10. Maszyny i urządzenia do ochrony roślin.pdf

Rozdział X Maszyny i urządzenia do ochrony roślin

http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...

Powrót do strony głównej

10. Maszyny i urządzenia do ochrony roślin

Stosowane obecnie technologie uprawy roślin wymagają wykonywania w czasie wegetacji systematycznych zabiegów

chroniących plantacje przed chorobami i szkodnikami. Prawidłowo i systematycznie stosowana ochrona roślin zmniejsza

wyraźnie coroczne straty, powodując zwiększenie plonów oraz poprawienie ich wartości uŜytkowej. Choroby i szkodniki

zwalcza się w róŜnych okresach rozwoju roślin, a nawet przed siewem i sadzeniem. Walka ta powinna zapobiegać ich

rozwojowi oraz masowemu występowaniu i nie moŜe ograniczać się tylko do zwalczania szkodnika czy choroby, które w danej

chwili występują. W zaleŜności od stosowanych środków moŜna wyróŜnić następujące metody ochrony przed chorobami i

szkodnikami:

kwarantanna zewnętrzna i wewnętrzna,

metody agrotechniczne, biologiczne, hodowlane, mechaniczne, fizyczne i chemiczne.

Kwarantanna zewnętrzna zapobiega przedostawaniu się chorób czy szkodników z za granicy, a wewnętrzna

rozprzestrzenianiu się ich z okręgów przez nie opanowanych do innych, w których jeszcze nie występują.

Metody agrotechniczne polegają na:

właściwej uprawie roli,

odpowiednim zmianowaniu i nawoŜeniu,

dokładnym czyszczeniu materiału siewnego oraz stosowaniu zdrowych rozsad i sadzeniaków,

przestrzeganiu odpowiednich terminów siewu i sadzenia,

stosowaniu prawidłowych odstępów między roślinami i właściwej głębokości siewu,

niszczeniu i usuwaniu resztek poŜniwnych,

mechanicznym zwalczaniu chwastów.

Metody biologiczne polegają na ochronie, rozmnaŜaniu i wykorzystaniu do zwalczania chorób czy szkodników ich

naturalnych wrogów, jakimi są grzyby i bakterie chorobotwórcze, owady drapieŜne i pasoŜytnicze oraz zwierzęta owadoŜerne.

Metody hodowlane polegają na wyhodowaniu odmian roślin odpornych na choroby lub nie atakowanych przez

szkodniki.

Metody mechaniczne polegają na ręcznym lub mechanicznym zbiorze szkodników, np. otrząsanie stonki obrotowymi

szczotkami, otrząsanie słodyszka rzepakowego specjalnymi ramami. Nie mogą być stosowane na duŜych obszarach.

Metody fizyczne polegają na niszczeniu szkodników i chorób za pomocą podwyŜszonej temperatury, promieni

ultrafioletowych lub prądu elektrycznego. Znalazły one zastosowanie przy dezynfekcji ziemi w szklarniach oraz przy niszczeniu

chorób i szkodników nasion.

Metody chemiczne są obecnie najbardziej rozpowszechnione i najczęściej stosowane. Polegają na stosowaniu środków

chemicznych działających ujemnie na czynniki chorobotwórcze czy szkodniki, a nie szkodzących roślinom uprawnym.

Chemiczne środki ochrony roślin (pestycydy) dzielimy zaleŜnie od ich przeznaczenia na zoocydy, w których wyróŜniamy środki

do odstraszania lub zwalczania owadów, roztoczy, nicieni, gryzoni i ślimaków, fungicydy grzybobójcze i herbicydy

chwastobójcze. Szkodniki mogą być niszczone przez działanie preparatów: kontaktowych po zetknięciu się środka z

powierzchnią ciała, Ŝołądkowych po przedostaniu się środka wraz z pokarmem do przewodu pokarmowego, duszących lub

poraŜających ich narządy oddychania po przeniknięciu środka w postaci pary lub gazu do organizmu przez układ oddechowy.

