Problemy In¿ynierii Rolniczej Nr 2/2005

Milan Koszel, Józef Sawa

Katedra Eksploatacji Maszyn i Zarz¹dzania w In¿ynierii Rolniczej

Akademia Rolnicza w Lublinie

WP£YW ZU¯YCIA ROZPYLACZY P£ASKOSTRUMIENIOWYCH

NA WIELKOŒÆ ŒLADÓW KROPEL

Wstêp

Patogeny, szkodniki i chwasty przyczyniaj¹ siê do obni¿enia plonów roœlin. Ob-

ni¿ka plonu nigdy nie jest dok³adnie znana, mo¿liwe s¹ tylko oceny szacunko-

we, które wystarczaj¹ do okreœlenia strat powodowanych przez agrofagi [Mi-

czulski 1991]. Pomimo uzasadnionych zaleceñ ograniczenia zu¿ycia agroche-

mikaliów, zdecydowana wiêkszoœæ zabiegów ochrony w produkcji roœlinnej od-

bywa siê metodami tradycyjnymi, przy u¿yciu opryskiwaczy rozpylaj¹cych che-

miczne œrodki ochrony w wytworzonych kroplach o œrednicy 50-500 µm [Ho-

³ownicki 1998].

Preparaty ochrony roœlin mog¹ stanowiæ zagro¿enie dla œrodowiska. Z tych

przyczyn do stosowania pestycydów nale¿y u¿ywaæ sprawnych technicznie

urz¹dzeñ obs³ugiwanych przez przeszkolony personel.

Nale¿y zwróciæ szczególn¹ uwagê na fakt, ¿e o jakoœci oprysku decyduje

przede wszystkim stopieñ zu¿ycia rozpylaczy [Gajtkowski 1985]. Szybkoœæ ich

zu¿ycia zale¿y od wielkoœci otworu wyp³ywowego i materia³u, z jakiego jest wy-

17

Streszczenie

Analizowano zmiany poziomu natê¿enia wyp³ywu cieczy z roz-

pylaczy szczelinowych oraz wielkoœæ œredniej œrednicy œladu

kropli wytworzonego przez rozpylacze. Badano rozpylacze no-

we i powszechnie u¿ytkowane przez rolników. Wraz ze wzro-

stem natê¿enia wyp³ywu cieczy nastêpuje równie¿ zmiana ka-

tegorii oprysku. Stwierdzono wzrost natê¿enia wyp³ywu cieczy

w zale¿noœci od wielkoœci szczeliny wylotowej rozpylacza, jak

równie¿ od czasu pracy rozpylaczy oraz wzrost wielkoœci œladu

kropli wraz ze wzrostem stopnia zu¿ycia. Powoduje to ekolo-

giczne zagro¿enia dla œrodowiska.

S³owa kluczowe: technika opryskiwania, zu¿ycie rozpylaczy,

œlad kropel.

Milan Koszel, Józef Sawa

konany rozpylacz, jak równie¿ czasu pracy rozpylaczy [Ozkan, Reichard, Ac-

kerman 1992; Wargocki 1995]. Konsekwencj¹ stopnia zu¿ycia rozpylaczy jest

wzrost œredniej wielkoœci wytwarzanych kropli. Wp³ywa to na stopieñ zlewania

siê kropel, co sprzyja ich sp³ywaniu z powierzchni chronionej roœliny i przeni-

kaniu do wód gruntowych, a to z kolei powoduje zanieczyszczenie œrodowiska

[Biziuk i in. 2001]. Natomiast, jeœli wytworzone przez rozpylacz krople s¹ bar-

dzo ma³e, to s¹ one znoszone przez wiatr lub nastêpuje wyparowanie cieczy

zanim spadn¹ one na chronion¹ uprawê.

Oprysk nadal jest podstawowym i najczêœciej stosowanym zabiegiem w ochro-

nie roœlin, ale wykonany niew³aœciwie lub niesprawnym sprzêtem technicznym

mo¿e pogarszaæ jakoœæ surowców rolniczych i stanowiæ zagro¿enie dla cz³o-

wieka i œrodowiska.

Celem opracowania jest próba dokonania oceny zmian ekologicznych cech

oprysku rolniczego w miarê zmian stanu technicznego rozpylaczy.

