خيارات جديدة لتحسين ترسيب قطرات الرش في البطاطس

هناك القليل من المعلومات حول تأثير نوع الفوهة تحت مظلة محصول البطاطس الكثيفة. هناك اعتقاد خاطئ شائع بأن الرذاذ الناعم هو المفضل. 

تعتبر تطبيقات المبيدات الحشرية ضرورية للسيطرة على آفات المحاصيل والأعشاب الضارة والأمراض، إلا أن الوعي بالتلوث البيئي يسهل تغيير الصناعة.

يمكن أن توفر تصميمات الفوهات الحديثة جودة رش تقلل من انحراف الرش دون المساس بتغطية الرش أو فعالية المنتج. أثناء الرش، من المهم التفكير في التفاعلات المعقدة. المنتج هو نصف النتيجة النهائية فقط. سيأتي النصف الآخر من التباديل في التوقيت واختيار الفوهة والسرعة الأمامية واستقرار ذراع الرافعة وارتفاع ذراع الرافعة وحجم الماء وضغط الرش وزاوية الفوهة والاهتمام بالتفاصيل من قبل المشغل.

إن زيادة نتيجة مبيدات الأعشاب ومبيدات الفطريات والمجففات إلى الحد الأقصى مع تقليل خطر الانجراف، يعد اختيار الفوهة أمرًا مثيرًا. يكون تطبيق الرش أكثر فعالية عند استخدام حجم القطرة الأمثل للهدف المقصود. من الضروري الحصول على تغطية كافية ثلاثية الأبعاد في جميع أنحاء المظلة. مع زيادة انجراف رش المبيدات الحشرية باعتباره مصدر قلق عام، تحول المزارعون نحو فوهات شمول الهواء من أجل إنتاج قطرات أكبر. وكان السؤال المطروح هو كيف يترجم ذلك إلى فعالية تقنية سواء في برنامج اللفحة المتأخرة أو برنامج الجفاف؟

هناك القليل من المعلومات حول تأثير نوع الفوهة تحت مظلة محصول البطاطس الكثيفة. هناك اعتقاد خاطئ شائع بأن الرذاذ الناعم هو المفضل. لقد جاءت غالبية الفهم من البيانات المستقرة من الحبوب ولم يتم قياسها في الموقع داخل مظلة كثيفة من البطاطس. إن بنية مظلة نبات البطاطس المقترنة بقربها في كثير من الأحيان من المحاصيل المجاورة الحساسة تخلق عقبة هائلة أمام الإدارة الكافية للمبيدات الحشرية. لقد كان قياس ترسب الرذاذ في البطاطس على مر التاريخ عبارة عن جهد كثيف العمالة شمل التحليل اللوني والشرائح المطلية وتقنيات قياس الفلور المتنوعة والورق الحساس للماء.

تمت إضافة صبغة صفراء فلورسنت Helios SC إلى خزان الرش مع معالجة الجفاف وتم رشها عبر أربع فوهات مختلفة - Lechler IDTA، و3D ninety، وWilger، وGuardian Air Twin. تم تطبيق جميع المعالجات بمعدل 400 لتر لكل هكتار باستخدام أقسام ذراع الرافعة الربعية، في مسارين منفصلين محاذيين لمعايرة الفوهة.

تم اختيار الأوراق الفردية من أربعة مصانع تم تكرارها وإقرانها في الحقل طوال فترة المعالجة باستخدام أقسام ذراع الربع من جهاز الرش التجاري Fastrac 2170 & Knight 2000 لتر القابل للفك بطول 28 مترًا مع أذرع سكورجي.

يتم تقييم بيانات المعايرة للفوهات عند 400 لتر لكل هكتار من حجم الماء 

3 بار 6 كم في الساعة - 2.0 لتر في الدقيقة

ويلجر 025 د 110

سينجينتا 3D تسعين 05

4 بار 5.5 كم في الساعة – 1.85 لتر في الدقيقة

جارديان اير توين 04

ليشلر IDTA 120 04C

إن زيادة تغطية الأوراق أو اختراق المظلة قد لا يؤدي دائمًا إلى زيادة الكفاءة التقنية! كان المحصول المستهدف عبارة عن محصول بذور من شركة Pentland Dell تم رشه في صباح هادئ من يوم 2 سبتمبر 2021.

