenységének 23–25%-át tette ki az 1980-as években.

4.2.2.1 Műtrágyaszórások

A szilárd anyagok kijuttatásának körülményei (a porozásokat leszámítva) nem függenek annyira az időjárási tényezőktől, mint a permetezések. A pontos végrehajtás, a szélviszonyok és a repülési magasság munkára gyakorolt hatásának ismerete a munka sikeres elvégzéséhez is elengedhetetlenül szükséges.

Néhány műtrágyaféleségnél, különösen a nitrogéntartalmú műtrágyáknál, a pontatlanságok nagyon hamar szembetűnővé válnak, mert a növényzeten egyenetlen növekedést és színváltozást idéznek elő. Ezek a kezelendő táblákon csíkok és foltok alakjában jelentkezhetnek. A gabonafélék egyenetlen növekedése miatt a „buja” foltok, csíkok hamarább megdőlnek, a fellazult szöveteken hamarább megjelenik a lisztharmat, a vetésfehérítő és más kártevő.

Jó minőségű munka csak granulált, csomómentes műtrágyával végezhető, ugyanis a légijárművek adagoló-, illetve szóróberendezése a műtrágya minősége iránt fokozottan érzékeny.

A műtrágyák fizikai-mechanikai jellemzői nagymértékben befolyásolják a szórási, tárolási, a szállítási és a rakodási technológiát, valamint a munkaszélességet, a szórásegyenletességet, végső soron a gazdaságossági mutatókat.

A gépesítés szempontjából a szilárd műtrágyák legfontosabb tulajdonsága a térfogattömeg, a nedvességtartalom, a granulometriai összetétel, a természetes rézsűszög, a súrlódás és a tapadóképesség.

Vizsgálatokkal kimutatták, hogy szoros kapcsolat van a műtrágya eloszlási egyenletessége és a mezőgazdasági kultúrák terméshozama között.

Gyakorlati adatok szerint a szuperfoszfát 10%-os egyenetlen szórásakor az őszi búza termés vesztesége 0,37%-ra, 20%-os egyenetlenségnél 0,6–11,5%-ra, 30%-nál 2,3–17,5%-ra, és végül 70–80%-os egyenetlen szórásnál a termés vesztesége már 20%-ra rúgott.

A műtrágyák szórásminőségére erősen kihat a repülési magasság, a szélsebesség és szélirány, a granulátumszóró berendezés szerkezeti sajátossága , valamint a műtrágyák már ismertetett fizikai-mechanikai tulajdonságai.

A különböző repülési magasságokból (5-től 50 m-ig) végzett műtrágyaszórás egyenletességének tanulmányozása azt mutatta, hogy a repülési magasság növelésével párhuzamosan növekszik a szórás szélessége. Ez a növekedés ugyanakkor nem áll egyenes arányban a repülési magasság növekedésével, továbbá egyes műtrágyáknál más és más értéket mutat. Korábbi adatok szerint a repülési magasság 5 m-ről 16 m-re való emelésével a munkaszélesség por alakú szuperfoszfát esetében 42%-kal, ammónium-szulfátnál 42%-kal, kálisónál 24%-kal, mészammon-salétromnál 19%-kal növekedett. A magasság növelésével jelentősen javul a műtrágyaeloszlás minősége is. 10 m-es magasság alatt pl. a műtrágyák szórási sávjának a minőségi mutatója nagyon alacsony. Az ammónium-szulfát esetében a CV% (variációs koefficiens) elértheti a 42–88%-ot, a többi műtrágya esetében ez az érték valamivel alacsonyabb. Jelentősen javul a szórás 10–20 m közötti repülési magasságnál. 30–50 m magasságban az eloszlás egyenletessége csupán a granulált műtrágyák esetében javul. A szélnek a sáv szélességére és jellegére gyakorolt hatását ereje, valamint a repülési vonalhoz viszonyított iránya szempontjából vizsgálták.

A kísérleti eredmények azt mutatták, hogy a repülési iránnyal azonos, illetve azzal szembe fújó szél törvényszerű változásokat a sáv szélességében, jellegében nem hoz. Az időnként megfigyelt szórásszélesség-növekedés, illetve -szűkülés, további jellegváltozás, egyik esetben sem bizonyult állandónak, hosszan tartónak. Ez elsősorban a szél lökésességének tudható be. A maximális szélerő hátszélnél, illetve szembeszélnél, amelynél a műtrágyaszórás elvégezhető, nagyrészt a fel- és leszállás normális végrehajtásának lehetőségével határozható meg. A repülési magasság és a munkaszélesség ugyanakkora marad, mint szélcsendes időben.

A kiszórt sáv jellegében és szélességében jelentős változásokat okoz az oldalszél. Oldalszélnél a műtrágyaszórási sáv – a szélcsenddel összehasonlítva – a szél sebességének növekedésével egyenes arányban nő. Legnagyobb szélesedés a por alakú ammónium-szulfátra jellemző (10 m repülési magasságnál, 4 m/s szélsebességnél 88%-kal nő), míg legkisebb (9–17%) a salétromsav sóinál. Köztes helyet foglal el a szuperfoszfát (35%) és a kálisó (26%). A granulált műtrágyáknál ez a szélességi érték természetesen mindig kisebb, mivel ez esetben a kisebb részecskék elhordásával is számolni kell.

