Powtórka z techniki opryskiwania i zamgławiania roślin pod osłonami

 Rozwój technologii produkcji roślin ma szereg składowych, jedną z ważniejszych jest ochrona roślin przed agrofagami. Mimo coraz bardziej zaawansowanych rozwiązań oferowanych w ramach metod, takich jak agrotechniczno-higieniczna, fizyczna, mechaniczna i biologiczna, aplikacja klasycznych środków ochrony roślin opartych na substancjach chemicznych, syntetycznych czy też pochodzenia naturalnego jest bardzo ważnym komponentem technologii ochrony roślin. Często bardzo trudno znaleźć równie skuteczne i tanie alternatywne rozwiązania. Trzeba jednak przyznać, że w uprawach pod osłonami udało się wprowadzić najskuteczniej środki biologiczne i różnorodne bariery fitosanitarne. Jednocześnie dla potrzeb ochrony roślin pod osłonami wprowadzono także najwięcej urządzeń, często nietypowych, które służą do opryskiwania i zamgławiania. Z uwagi na ich różnorodność i innowacyjność wynikające z możliwości tworzenia indywidualnych rozwiązań, nie sposób ich opisać. Można jednak wskazać na główne typy technik i urządzeń oraz przedstawić ich kluczowe elementy, a także czynniki decydujące o skuteczności.

Dyspersyjne właściwości powietrza

Tym, co odróżnia technikę aerozolowania, nazywaną częściej zamgławianiem, od opryskiwania, jest wykorzystanie do rozprzestrzeniania środka ochrony roślin powietrza wypełniającego wnętrze pomieszczenia oraz innego typu rozpylaczy. Powietrze staje się medium przenoszącym „mgłę” uzyskaną podczas aerozolowania. Owszem, zdarza się, że z wykorzystaniem małych, przenośnych zamgławiaczy aplikuje się strumień rozpylonych kropli bezpośrednio w pewne miejsca na roślinie, podobnie jak podczas opryskiwania. Równomierne naniesienie preparatu na rośliny w całym pomieszczeniu, które jest przecież celem zabiegu realizowane jest tylko wtedy, gdy aplikator kieruje się w międzyrzędzia czy ponad roślinami, zostawiając resztę samoistnemu przemieszczaniu mgły z powietrzem. Mgła może utrzymywać się w powietrzu, dryfować, „opływać”, ale i osadzać się stopniowo na znajdujących się na jej drodze obiektach. Krople mogą osiąść i na spodniej stronie liści, jednak tylko wtedy, gdy jest ona wystawiona w kierunku przemieszczającej się mgły. Kierowanie strumienia mgły z bliskiej odległości na określone miejsca na roślinie jest nie tyle niewskazane, co powinno zostać wyeliminowane. Ciecz używana do zamgławiania ma przecież duże stężenie i naniesienie większej jej ilości prowadzi do miejscowego znacznego przedawkowania preparatu, a zatem i nadmiernych pozostałości w produkcie do spożycia. W zależności od wielkości kropli, wilgotności względnej powietrza, temperatury i szybkości ruchu powietrza, „długość życia” kropli zawieszonych we mgle może wahać się bardzo znacznie. Im wyższa wilgotność względna powietrza, tym dłuższa jest ich żywotność. Niestety, gdy temperatura zbliża się do punktu rosy, rośnie też ryzyko kondensacji wody na liściach, jej skutkiem jest spływanie kropli wody po powierzchni. W sytuacji, gdy preparat został niedawno naniesiony na liść, może dochodzić przy okazji do jego częściowego zmywania na brzeg blaszki. Gdy to zagrożenie jest małe, to w warunkach wysokiej wilgotności względnej powietrza można się spodziewać wysokiej skuteczności działania. Na marginesie obecnej sytuacji epidemiologicznej związanej z zagrożeniem koronawirusem SARS-CoV-2 warto wspomnieć, że od tych samych czynników atmosferycznych zależy trwałość kropelek wytwarzanych podczas kaszlu, kichania czy mówienia. Zdolności infekcyjne wirusa szybko maleją po odparowaniu wody z kropelki.

