In agricultura conventionala si in sistem conservativ pesticidele sunt inca indispensabile pentru intretinerea culturilor.
Pentru oricare din cele trei grupe de pesticide: erbicide pentru distrugerea buruienilor, fungicide pentru distrugerea fungilor si insecticide pentru distrugerea insectelor si a celorlalti daunatori, producatorul recomanda o doza minima si maxima pe unitatea de suprafata, atat de substanta activa cat si de lichid, in general. Aceasta depinde de cultura si de stadiul bolilor, de conditiile de vreme si de tehnica de aplicare. Totodata, o cultura inalta necesita o cantitate de pesticide mai mare decat o cultura cu talie mica.
In timpul aplicarii pesticidelor apar anumite pierderi datorate masinilor de stropit (scurgeri, duze decalibrate etc.) si pierderi prin evaporare sau prin deriva microparticulelor de solutie.
Fenomenul de deriva se refera la flotarea in atmosfera si miscarea aleatorie (purtarea de catre vant) a microparticulelor de solutie in afara zonei tinta la aplicarea pesticidelor. Ea poate afecta eficienta tratamentului in sine, prin faptul ca atinge tinta o cantitate mai mica de solutie decat doza prescrisa, sanatatea oamenilor si animalelor, prin patrunderea substantelor chimice toxice in zonele locuite din apropierea terenurilor agricole, in habitatul animalelor salbatice, poate afecta albinele, apele de suprafata si animalele acvatice si poate distruge culturile vecine cu campul care se trateaza. Intelegand efectele derivei si factorii care o influenteaza, se pot lua masuri de diminuare a acesteia.
Factorii care influenteaza deriva sunt: conditiile de vreme (viteza si directia vantului, temperatura si umiditatea ambianta), masina de stropit si tehnologia de aplicare (tipul, parametrii si pozitia duzelor, distanta intre duze, presiunea de lucru, doza la hectar, viteza de lucru) si alti parametri de aplicare.
Reducerea derivei este o preocupare atat pentru organizatiile de mediu si comunitatile locale cat si pentru industrie si agricultura. De aceea, multi specialisti din aceste domenii sunt angrenati intr-o munca de cercetare pentru a gasi solutii de minimizare a efectelor ei.
DUZELE MASINII DE STROPIT sunt responsabile de atomizarea si distributia solutiei catre tinta.
Duzele se aleg in functie de doza de lichid la hectar, de presiunea si de viteza de lucru, conditiiile de vreme etc.
Duzele sunt realizate din materiale metalice, sintetice sau ceramice. Cele din materiale sintetice se uzeaza mai putin decat cele metalice si mai mult decat cele ceramice. Sunt studii care arata ca dupa numai 40 de ore de functionare cresterea debitului poate ajunge peste 10% la duzele din bronz sau la peste 6% la cele din otel inoxidabil, in timp ce decalibrarea in acelasi interval de timp a duzelor din materiale sintetice este intre 1 si 4%. De aceea, trebuie tinut cont de faptul ca doza de lichid reglata creste foarte rapid pe masura ce se uzeaza duzele si verificarea duzelor trebuie facuta cat mai des.
Dimensiunea particulelor este decisiva pentru controlul derivei. Cu cat picaturile sunt mai mici, cu atat deriva este mai mare. Particulele cu dimensiuni foarte mici, sub 100-150 m, desi asigura o acoperire mai buna, sunt cele mai predispuse la deriva, fiind dependente de miscarea neregulata a aerului si de turbulenta din spatele masinii, mai mult decat de gravitatie. Cu cat particulele stau mai mult in aer, cu atat posibilitatea de deriva si de evaporare este mai puternica. Particulele mai mari, care sunt mai grele, penetreaza cultura si ating mai repede tinta, sunt mai putin predispuse la deriva, insa nu acopera uniform suprafata de tratat, se sparg la contactul cu tinta si se scurg de pe plante pe sol.
Dimensiunea si repartitia picaturilor de pesticide se poate vizualiza folosind hartie hidrosensibila.
Fig. 1. Aspectul particulelor de pesticide pulverizate pe hartie hidrosensibila (ANSI/ASAE S572.1)
Acelasi volum de lichid atomizat in diferite dimensiuni ale picaturilor da o mare diferenta in acoperirea tintei. Daca diametrul picaturilor este injumatatit, rezultatul este ca avem de 8 ori mai multe picaturi si potentialul de acoperire este mult crescut. Cu alte cuvinte, daca avem o picatura cu diametrul de de 400 microni, aceasta poate sa nu atinga tinta, sau sa se scurga pe sol. Daca reducem dimensiunea picaturilor, in acelasi volum avem 8 particule de 200 de microni, 64 particule de 100 microni, sau 512 particule de 50 microni. Cu cat sunt mai multe particule, cu atat sansele ca o mare parte din ele sa ajunga pe tinta sunt mai mari.