Środki chemiczne stosuje się w postaci proszków lub pyłów, cieczy, gazów i aerozoli. Proszki składają się z substancji aktywnej

oraz nośnika (talk, krzemionka); muszą być drobno zmielone, nie zbrylone i suche. Rozpyla się je za pomocą maszyn zwanych

opylaczami. Ciecze stosuje się w postaci roztworów, emulsji, roztworów koloidalnych ciał stałych w wodzie lub mieszanin

drobno sproszkowanych nierozpuszczalnych ciał stałych z wodą. Rozpyla się je za pomocą maszyn zwanych opryskiwaczami.

Gazy stosowane w ochronie roślin otrzymuje się z cieczy łatwo parujących przy stosunkowo niskiej temperaturze otoczenia.

Powstają one takŜe przy podgrzewaniu lub spalaniu pewnych substancji albo w efekcie reakcji chemicznej dwóch substancji

zmieszanych ze sobą. Urządzenia do gazowania nazywane są fumigatorami.

Aerozole są to drobnocząsteczkowe zawiesiny (mgły) cieczy, najczęściej oleistych w powietrzu. Urządzenie do

wytwarzania aerozoli nazywa się wytwornicą aerozoli. Gazy i aerozole stosowane są wyłącznie w pomieszczeniach

zamkniętych. Oprócz wymienionych sposobów środki chemiczne moŜna podawać przez: bezpośrednie nawilŜanie lub iniekcję

do rośliny, wprowadzenie środków do gleby na głębokość 2025 cm, wprowadzanie środków do wody uŜywanej do

nawadniania, zaprawianie nasion i sadzeniaków. Spośród wymienionych metod chemicznych najpowszechniej stosowane jest

obecnie opryskiwanie.

10.1. Opryskiwanie roślin

Opryskiwanie jest to proces rozbijania strugi cieczy na krople i pokrywanie nimi powierzchni łodyg i liści roślin. Krople

osiadają na roślinach i po wyparowaniu wody pozostawiają warstewkę środka chemicznego. DąŜy się do uzyskania małych

kropel, poniewaŜ umoŜliwia to pokrycie rośliny cienką równomierną warstwą, a równocześnie pozwala na zwiększenie stęŜenia

cieczy i zmniejszenie ilości rozcieńczalnika (wody). Najlepsze wyniki opryskiwania uzyskuje się, jeŜeli krople mają jednakową

średnicę, jednakŜe Ŝaden ze stosowanych obecnie rozpylaczy tego nie gwarantuje. W rzeczywistości uzyskuje się krople o

róŜnych średnicach, zawartych w określonym przedziale. W celu scharakteryzowania tego przedziału mogą być podane

graniczne wymiary kropel lub średnia wielkość kropli. W Polsce najczęściej charakteryzuje się średnią średnicę kropel (Do)

obliczoną według objętości:

1 z 25

20090326 17:39

Rozdział X Maszyny i urządzenia do ochrony roślin

http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...

gdzie:

D i średnia średnica kropli w przedziale klasowym i ,

n i liczba kropel w przedziale i ,

n całkowita liczba kropel.

W innych krajach najczęściej uŜywa się średnicy mediany masowej D M lub MMD (mass median diameter). Jest to

średnica kropli wybranej tak, aby masa wszystkich kropel większych od niej, była równa masie wszystkich kropel mniejszych.

Oblicza się ją graficznie rysując dystrybuantę rozkładu i znajdując średnią odpowiadającą 50% masy. W Polsce przyjmuje się

na ogół podział metod opryskiwania przedstawiony w tabeli 10.1.

Tabela 10.1. Podział metod opryskiwania

Lp.

Rodzaj

opryskiwania

Średnica kropli

w mikrometrach

Mgła (aerozole)

Opryskiwanie

drobnokropliste

25125

Opryskiwanie

średniokropliste

50250

Opryskiwanie

grubokropliste

150

10.2. Urządzenia do wytwarzania kropel

Urządzeniem wytwarzającym krople w opryskiwaczu jest rozpylacz (końcówka, dysza). Dzielimy je na dwa podstawowe

rodzaje:

rozpylacze ciśnieniowe,

rozpylacze pneumatyczne.