لقد جعل التقدم في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية إمكانية التصوير المكتبي عالي الدقة حقيقة اقتصادية للباحثين. أصبح التحليل الكمي للصور ممكنًا الآن من الناحية التقنية، على الرغم من أن القليل منهم قد حاولوا ذلك بقدرات حديثة عالية الدقة. جمعت هذه الدراسة تقييمات الفعالية البيولوجية لنفس معالجة الجفاف المطبقة عبر أنواع الفوهات الأربعة وبحثت في طريقة تحليل رقمية لمقارنة ترسب الرذاذ. تم تصوير الأوراق رقميًا على الرأس الميداني باستخدام صندوق أسود تحت ضوء الفلورسنت. تم تحليل ترسبات الرذاذ واختلافه داخل عمق المظلة بعد بضعة أيام عبر برنامج كمبيوتر بواسطة شركة Syngenta في كامبريدج.

إن الفهم الدقيق لترسب القطرات في أعماق مظلة البطاطس سيعطي في النهاية فهمًا أكثر اكتمالاً لفعالية منهجية الرش، وسيمكن المزارعين من اتخاذ خيارات أكثر فعالية في تطبيق الرش. تم تحديد جودة الرش لأربعة تصميمات تجارية (المروحة المسطحة التقليدية مقابل تضمين الهواء)، عبر معدلين مختلفين لتدفق المياه (004 مقابل 005 مقابل 2x025)، فيما يتعلق بأداء الجفاف.

كان أداء جميع الفوهات الأربع متشابهًا من حيث الجفاف السريع للمحصول.

معدل التدفق والضغط واتجاه الهدف لها تأثير كبير. كانت التغطية في المظلة السفلية أعلى مع فوهة المروحة المسطحة 2 × 025 ولكن تجدر الإشارة إلى أنه تم تطبيق التطبيق في يوم بدون رياح. لو كانت الظروف أكثر صعوبة، فمن المتوقع أن تكون فوهات تقليل الانجراف بنسبة 90% أكثر قوة. يمكن أن يؤدي ضبط زاوية نمط الرش عند معالجة محاصيل البطاطس إلى تحسين فعالية رواسب الرش بشكل كبير، مقارنةً بالتطبيق باستخدام الفوهات المروحية المسطحة العمودية التقليدية. تظهر النتائج مفاضلة واضحة بين انجراف الرش والتغطية.

نصائح عملية للمزارعين

نوعية الودائع تعتمد على؛

• مقدار مساحة الورقة في المنطقة المستهدفة
• شكل الهدف
• تعتبر هياكل النباتات العمودية جامعات جيدة للرذاذ المتحرك أفقيًا
• تعتبر الهياكل النباتية الأفقية جامعًا جيدًا للرذاذ المتحرك عموديًا ولكن فقط على المظلة العلوية.
• طريقة التطبيق
• مسار القطرة
• حجم القطرة وسرعتها
• حجم الرش

تشير الدراسات السابقة إلى أن حجم القطرة له تأثير كبير على ترسب القطرات. قد يوفر نطاق أحجام القطرات مستوى أعلى من اختراق مظلة المحاصيل. يعد هذا أمرًا مهمًا لضمان اختراق رش مبيدات الفطريات المتأخرة أو المجففات الورقية إلى مظلة المحصول السفلية. على الرغم من أن القطرات الصغيرة إلى المتوسطة تعتبر مرغوبة بشكل عام لتحقيق التغطية المثلى، إلا أنها عرضة للانجراف.

ويمكن تفسير ذلك من خلال الحركة الديناميكية للهواء عبر ذراع الرافعة. في عملية الرش، عندما يتم إنتاج طبقة مستمرة من السائل بواسطة الفوهات، يتم رفع الهواء المحيط إلى أعلى أعلى ذراع الرافعة. تخلق الحركة الديناميكية للهواء انخفاضًا كبيرًا في الضغط والرفع فوق ذراع الرافعة. يؤدي هذا إلى احتجاز قطرات صغيرة في شكل حلزوني، بحيث يتم امتصاصها لأعلى مما يؤدي إلى تكوين دوامات خلف حاجز الرافعة وترسبها في النهاية على الأسطح القريبة. من المفيد أن تمتلك القطرات الأكبر سرعة وزخمًا كافيين للاستمرار على طول المسار، كما تنبعث من الفوهة.

الشكل 1. متوسط ​​تغطية الأوراق في جميع أنحاء النبات 

يوضح نمط الترسيب الذي تمت ملاحظته أيضًا نتيجة معدل حجم الطلب المرتفع نسبيًا. مع الترسبات العالية على الجزء العلوي والعلوي من المظلة، قد يكون من المهم حدوث اضطراب هوائي و/أو ارتداد القطرات.