Kísérletek azt mutatták, hogy a por alakú műtrágyák esetében az oldalszél javítja a szórási sáv minőségét. Az egyenetlen oldalszél különbözőképpen hordja el a műtrágyát, ami nagy szélsebességeknél és repülési magasságoknál a szórás minőségi romlásához vezethet. Megállapították azt is, hogy az oldalszél az egész szórási sávot eltávolíthatja a repülés vonalától. Így pl. a por alakú szuperfoszfát 11–15 m magasan, 2–3 m/s oldalszélben kiszórva a repülés vonalától 17–22 m-re, 4–5 m/s oldalszél hatására pedig 25–28 m-re tolódik el. A granulált műtrágyák szórásakor a sáv elmozdulása kisebb.

Az elmondottakból az a következtetés vonható le, hogy granulált műtrágyák szórása esetében oldalszélben a repülési magasságot 20 m-re kell csökkenteni, míg a por alakú készítmények szórásakor a 10 m-es magasság az ideális. Eközben ügyelni kell arra, hogy a szélsebesség és a munkaszélesség ne haladja meg a megállapított határokat.

4.2.2.2. Porozások

A porozás során szilárd, finom szemcsés, por alakú peszticideket juttatunk ki a növények védelmére. Porozással kártevőrovarok és gombás betegségek ellen védekezünk. Vegyszeres gyomirtásokra ez az eljárás környezetvédelmi okok miatt (nagyfokú elsodródási veszély) nem vehető számításba.

A porozószerek adagolhatóságát, szórhatóságát, az eloszlás egyenletességét, tapadási készségét, végső soron a biológiai hatékonyságot nagyban meghatározzák a fizikai-kémiai tulajdonságai. A porozószerek olyan polidiszperz rendszerek, amelyek 25–150 mikron nagyságú, gömbölyű vagy sarkos szemcsékből állnak. A leggyakrabban alkalmazott porozószerek szemcséinek átlagos átmérője 30–50 mikron közötti. A részecskék 80%-ának 50 mikronnál kisebbnek kell lennie.

A porozószerek vivőanyaga a készítmény növényen való megtapadását segíti és a hatóanyag hígítására is szolgál. Porozószereink vivőanyaga általában a készítmény 80–90%-a között mozog. A vivőanyag lehet zsírkő (talkum), zeolit, a külföldről behozott növényvédő szereknél palaliszt. Ez utóbbi a porozógép alkatrészeit jelentősen koptatja.

Vannak olyan porozószerek is, amelyek tisztán a hatóanyag finom porából állnak, ilyen pl. az elemi kénből készült porozókén vagy ventilált kén.

Bár a porozás munkaigénye kicsi, jelentősége a növényvédelemben egyre csökkenő irányzatú, mert tapadóképessége és esőállósága gyengébb a permetezéses védekezésnél. A kívánt kártevőpusztító hatás eléréséhez ezenkívül azonos nagyságú területre jelentősen több hatóanyag szükséges mint a permetezésnél.

A porozás végrehajtásánál arra kell figyelemmel lenni, hogy a növényvédő szer ne legyen csomós, ne tartalmazzon idegen anyagokat (kő, tégla, csomagolóanyag stb.), mert ezek a berendezések rongálódásához vezethetnek.

Nem szabad porozni forró nyári napsütésben, mert a felszálló légáramlatok a szert további területekre vihetik és így nagyfokú környezeti veszély idézhető elő. A porozásra legalkalmasabb a kora reggel, az alkonyat és a szélmentes, borongós idő. A harmatos növény porozása kifejezetten előnyös. Gyenge szél esetén is vigyázni kell azonban arra (különösen erős mérgeknél), hogy a szél irányában ne legyen a közelben olyan növényzet, lakóhely, vagy állatok tartására szolgáló hely, amelyen a szer mérgezést vagy kárt okozhatna.

Napjaink széles peszticidválasztékának eredményeképpen a légi úton végzett porozások mennyiségi mutatója a minimálisra süllyedt, így a porozásokról leírtakat technológiai, történeti érdekességeknek kell tekinteni.

4.2.2.3. Granulátumok szórása

A növényvédelemben alkalmazzák a granulátumokat is, amelyeket rovarölő szerként, rágcsálók irtására, vagy csalétkek formájában egyaránt használják. „Granulátumok” elnevezés alatt ismerünk mikrogranulátumokat, amelyek szemcsemérete 150–1500 mikron között van. Leggyakoribb átlagos nagyságuk 500–600 mikron. Az ún. makrogranulátumok 1,5–5,0 mm szemcsenagysággal készülnek.

A granulátumok tárgykörébe sorolhatók azok a külföldön kiterjedt mértékben alkalmazott, mérgezett gabonacsalétkek, amelyeket elsősorban a mezei rágcsálók elleni küzdelemben alkalmaznak.

A granulátumok a hazai gyakorlatban elsősorban a talajfertőtlenítők között szerepelnek, de méregkategóriájuk és környezeti veszélyeik miatt légi alkalmazhatóságuk igen korlátozott.