Fig. 2. Numarul de particule in functie de diametrul picaturii
Iata ca ne gasim intr-o situatie foarte complicata: pe de o parte am dori pulverizarea cu particule cat mai fine, pentru a acoperi uniform intreaga suprafata de tratat, iar pe de alta parte suntem constransi sa folosim particule mai mari care sunt mai putin afectate de deriva. De aceea, trebuie gasit un compromis intre dimensiunea particulelor si deriva acceptabila si sa corelam acest aspect cu alte masuri de reducere a derivei si de control al tratamentului. Se evita presiuni mari care creeaza picaturi fine si se pot folosi duze pentru deriva redusa (low drift).
Inaltimea rampei (inaltimea de pulverizare) poate influenta decisiv deriva. Inaltime mai mica inseamna deriva mai redusa, dar risc crescut de lovire si deteriorare a rampei. Inaltime mai mare inseamna potential mare de deriva, particulele plutesc in aer un timp mai indelungat si se evapora sau pot fi purtate necontrolat de vant sau de curentii de aer, dar se reduce riscul de lovire a rampei. Inaltimea rampei trebuie corelata cu distanta intre duze si cu unghiul duzelor pentru a obtine o acoperire buna a intregii suprafete. Se prefera duze cu unghi mare, inaltime redusa a rampei si viteza redusa de lucru.
Distanta intre duze este o caracteristica constructiva a masinii de stropit si este critica pentru a se obtine o acoperire adecvata cu solutie a tintei. La majoritatea masinilor care se gasesc in comert, distanta intre duze standard este de cca 50 cm si, daca se folosesc duze cu unghiul de 110o , rampa trebuie sa fie la aproximativ 50 cm de tinta (se poate jongla in intervalul 35-70 cm, pentru ca sa existe suprapunere buna intre jeturi, astfel incat norma de solutie sa fie distribuita uniform pe toata latimea de lucru).
Directia vantului
Pesticidele nu trebuie aplicate cand vantul bate in directia culturilor vecine, unor culturi intr-o faza vulnerabila de crestere sau in zone sensibile cum ar fi zonele populate sau stupinele. Trebuie ales un moment cand vantul bate incet in directie opusa zonelor sensibile. Daca aceste conditii nu exista, trebuie gasita alta metoda de control sau alt moment de aplicare.
Inclinarea duzelor spre spate poate fi benefica pentru a reduce rezistenta aerului care decelereaza viteza picaturii.
Satbilitatea aerului. Viteza vantului si inversiunile de temperatura.
Viteza vantului afecteaza distanta pana la care particulele in suspensie “calatoresc” in aer pana a fi depozitate pe sol sau plante. Viteze mai mari ale vantului duc la deriva mai mare. Conditii prea linistite, care de obicei se intalnesc dimineata devreme sau seara tarziu, pot de asemenea duce la deriva mare datorita inversiunilor termice. De aceea tratamentul pe vreme complet calma este interzis. Cel mai bine se face tratamentul cand exista un vant usor de cel putin 1-2 km/h. Inversia de temperatura este un fenomen atmosferic in care aerul cald de deasupra tine capturat aerul rece de la suprafata solului. In acest timp dispersia solutiei este suprimata si deasupra solului se formeaza un nor concentrat de particule mici de pesticide care plutesc necontrolat. Cand creste viteza vantului, norul se misca pe distante lungi in directia curentilor de aer. In conditii de inversie a temperaturii deriva poate fi severa. Picaturile mici de solutie pot cadea incet sau ramane in suspensie in aer si se pot deplasa pe distante mari inspre zonele susceptibile, purtate de o briza usoara. Nu trebuie aplicate pesticide in timpul inversiei temperaturii in apropierea altor culturi sau in zone sensibile. Inversia poate fi observata dupa fumul unui mic foc. Fumul care se misca orizontal aproape de sol este un indicator al inversiei temperaturii.
Atat cantitatea de pesticid pierdut din zona tinta cat si distanta la care este purtat de vant creste cu cat viteza vantului este mai mare. Efecte similare pot aparea chiar si la viteze mai mici ale vantului, dar in perioadele de inversie a temperaturii. Inversia poate duce si la miscarea pesticidului in orice directie in plus de cea datorata vantului. Recomandarea este oprirea aplicarii tratamentului la viteze ale vantului mai mici de 4-5 km/h sau mai mari de 15-16 km/h. Pe etichetele unor substante sunt indicatii privind restrictiile de aplicare in functie de viteza vantului.