Zakres badañ

Badania obejmowa³y ocenê stopnia zu¿ycia rozpylaczy i jego wp³yw na wiel-

koœæ œladu kropli. Ekologiczne cechy oprysku rolniczego s¹ to wymagania do-

tycz¹ce zredukowania zanieczyszczenia œrodowiska podczas wykonywania

zabiegu ochrony roœlin. Do ekologicznych cech oprysku rolniczego mo¿na za-

liczyæ: znoszenie cieczy, zachowanie wymaganej strefy buforowej (ochronnej),

ociekanie œrodków ochrony roœlin, a przez to mo¿liwoœæ przedostawania siê ich

do gleby oraz do wód podziemnych.

Ocenie zmian natê¿enia wyp³ywu cieczy poddano rozpylacze szczelinowe

u¿ytkowane przez rolników. Natomiast ocenie zmian natê¿enia wyp³ywu cieczy

i wielkoœci œladu kropli poddano rozpylacze eksploatowane w warunkach labo-

ratoryjnych, na stanowisku do przyspieszonego zu¿ycia rozpylaczy (badania

niszcz¹ce).

Materia³ i metody

Laboratoryjne badania zu¿ycia rozpylaczy przeprowadzono w laboratorium

Katedry Eksploatacji Maszyn i Zarz¹dzania w In¿ynierii Rolniczej Akademii

Rolniczej w Lublinie.

18

Wp³yw zu¿ycia rozpylaczy p³askostrumieniowych......

Niszczono nowe rozpylacze (LECHLER 110-03, wykonane z tworzywa sztucz-

nego) o nominalnym natê¿eniu wyp³ywu cieczy 1,17 l/min przy ciœnieniu 3 ba-

rów. Rozpylacze niszczono do osi¹gniêcia 2-, 4-, 6-, 8- i 10-procentowego

stopnia zu¿ycia, który mierzono zmian¹ poziomu natê¿enia wyp³ywu cieczy z

ka¿dego rozpylacza w odniesieniu do natê¿enia wyp³ywu nominalnego. Do

niszczenia zastosowano roztwór wodny kaolinu. Na 150 l wody dodawano 9,8

kg kaolinu [Ozkan, Reichard, Ackerman 1992].

Przyjêto do oceny nastêpuj¹cy zakres wielkoœci œrednicy œladu kropli:

-

< 150 µm,

-

150÷250 µm,

-

250÷350 µm,

-

350÷450 µm,

-

> 450 µm.

Po wyschniêciu naniesionych kropel, z ka¿dego paska folii zeskanowano 5 ob-

razów o wymiarach 5 x 5 cm. Pierwszy obraz skanowano w osi symetrii roz-

pylacza, a nastêpnie w odleg³oœci 10 i 20 cm ze strony lewej i prawej osi sy-

metrii rozpylacza. Rozdzielczoœæ skanera podczas skanowania wynosi³a 300

dpi. Wielkoœæ œrednicy œladu kropli obliczono przy pomocy programu kompute-

rowego Image Pro+ firmy Media Cybernetics.

Pomiar natê¿enia wyp³ywu cieczy dokonano równie¿ dla typów rozpylaczy (Le-

chler 110-02; XR TeeJet 11002 VP; 110O-LD-03; 110O-SF-03; TTDJET RS

110R; 110O-SF-02; XR TeeJet 11004 VS; RS-MM 110O/04; XR TeeJet 11003

VS) u¿ywanych przez rolników w badanych gospodarstwach.

Wyniki badañ
Na rysunku 1 przedstawiono zmiany natê¿enia wyp³ywu cieczy z rozpylaczy

zamontowanych na belce polowej opryskiwacza. Analizuj¹c otrzymane wyniki

badañ stwierdzono, ¿e rozpylacze o najmniejszym natê¿eniu wyp³ywu (02) na-

le¿a³oby wymieniæ ju¿ po 12 h pracy natomiast rozpylacze oznaczone kodem

cyfrowym 03 po 18 h pracy. Z kolei rozpylacze o najwiêkszym natê¿eniu wy-

p³ywu (04) osi¹gnê³y 10% wzrost natê¿enia wyp³ywu cieczy po 60 h pracy.

Uzyskane wyniki badañ przek³adaj¹ siê bezpoœrednio na ekologiczne cechy

oprysku rolniczego, poniewa¿ dozowanie wiêkszej iloœci cieczy mo¿e powodo-

waæ straty œrodka chemicznego i mo¿e mieæ wp³yw na spektrum kropel.