وقد أظهر العمل السابق أنه مع زيادة حجم المياه، تم تعزيز التغطية الإجمالية. يعتمد نشاط مبيدات الفطريات المتأخرة ومنتجات الجفاف على الحصول على تغطية كافية.

الجدول 1.0 - متوسط ​​التغطية النباتية

فوهة	متوسط ​​التغطية النباتية
04 ليشلر IDTA	38.77%
05 3D تسعون	41.76%
025 ويلجر	40.28%
04 هايبرو جارديان اير توين	19.43%

الجدول 2.0 شرح الفوهات المستخدمة في التقييم

04 ليشلر IDTA

IDTA عبارة عن طائرة رش بمروحة مسطحة ذات زوايا رش ومعدلات تدفق غير متماثلة. اتجاه الرش هو 30 درجة إلى الأمام بالنسبة للعمودي و50 درجة إلى الخلف وقد أظهر أفضل النتائج في العديد من الاختبارات فيما يتعلق بالرواسب العالية. تبلغ زاوية الرش الأمامية 120 درجة مما يوفر 60% من حجم الرش، مع طيف قطرات أدق قليلاً في المقدمة في اتجاه القيادة للحصول على ترطيب مثالي. 

تبلغ زاوية الرش الخلفية 90 درجة مما يوفر 40% من حجم الرش مع طيف قطرات أكثر خشونة وأكثر مقاومة للانجراف. من خلال طيف القطرات المتوازن يتم تحقيق تغطية جيدة. يتراوح الضغط بين 2.1 إلى 4.0 بار، وقد تم تصنيف هذه الفوهات على أنها فوهات LERAP 3 نجوم لتقليل الانحراف. يتراوح الضغط بين 1.0 و2.0 بار، ويتم تصنيف هذه الفوهات على أنها فوهات LERAP 4 نجوم لتقليل الانجراف. تعطي فوهات تحريض الهواء انحرافًا أقل بكثير من التقليدية، ولكن إذا لم يتم التحكم في ارتفاع ذراع الرافعة بشكل جيد، فلن تتحقق ميزة تقليل الانجراف المرتبطة بفوهات تحريض الهواء.

3D تسعين

أدى الضبط الدقيق للغاية لشكل فتحة المخرج والجوانب الأخرى لتصميم طرف الرش منخفض الانجراف إلى ظهور Syngenta 3D 3 الجديد. يؤدي تجنب الانجراف إلى إبقاء المنتج بأكمله على الهدف وفي المحصول، بالإضافة إلى تخفيف آثار هبوب الرياح التي يمكن أن تعطل نمط الرش أثناء التطبيق؛ الهدف من التصميم ثلاثي الأبعاد هو تحقيق التوزيع الأكثر توازناً عبر المنطقة المستهدفة بأكملها. 

وفقًا لشركة Syngenta، فإنها توفر انخفاضًا بنسبة 90% في الانحراف مقارنةً بفوهة المروحة المسطحة العادية. الطرف الجديد، الذي تم تصميمه بزاوية لاختراق المحاصيل التي تحتوي على الكثير من أوراق الشجر، هو تصميم ما قبل الفتحة بدلاً من نوع تحريض الهواء، وهو أمر شائع بالنسبة للفوهات منخفضة الانجراف. مصممة للاستخدام مع أنظمة تعديل عرض النبض (PWM). سيكون 3D ninety 05 الموصى به لرش مبيدات الأعشاب وما قبل ظهورها متاحًا تجاريًا في ربيع عام 2022، مع اختيار الأحجام من 03 إلى 08 التالية.

نبض التغيير

يعد تعديل عرض النبض (PWM) نظامًا للتحكم في حجم القطرات ومخرجاتها، مع الحفاظ على نمط رش الفوهة. لقد تم استخدام PWM لسنوات في الولايات المتحدة الأمريكية ولكن لا يزال من المقرر أن ينطلق في المملكة المتحدة. إنها مثالية للعمل عند ضغوط منخفضة وتوفير تحكم عالي في الانجراف إلى ضغط أعلى من خلال قطرات أصغر أكثر فعالية، وكل ذلك بنفس الفوهة الفردية. بدلاً من التبديل بين فوهات منفصلة، ​​يتحكم PWM في التدفق إلى فوهة واحدة باستخدام ملف لولبي لتشغيله أو إيقاف تشغيله بمعدل 10 مرات/ثانية (يشار إليه باسم Hertz، أي 10 هرتز).