Umiditatea relativa redusa si/sau temperaturi ridicate cauzeaza evaporarea mai rapida a picaturilor de solutie si un potential mai mare de deriva. Picaturile mai mici, fiind mai inclinate spre evaporare, au sanse mai mici sa fie depuse pe suprafata tinta decat picaturile mai mari. De aceea, conditiile de vreme calduroasa si uscata duc la depunere mai redusa de solutie si deriva mai mare, datorita evaporarii solutiei purtatoare. Evaporarea creste potentialul de deriva, astfel se recomanda pulverizarea in timpul temperaturilor mai scazute si in conditii cu umiditate mai ridicata. Rata de evporare difera de la pesticide la pesticide. Trebuie respectate indicatiile de pe etichetele pesticidelor privind umiditatea relativa si conditiile de temperatura pentru utilizarea produsului. In general, daca umiditatea relativa este peste 70%, sunt conditii ideale pentru tratamente. O umiditate relativa sub 50% impune precautii serioase. Trebuie evitat complet tratamentul daca umiditatea relativa este sub 40% si temperatura aerului peste 25oC.
Folosirea unor adjuvanti care au tendinta de a ingrosa solutia pentru reducerea evaporarii si a derivei este benefica.
MASINA DE STROPIT
Pe langa conditiile generale de care trebuie sa se tina seama pentru reducerea derivei (viteza si directia vantului, turbulentele atmosferice, inversiile termice, temperatura si umiditatea atmosferica, inaltimea rampei fata de tinta, norma de lichid la hectar etc.), masina de stropit este foarte importanta. Aceasta trebuie pregatita corespunzator, sa nu aiba scurgeri, duzele sa fie in stare buna si sa aiba uniformitate de distributie (sa nu fie decalibrate), sa fie alese si pozitionate corect, filtrele sa fie curate.
PROTECTIA JETULUI DE SOLUTIE
Daca la gravitatie se adauga un curent de aer care protejeaza jetul de solutie si forteza particulele sa ajunga pe tinta (fie ca vorbim de sol, de buruieni, sau de plantele care se trateaza), se reduce deriva si solutia ajunge acolo unde trebuie si in cantitatea dorita. Este ceea ce face sistemul Twin de la Hardi.
Fig. 3. Masina tractata Hardi Commander 5500 Twin
Acesta creeaza o perdea de aer care protejeaza jetul de solutie de vant si de turbulentele din spatele masinii de stropit (reduce deriva), dar si misca plantele, fortand solutia sa ajunga pana la baza lor pe ambele fete ale frunzelor si efectuand un tratament complet (fig. 4). Sistemul Twin se compune din doua turbine mari care produc un debit de aer de cca 2000 m3 pe fiecare metru latime de rampa, constant pe toata latimea acesteia. Acesta formeaza o cortina de aer dirijata spre sol, dar care poate fi inclinata 40o spre fata si 30o spre spatele masinii in functie de directia din care bate vantul, pentru a reduce efectul vantului asupra jetului de solutie.
Fig. 4. Acoperirea plantelor cu solutie la distributia clasica (a) si cu perdea de aer (b)
Fig. 5. Masina autopropulsata Hardi Alpha 5200 Twin
O comparatie concludenta intre pulverizarea cu cortina de aer si fara cortina de aer se poate vedea in figura de mai jos sau accesand linkul:
https://www.facebook.com/florin.neacsu.370/videos/3808598562513895/UzpfSTEwMDAwMDkxMzY3MDExMTpWSzoxNjA4NDYxMzQyNjU0OTMy/, care nu necesita comentarii.
Fig. 6. Deriva cu sistemul Twin oprit/fara aer (a) si pornit/cu perdea de aer (b)
Pe langa aspectul vizual evident al reducerii derivei cu cortina de aer si fara, sunt si o serie de argumente stiintifice care sustin sistemul Twin.
La sfârşitul anului 2018 Universitatea AARHUS – Centrul de Cerecetare Flakkebjerg din Danemarca a publicat raportul de încercări “Deriva pulverizării şi uniformitatea depunerii (substanţelor chimice) cu o maşină de stropit convenţională şi cu Hardi Twin, la două viteze ale vântului”. Este o comparaţie între aceşti doi parametri de lucru ai unei maşini convenţionale pentru tratamente fitosanitare şi ai unei maşini Hardi Twin (cu cortina de aer de protecţie a jetului de soluţie).