W tzw. ultraniskoobjętościowych (ULV) wytwornicach zużywa się do 5 l cieczy na 1 ha, w konsekwencji stężenie cieczy jest wielokrotnie większe niż podczas opryskiwania. Żeby równomiernie pokryć rośliny, trzeba więc rozpylić tę niewielką dawkę cieczy na krople o rozmiarach znacznie poniżej 10 µm . Tak bardzo małe krople mogą stosunkowo długo zawisać w powietrzu i przemieszczać się wraz z nim, o ile wcześniej nie odparują. Jeśli ciecz, z której składa się kropla, odparuje, to pozostałości samego preparatu mają znacznie mniejszą szansę przyczepić się do rośliny i zwilżyć jej powierzchnię. Skutkuje to pogorszeniem dalszego wnikania. Między innymi z tego względu zamgławianie uważa się za zabieg mniej przydatny do aplikacji preparatów o działaniu układowym. W cieczy użytkowej przygotowanej do zabiegów ULV nie jest konieczna woda, która, jak wiemy, szybko odparowuje z bardzo drobnych kropelek. Ważna jest natomiast zawartość adiuwantu, który zapewnia trwałość kropli w powietrzu i zwiększa ich przyczepność do powierzchni roślin. Często określa się go słowem „nośnik” preparatu, jeżeli stanowi wyłączny lub ilościowo dominujący składnik cieczy użytkowej. Równie dobrze można mówić o wodzie jako nośniku preparatu.

Wielu producentów roślin pod osłonami do zabiegów zamgławiania stosuje więcej, nawet znacznie więcej niż 5–10 l cieczy użytkowej na 1 ha, oczywiście z wodą jako dominującym ilościowo składnikiem. Zwiększona ilość cieczy sprawia, że krople mogą mieć proporcjonalnie większe rozmiary niż w przypadku zastosowania mniejszej objętości cieczy. Tym samym czas ich „życia” nieco się wydłuża, przy tym szybciej opadają. Adiuwant powinien być nadal stałym składnikiem takiej cieczy.

Warto dodać, że nie wszystkie formy użytkowe preparatów używanych do opryskiwania będą dobrze się sprawować podczas zamgławiania. Główne ograniczenie dotyczy preparatów w postaci proszku do sporządzania zawiesin (WP). Drobiny, które składają się na proszek, mają wielkość około 10–30 µm, zatem są raczej zbyt duże, żeby każdą z nich lub kilka na raz „otoczyć” jeszcze warstewką nośnika (wody) i utworzyć w rozpylaczu kropelkę o rozmiarze satysfakcjonującym dla potrzeb zamgławiania. Wiele preparatów zawierających mikroorganizmy przeznaczonych do opryskiwania nadziemnej część roślin jest niestety formułowanych w postaci proszku do sporządzania zawiesiny, co bardzo ogranicza ich użycie z pomocą techniki zamgławiania. Wytwornice mgły przydają się natomiast bardzo dobrze do aplikacji dezynfektantów we wnętrza pomieszczeń wypełnionych różnego rodzaju sprzętami, np. przechowalni, gospodarczych, przeznaczonych na cele socjalne, ponieważ bardzo drobne krople stwarzają bardzo małe ryzyko powstania nieprzewidzianych uszkodzeń.

Wytwornice

Urządzenia do wytwarzania mgły dzieli się na wytwornice „zimne” i „gorące”. Te pierwsze działają dzięki silnikowi elektrycznemu, drugie natomiast są wyposażone w spalinowy silnik pulsacyjno-odrzutowy. Historycznie, jest to pierwszy typ silnika odrzutowego. Dzięki energii spalin wynikającej z prędkości ich przepływu, a także temperatury ciecz użytkowa może zostać rozbita na krople o wyjątkowo małych rozmiarach. Wysoka temperatura jest jednak poważnym problemem. Zatem żeby krople zostały doniesione do roślin, zanim odparują, ciecz użytkowa powinna składać się z preparatu i nośnika innego niż woda. Nie zawsze musi tak być. Wiele współczesnych spalinowych wytwornic mgły jest wyposażona w takie rozwiązania techniczne, które sprawiają, że ciecz wchodzi w kontakt ze spalinami, gdy te mają temperaturę znacznie poniżej 100°C, zatem woda może być wtedy jednym ze składników nośnika. Elektryczne wytwornice mgły wytwarzają krople dzięki energii przepływu strumienia powietrza. Krople tworzą się według tej samej zasady i w tym samym typie rozpylacza (pneumatyczny), co w wytwornicach „gorących”. Rozwiązań konstrukcyjnych modułu rozpylającego jest bardzo wiele, co daje wiele możliwości w zakresie regulacji wielkości kropli, wydajności zabiegu, sprawności działania, obsługi. Woda może stanowić składnik nośnika preparatu w zabiegach wykonywanych wytwornicami „zimnymi”.