يوفر التحكم في معدل التدفق عن طريق ضبط دورة العمل وتردد تدوير الفوهة مع الحفاظ على ضغط ثابت مزايا مميزة مقارنة بالتحكم في التدفق عن طريق ضبط الضغط. إذا قمت بإيقاف تشغيل فوهة واحدة فقط، باستخدام نظام قياسي، فإنك بذلك تعرض التطبيق للخطر - فأنت تحتاج إلى ثلاثة على الأقل لتغطية فعالة - بسبب التداخلات. يمكن لفوهة PWM القيام بذلك من تلقاء نفسها. يحافظ نبض مخرج الفوهات على معدل التدفق مع اختلاف بسيط جدًا في الضغط.

 يتم الحفاظ على الخرج باللتر/الثانية المطلوبة من خلال طول الفترة التي تظل فيها الفوهة مفتوحة - وتغيير هذا، بدلاً من الضغط، يحافظ على الخرج ليتناسب مع السرعة. وفي الوقت نفسه، يحافظ على حجم القطرة ولا يؤثر على الزاوية. يتيح PWM لفوهة واحدة توفير نطاق واسع من التدفق لتطبيقات مختلفة. إنه يعمل مع جميع فوهات الرش القياسية، باستثناء ضخ الهواء، لأنها تستخدم فنتوري.  

 يعمل المصنعون أيضًا على "تعويض الدوران" باستخدام PWM لتنظيم الفوهات الموجودة على الأقسام الداخلية والخارجية لأذرع التطويل العريضة. سيؤدي ذلك إلى الحفاظ على معدل التطبيق والتغطية المناسبين من خلال تعويض الفرق في سرعة الحافة الخارجية، والتي ستتحرك بشكل أسرع بكثير من الفوهات الأقرب إلى السيارة أثناء الدوران.

يتضمن رش PWM ما يلي:

• التحكم في الفوهة الفردية.
• تداخل وتحويل التعويض.
• يتغير معدل التدفق سريعًا وفي الوقت الفعلي مع التأثير إلى الحد الأدنى على حجم القطرات.

ملخص

عند التشغيل في ظروف مناخية مناسبة واستخدام مناطق عازلة، يمكن تحقيق انخفاض عام في انحراف الرش من خلال اختيار الفوهة المناسبة. تتميز الفوهات الهيدروليكية بأنها متعددة الاستخدامات من حيث اختيار نمط الرش والزاوية والحجم.

يجب أن يتم اختيار الفوهة على أساس كل حالة على حدة؛ مع الأخذ في الاعتبار كل معلمة تشغيلية لضمان تسليم المنتج والأداء الأمثل. ويجب أخذ مجموعة معقدة من العوامل التي تؤثر على مخرجات جهاز الرش، وبالتالي تسليم المنتج، بعين الاعتبار. قد يؤثر معدل التدفق (حجم الماء)، وضغط التشغيل، وارتفاع الذراع، وتركيبة المنتج وتركيزه سلبًا على جودة الرش وفعالية المنتج. ومع ذلك، في النهاية، يتم تحقيق مستوى أفضل من التغطية من خلال فوهات تقليل الانجراف بنسبة 90% مع جودة رش أكثر خشونة تكون أقل عرضة لانحراف الرش بعيدًا عن الهدف.

يمكن أن يوفر تطوير تصميم الفوهة أيام رش إضافية قيمة لتوفير الحماية الحاسمة من الآفات في الوقت المحدد. في الظروف الجوية دون المستوى الأمثل أو على مقربة من المحاصيل الحساسة، قد يؤدي خطر الانجراف إلى تجاوز استخدام جودة الرش المتوسطة إلى الدقيقة المنبعثة من الفوهات المروحية المسطحة التقليدية.

إن الوكيل المرئي الذي توفره شرائط الزهور البرية حيث استخدم المشغل فوهات Lechler IDTA طوال الموسم قد خفف بشكل مثير للإعجاب من انجراف مبيدات الأعشاب أو الجفاف. وتم زرع شرائح الزهور البرية في القسم الأوسط من ذراع الرش، مع إدخال فوهات فارغة فوق الزهور.

تتقدم شركة Scottish Agronomy بالشكر الجزيل لجيم ريد، من مزرعة ميلتون أوف ماذرز، سانت سايروس، بالقرب من مونتروز؛ McCain بطاطس، بوجيستون، مونتروز؛ أوليفر أينسورث (سينجينتا) وهاري فوردام (سينجينتا) في إدارة هذا العمل.

/ التكنولوجيا الزراعية