Încercările s-au desfăşurat pe parcursul a doi ani, 2017 şi 2018, pe mirişte şi pe un câmp cu vegetatie putin inalta. S-au folosit la ambele maşini duze LD-025 pentru o calitate medie a pulverizării la o presiune de 3 bari, echivalente cu duzele antiderivă. Aceste duze asigură o derivă foarte mică, un aspect important din punct de vedere al protecţiei mediului şi, în acelaşi timp, al economiei de produse de protecţia plantelor.
Testele s-au desfăşurat la viteze de 8 şi 12 km/h la maşina convenţională şi 8, 12 si 16 km/h la Hardi Twin, la diferite viteze ale vântului (vânt normal, 3-4 m/s şi vânt mai puternic, 6-8 m/s). Doza de lichid a fost la ambele maşini 150 l/ha la testul la 8 km/h, 100 l/ha la 12 km/h. La Hardi Twin s-au făcut probe şi la 16 km/h cu o doză de 75 l/ha. La toate testele s-au urmărit uniformitatea depunerii pesticidului pe suprafaţa solului şi deriva de pulverizare.
La pulverizarea în condiţii dificile cu aceleaşi duze, la aceeaşi viteză, presiune, şi calitate a pulverizarii s-au observat următoarele:
1. Depunerea pesticidelor pe câmp sub rampă este mult mai uniformă la masina de stropit cu sistem Twin decât la maşina convenţională
2. Variaţia depunerii pesticidelor sub rampă la maşina convenţională faţă de Twin a fost de până la 30%, ceea ce indică o reducere posibilă a produselor de protecţia plantelor cu 30% în mirişte sau la culturi rare şi puţin înalte. La culturi dense acest procent poate fi chiar mai mare.
• Twin reduce deriva cu până la 80% faţă de o maşina convenţională, cu aceleaşi duze, viteza de lucru şi la aceeaşi viteză a vântului.
• La viteze mai mari ale vântului şi la viteză mai mare de lucru Twin face de departe o aplicare mai bună.
(raportul complet poate fi gasit pe:
http://www.hardi-international.com/application/files/5815/4531/3555/TWIN_trials_Flakkebjerg.pptx).
Reducerea derivei permite folosirea unor duze pentru pulverizare fina sau foarte fina, deci o acoperire foarte buna a tintei, marirea vitezei de lucru, aplicarea pesticidelor chiar la viteze ale vantului mai mari, la care masinile clasice nu pot lucra, reducerea dozei de lichid la hectar si, nu in ultimul rand, reducerea riscului de poluare a zonelor sensibile.
Efecte similare se obtin si la masinile pentru tartamente in vii si livezi cu panouri de o parte si de alta a randului de plante (de exemplu Ecoprotect de la Gregoire), care creeaza o incinta etansa in care se distribuie solutia. Sunt disponibile in varianta tractata sau autopropulsata. Aceste masini realizeaza un tratament de foarte buna calitate, elimina deriva si recupereaza surplusul de solutie.
Fig. 7. Masini de stropit cu tunel pentru vii si livezi
CONCLUZII
Efectuarea tratamentelor fitosanitare este o operatie scumpa si de de mare responsabilitate. Respectarea unor conditii generale si utilizarea unor masini de stropit performante prevazute cu sisteme de protectie a jetului de solutie, capabile sa reduca deriva, sunt esentiale pentru reusita tratamentului si pentru protejarea zonelor sensibile, sanatatii oamenilor, animalelor si mediului.
Viteza vantului, turbulentele atmsferice, temperatura si umiditatea aerului, tipul duzelor si distanta intre ele, dimensiunea picaturilor, inaltimea de pulverizare, viteza de lucru si doza de lichid la hectar, starea de dezvoltare a culturii si de evolutie a bolilor si daunatorilor, caracteristicile si starea masinii de stropit sunt elementele critice de care trebuie sa se tina seama la tratamentele fitosanitare.
BIBLIOGRAFIE
1. Greg R. Kruger si colectiv, Spray drift of pesticides, G1773: Pesticides, General equipment sept 2019; extensionpublications.unl.edu/assets/html/g1773/build/g1773.htm.
2. xxx – The sprayer text book (spraying techniques) si Twin-Winning air, Hardi-International.com
3. xxx – Raport incercari, http://www.hardi-international.com/application/files/5815/4531/3555/TWIN_trials_Flakkebjerg.pptx
4. xxx – Management of pesticide spray drift, https://www.canada.ca/en/health-canada/services/consumer-product-safety/pesticides-pest-management/growers-commercial-users/drift-mitigation/management-pesticide-spray-drift.html
Dr. Ing. Florin Neacsu
NHR Agropartners