Proces rozpylania cieczy w rozpylaczu ciśnieniowym odbywa się w wyniku zamiany potencjalnej energii ciśnienia cieczy

na energię potencjalną napięcia powierzchniowego kropel oraz ich energię kinetyczną. Rozpylacze te cechują się

wytwarzaniem kropel o stosunkowo duŜej wartości D o , lecz równocześnie wytwarzają duŜo kropel drobnych. DuŜe krople mają

zasięg dość znaczny, natomiast małe tracą swoją prędkość bezpośrednio po opuszczeniu rozpylacza. Ich zasięg i

wychwytywanie przez rośliny są małe. Dlatego, jeŜeli z warunków oprysku wynika, Ŝe ma on być wykonany kroplami małymi,

w opryskiwaczu musi być zastosowany pomocniczy strumień powietrza (PSP). Opryskiwacze z PSP oprócz rozpylaczy do

wytwarzania kropel posiadają wentylator, wytwarzający niosący strumień powietrza, który wykorzystuje się teŜ do dalszego

rozdrabniania kropel, szczególnie tych większych. Prędkość strumienia powietrza w stosowanych obecnie opryskiwaczach

wynosi 3080 m/s.

Istnieje duŜa róŜnorodność rozpylaczy ciśnieniowych, dlatego dość trudno jest dokonać ich podziału ze względu na

konstrukcję. Znacznie łatwiej jest podzielić je ze względu na sposób rozbijania strumienia cieczy na krople, gdyŜ istnieją tu

tylko dwa typy rozpylaczy:

wirowy strumień cieczy wprowadzony w ruch obrotowy przed opuszczeniem rozpylacza zostaje rozerwany na krople

pod wpływem działania sił wewnętrznych i odśrodkowych;

uderzeniowy strumień cieczy napotyka bądź na stałą przeszkodę, o którą rozbija się na krople, bądź teŜ na drugi

strumień cieczy i wtedy obydwa ulegają rozpyleniu.

Wypływający z rozpylacza strumień cieczy poddany jest następującym siłom wewnętrznym:

napięcie powierzchniowe, które przeciwstawia się rozerwaniu strumienia i stara się nadać mu najmniejszą moŜliwą

powierzchnię;

siły lepkości, które przeciwstawiają się odkształceniom postaciowym cieczy;

siły spójności przeciwstawiające się rozerwaniu strumienia wskutek róŜnicy prędkości w poszczególnych punktach.

Rozdzielenie strumienia na krople moŜe być spowodowane przez:

zaburzenia w zbiorniku powodujące tak silne drgania podłuŜne strumienia, Ŝe rozpada się on na krople. Zaburzenia te

powodują, Ŝe strumień cieczy otrzymuje początkowo impuls poprzeczny do kierunku ruchu. Otaczający strumień cieczy

powietrze powoduje zmiany prędkości przepływu i wystąpienie lokalnych zmian ciśnienia, co w efekcie wywołuje

drgania samowzbudne (tzw. flatter), będące przyczyną rozpadu strumienia cieczy na krople (ryc. 10.1). Taki kształt

strumienia ma woda, począwszy od prędkości 25 m/s. Przy duŜej prędkości wypływu występuje burzliwy przepływ

cieczy i nadanie cząstkom duŜej prędkości poprzecznej, w efekcie strumień rozpada się na części, czemu towarzyszy

wyraźna forma stoŜkowa.

2 z 25

20090326 17:39

Rozdział X Maszyny i urządzenia do ochrony roślin

http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...

Ryc. 10.1. Flatter strumienia cieczy

Źródło: Kanafojski 1967

drgania podłuŜne, które sprzęŜone są z drganiami poprzecznymi w wyniku nieściśliwości cieczy. Otaczające powietrze w

warstwie granicznej porusza się z prędkością nierównomierną, powodując dodatkowe róŜnice ciśnień na strumień.

Drgania powodują ostateczne jego rozerwanie (ryc. 10.2).

Ryc. 10.2. Drgania poprzeczne strumienia cieczy

Źródło: Kanafojski 1967

Aby uniknąć stosowania duŜych ciśnień, przy rozbijaniu strumienia cieczy nadaje się mu dodatkowy ruch obrotowy.