Opryskiwacze i opryskiwanie

Mgły wytworzonej podczas zabiegów ULV nie należy mylić z mgłą, która powstaje podczas zabiegów z użyciem opryskiwaczy z pneumatycznym modułem rozpylającym, zwykle silnikowych opryskiwaczy plecakowych. Wytwarzane w nich krople mają większe rozmiary. Znaczny ich odsetek może mieć średnicę mniejszą niż 50 µm i utrzymywać się dość długo w powietrzu. Ilość cieczy stosowana do zabiegu z tego rodzaju opryskiwaczy jest większa niż 50 l w przeliczeniu na 1 ha, zatem i stężenie cieczy jest odpowiednio niższe. W związku z tym ryzyko lokalnego przekroczenia pozostałości środka ochrony roślin na skutek błędów podczas wykonywania zabiegu zmniejsza się bardzo znacznie w porównaniu do techniki ULV. Niewątpliwie zaletą wykonywania zabiegów tymi opryskiwaczami jest możliwość uzyskania bardzo dobrego pokrycia dolnej i górnej strony liści. Dzieje się to za sprawą strumienia powietrza, który odchyla liście i penetruje nawet zwarte skupiska liści. Tego typu opryskiwacze sprawdzą się tak w uprawach na płasko, jak i w wysokich roślinach w prowadzonych w pojedynczych jak i wielokrotnych rzędach w pasie.

W większych obiektach i w uprawach prowadzonych na płasko bardzo dobrze działają opryskiwacze wózkowe z wężem zakończonym pistoletem opryskowym z rozpylaczem ciśnieniowym. Wyposaża się je dość często w pompy nurnikowe umożliwiające wytworzenie wysokiego ciśnienia, rzędu kilkudziesięciu bar czy nawet stu kilkudziesięciu bar. Przy tak wysokim ciśnieniu odpowiednio skonstruowany pistolet opryskowy może wytwarzać długi, zawirowany strumień bardzo drobnych kropli o zasięgu kilku metrów.

Najlepszym rozwiązaniem dedykowanym do roślin prowadzonych w wysokich rzędach są wózki do opryskiwania. To konstrukcje nierzadko przygotowywane do konkretnego obiektu mające oryginalne rozwiązania, są niezwykle opcjonalne. Umożliwiają uzyskanie bardzo dobrej równomierności naniesienia cieczy na roślinę, przy tym ciecz dobrze pokrywa również dolną stronę liści. Można wykonywać opryskiwanie tylko wybranych partii roślin, np. samych wierzchołków, albo różnicować ilość cieczy nanoszonej w te miejsca. Na pionowej ramie takiego opryskiwacza umieszczone są dość gęsto rozpylacze ciśnieniowe. Tu warto wspomnieć krótko o doborze rozpylaczy w zakresie kąta strumienia cieczy. Im strumień cieczy ma szerszy kąt (np. 110°), tym zasięg takiej cieczy jest mniejszy, ale pokrycie spodniej strony liścia będzie rosło. Rozpylacz o tej samej wydajności na minutę, ale o wąskim strumieniu (np. 65°), wytwarza krople grubsze o większym zasięgu, które lepiej penetrują roślinę, ale gorzej pokrywają dolną stronę liścia przy prostopadłym ustawieniu rozpylacza do ściany roślin. Dobrym rozwiązaniem jest użycie rozpylaczy dwustrumieniowych. Najlepszą penetrację wnętrza korony roślin w wielorzędowym pasie można uzyskać z użyciem opryskiwaczy wyposażonych w pomocniczy strumień powietrza. Zabiegi wózkami opryskowymi wykonywane są półautomatycznie, czasem automatycznie. Proste konstrukcje obsługiwane są ręcznie.

Zabiegi opryskiwania pod osłonami są zwykle wysoko objętościowe, czyli zużywa się kilkaset litrów cieczy na 1 ha, a zabiegi są czasochłonne. Wyjątkiem są opryskiwacze z rozpylaczami pneumatycznymi. Ta wada związana z ilością cieczy kompensowana jest przez dobrą i bardzo dobrą równomierność naniesienia cieczy na roślinie. Zabieg drobno- i średniokroplisty jest zarazem korzystny z punktu widzenia skuteczności działania preparatów układowych i wgłębnych. Krople drobne i średnie, po odparowaniu wody pozostawiają pod sobą większy „depozyt” preparatu niż te uzyskiwane podczas zamgławiania, to natomiast sprzyja wnikaniu do rośliny substancji czynnych preparatów. Ponadto opryskiwanie wysokoobjętościowe można z powodzeniem prowadzić w warunkach niskiej wilgotności względnej powietrza.

Tabela 1. Przyrost powierzchni pokrytej przez krople zwiększa się proporcjonalnie do zmniejszania się ich średnicy

Tabela 2. Teoretyczny czas odparowania kropli wody w przeciętnych warunkach klimatu umiarkowanego, temperatura 16°C i wilgotność względna powietrza 58%

Fot. 0. A. Czerwińska-Nowak

dr hab. Henryk Ratajkiewicz

Artykuł pochodzi z czasopisma Szklarnie Tunele Osłony 2/2020