19

Milan Koszel, Józef Sawa

Rys 1. Zmiany natê¿enia wyp³ywu cieczy z rozpylaczy zamontowanych na belce polo-

wej opryskiwacza w funkcji zmian czasu pracy rozpylaczy: a - rozpylacze

o wielkoœci 02, b - rozpylacze o wielkoœci 03, c - rozpylacze o wielkoœci 04

Fig. 1. Changes in liquid outflow intensity from oblate fan nozzles mounted on sprayer

boom as affected by the changes of nozzle working life: a - nozzle size 02, b -

nozzle size 03, c - nozzle size 04

20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

0 18 26 27 28 31 34 35 36 44 75 83 91 186380

Czas pracy rozpylaczy [h]

Natê¿enie

wyp³ywu

cieczy

-

Q

[l/min]

Natê¿enie

w yp³yw u

cieczy [Q]
Qnom

Qnom+10%

b)

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

2,20

0

60

64

71

78

119 121 238

Czas pracy rozpylaczy [h]

Natê¿enie

wyp³ywu

cieczy

-

Q

[l/min]

Natê¿enie

w yp³yw u

cieczy [Q]

Qnom

Qnom+10%

c)

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

6

12 19 24 26 27 30 35 44

Czas pracy rozpylaczy [h]

Natê¿enie

wyp³ywu

cieczy

-

Q

[l/min]

Natê¿enie

w yp³yw u

cieczy [Q]

Qnom

Qnom+10%

a)

Wp³yw zu¿ycia rozpylaczy p³askostrumieniowych......

Na rysunku 2 przedstawiono zmianê œredniej œrednicy œladu kropli pozosta-

wionego na powierzchni wzorcowej w funkcji zmian natê¿enia wyp³ywu cie-

czy dla rozpylaczy wykonanych z tworzywa sztucznego. Natomiast w tabeli 1

zamieszczono procentow¹ strukturê kropel w badanych klasach wielkoœci

œrednicy œladu kropli.

Rys. 2. Zmiana œredniej œrednicy œladu kropli w funkcji zmian natê¿enia wyp³ywu cie

czy (odpowiednio dla rozpylaczy nowych oraz o zu¿yciu 2, 4, 6, 8, 10%) roz-

pylacze LECHLER 110-03 (tworzywo sztuczne)

Fig. 2. Changes of average drop spectrum size in function of liquid outflow intensity (for

new nozzles and nozzles worn in 2, 4, 6, 8 and 10%, respectively); the

LECHLER 110-03 nozzles (plastic)

Tabela 1. Procentowa struktura kropel w badanych klasach - rozpylacze LECHLER

110-03 (tworzywo sztuczne)

Table 1. Percentage structure of drops in tested classes- nozzles LECHLER 110-03

(plastic)

21

0

100

200

300

400

500

600

1,24

0 (now y)

1,26

2

1,29

4

1,31

6

1,34

8

1,36

10

Natê¿enie w yp³yw u cieczy [Q] i stopieñ zu¿ycia [%]

Œrednia

œrednica

œladu

kropli

[

m]

<150
150-250
250-350
350-450
>450

Q [l/min]

%

Klasy
w ielkoœci
œredniej
œrednicy
œladu kropli

% udzia³ œladu kropli dla natê¿enia wyp³ywu cieczy (l/min)

Klasy wielkoœci

œrednicy œladu kropli

(µm)

1,24

(nominalne)

1,26

1,29

1,31

1,34

1,36

< 150

97,65

94,12

93,36

92,79

92,01

90,96

150 – 250

2,00

2,30

2,39

2,68

2,87

2,90

250 – 350

0,35

2,58

2,98

3,05

3,45

4,00

350 – 450

0,00

0,60

0,78

0,96

1,00

1,25

> 450

0,00

0,40

0,49

0,52

0,67

0,89

Milan Koszel, Józef Sawa

Przedstawione na osi rzêdnych wartoœci natê¿enia wyp³ywu cieczy odpowia-
daj¹ natê¿eniu wyp³ywu dla nowych rozpylaczy oraz dla rozpylaczy zu¿ytych w
2%, 4%, 6%, 8% i 10%. Analizuj¹c wyniki badañ (rys. 2) stwierdzono, ¿e roz-
pylacze przy nominalnym natê¿eniu wyp³ywu cieczy wytwarzaj¹ krople, któ-
rych œlad mo¿na zaliczyæ do oprysku drobno i œrednio kroplistego. Wraz ze
wzrostem natê¿enia wyp³ywu zmienia siê klasyfikacja œladu kropli oprysku. Po
osi¹gniêciu 10% stopnia zu¿ycia rozpylacze wytwarzaj¹ krople, których œlad
pozostawiony na opryskanej powierzchni mo¿na kwalifikowaæ do oprysku gru-
bokroplistego.

Spektrum œladu keopel przyjêto na podstawie: Karty Wymagañ Systemu Ma-
szyn Rolniczych nr 5 b-6, Gajtkowskiego [2000] i Zkrzewskiego [1997]. Wzrost
natê¿enia wyp³ywu cieczy oraz spektrum kropel ma wp³yw na ociekanie œrod-
ków ochrony z powierzchni roœliny, co powoduje przedostawanie siê ich do gle-
by oraz do wód gruntowych. Równie¿ zbyt du¿a liczba grubych kropel na chro-
nionej powierzchni powoduje ich zlewanie siê, co pogarsza jakoœæ oprysku. S¹
to równie¿ straty ekonomiczne.

Przeprowadzone badania laboratoryjnego zu¿ycia rozpylaczy wykaza³y wzrost

wielkoœci œrednicy œladu kropli wraz ze wzrostem natê¿enia wyp³ywu cieczy.

Jest to skutek powiêkszenia szczeliny wylotowej rozpylacza. Jednak¿e ze

wzglêdu na brak mo¿liwoœci pomiarów szczeliny wylotowej nie zamieszczono

wyników pomiarów.

Podsumowanie

Przeprowadzone badania potwierdzi³y wp³yw zu¿ycia rozpylaczy na ekologicz-

ne cechy oprysku rolniczego. Rozpylacze wraz ze wzrostem stopnia zu¿ycia

dozuj¹ krople, których wielkoœæ œladu pozostawionego na opryskanej po-

wierzchni zmienia siê wraz ze stopniem zu¿ycia rozpylaczy. W tym przypadku

nale¿y uwzglêdniæ fakt, ¿e du¿e krople maj¹ ograniczone skutecznie dzia³anie,

np. w odniesieniu do chorób grzybów, a równoczeœnie sp³ywaj¹ z chronionej

roœliny na powierzchniê gleby.

Bibliografia

Biziuk M. i in. 2001. Pestycydy. Wystêpowanie, oznaczanie i unieszkodliwianie.

WN-T,. Warszawa

22

Wp³yw zu¿ycia rozpylaczy p³askostrumieniowych......

Gajtkowski A. 1985. Dobór parametrów pracy rozpylaczy i opryskiwaczy polo-

wych. Roczniki AR w Poznaniu,. Zeszyt 115,

Gajtkowski A. 2000. Technika ochrony roœlin. Wydawnictwo AR w Poznaniu

Ho³ownicki R. 1998. Technika opryskiwania roœlin (rolnictwo i sadownictwo).

Agrosan s. c.

Miczulski B. 1991. Podstawy praktycznej ochrony roœlin. Wydawnictwo AR w

Lublinie

Ozkan H. E., Reichard D. L., Ackerman K. D. 1992. Effect of orifice wear on

spray patterns from fan nozzles. Transactions of the ASAE, 35: 4

Wargocki M. 1995. Ocena trwa³oœci rozpylaczy szczelinowych. Problemy In¿y-

nierii Rolniczej, 3 (9): 21-26

Zakrzewski T. 1997. Wp³yw wielkoœci kropli na skutecznoœæ opryskiwania œrod-

kami ochrony roœlin. Zeszyty Edukacyjne, Nr 3. IMUZ, Falenty

THE EFFECT OF OBLATE FLAN NOZZLE WEAR

ON DROP SIZE SPECTRUM

Summary

The changes in intensity of liquid outflow from flattened fan nozzles and the

average diameter of drop spectra were analysed. New sprayer nozzles as well

as the nozzles commonly used by the farmers were tested. The increase of

outflow rate was followed by changes in the category of spraying. It was obse-

rved that increased rate of liquid outflow depended on the size of sprayer noz-

zles and their working life. The size of drop spectra rose with increasing the we-

ar of nozzles. This was a reason of arising ecological threats to the environ-

ment.

Key words: spraying technique, nozzle wear, drop spectra

Recenzent: Ryszard Ho³ownicki

23

Milan Koszel, Józef Sawa

24

9

10

11

12

13