Drugim typem rozpylaczy są rozpylacze pneumatyczne, w których rozbicie cieczy na krople następuje w efekcie

uderzenia strumienia powietrza lub innego gazu w cienką warstwę cieczy dostarczonej do rozpylacza. Wymagają stosowania

wentylatora o duŜym wydatku i prędkości powietrza, powyŜej 50 m/s. Kierunek podawania cieczy w stosunku do kierunku

ruchu powietrza lub gazu moŜe być: współprądowy, jeŜeli kierunki mają taki sam zwrot, przeciwprądowy, jeŜeli kierunki mają

zwrot przeciwny i skrzyŜowany, jeŜeli krzyŜują się pod pewnym kątem, najczęściej 90°. Minimalna średnica kropli, jaką

moŜna uzyskać wynosi 5 m.

Rozbicie cieczy na krople o średnicach poniŜej 50 m nazywamy superatomizacją. Takie rozbicie uzyskuje się przy

pomocy strumienia powietrza wewnątrz rozpylacza wirowego (ryc. 10.3).

3 z 25

20090326 17:39

Rozdział X Maszyny i urządzenia do ochrony roślin

http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...

Ryc. 10.3. Rozpylacz wirowy z dodatkowym strumieniem powietrza:

1 końcówka, 2 otwory wylotowe

Źródło: Kanafojski 1967

10.3. Budowa opryskiwacza rolniczego

Opryskiwacz jest maszyną, która rozbija strugę cieczy na krople Ŝądanej średnicy i kieruje je do miejsca przeznaczenia

(rośliny, krzewy, drzewa). Opryskiwacze rolnicze są maszynami ciągnikowymi, zawieszanymi, zaczepianymi lub

nabudowanymi, bądź teŜ samobieŜnymi. Budowa typowego ciśnieniowego opryskiwacza rolniczego przedstawiona jest

schematycznie na rycinie 10.4.

Ciecz ze zbiornika podawana jest przez filtr do pompy i stąd, poprzez powietrznik, do rozdzielacza strumienia cieczy.

Osadzony na nim zawór regulacyjny przepuszcza nadmiar cieczy, regulując ciśnienie robocze. Ciśnienie mierzone jest

manometrem wyposaŜonym w zawór dławiący. W korpusie rozdzielacza znajdują się teŜ zawory sterujące przepływem cieczy

do belek roboczych, zawór do uruchamiania ejektora napełniającego zbiornik oraz zawór mieszadła hydraulicznego. Przewód

mieszadła zaopatrzony jest w iniektor zasysający powietrze, które poprawia mieszanie cieczy w zbiorniku. Z rozdzielacza

poprzez filtry szeregowe ciecz podawana jest do rozpylaczy, skąd po rozpyleniu opuszcza układ.

4 z 25

20090326 17:39

Rozdział X Maszyny i urządzenia do ochrony roślin

http://www.wipie.ur.krakow.pl/images/stories/ktrs/skrypt_N_Marks/ro...

Ryc. 10.4. Schemat opryskiwacza:

1 zbiornik, 2 filtr ssący pompy, 3 tłoki pompy, 4 mimośród pompy, 5 powietrznik, 6 rozdzielacz, 7 zawór

regulacyjny, 8 manometr, 9 zawory sterujące przepływem cieczy do belek roboczych, 10 zawór sterujący iniektora

napełniania zbiornika, 11 przewód mieszadła, 12 iniektor powietrzny

Źródło: Kanafojski 1967

10.3.1. Zbiornik cieczy

Zbiorniki stanowią element opryskiwacza. Mocowane są na jego ramie lub teŜ oddzielnie na ciągniku. Z pompą łączą się

przewodami poprzez filtr. Pojemność zbiorników opryskiwaczy ciągnikowych wynosi od 100 do 14 000 litrów. Najczęściej

wykonane są one z tworzyw sztucznych, nie korodujących i nie reagujących chemicznie z pestycydami. Zbiorniki zaopatrzone

są w mieszadła, których zadaniem jest utrzymywać ciecz w ciągłym ruchu, zabezpieczającym przed rozwarstwieniem się

składników. Rodzaje mieszadeł przedstawia rycina 10.5.

Ryc. 10.5. Rodzaje mieszadeł cieczy w zbiorniku opryskiwacza:

5 z 25

20090326 17:39

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: