W OCHRONIE UPRAW OGRODNICZYCH

    Rozwój nowych technologii w produkcji ogrodniczej musi w coraz większym stopniu uwzględniać zasady racjonalnego i bardziej bezpiecznego dla środowiska stosowania agrochemikaliów, a zwłaszcza środków ochrony roślin (ś.o.r.). Takie zasady rządzą koncepcją Rolnictwa Precyzyjnego, która zakłada użycie inteligentnych technik umożliwiających stosowanie ś.o.r. tylko tam, gdzie jest to niezbędne, tylko w takiej ilości, jaka jest konieczna i przy ograniczonych zagrożeniach dla środowiska przyrodniczego.

    Ochrona roślin w Rolnictwie Precyzyjnym


    Na realizację koncepcji Rolnictwa Precyzyjnego w och­ronie roślin składają się cztery składniki: identyfikac­ja zmienności miejscowej, określenie jej położenia na polu (pozycjonowanie), sporządzenie mapy zmiennej aplikacji oraz proces zmiennej aplikacji. Taki sposób postępowania dotyczy również stosowania środków ochrony i zróżnicowanych parametrów pracy opryskiwaczy. Zmienną aplikację preparatów można realizować w oparciu o zdjęcia satelitarne i układy pozycjonowania GPS (Global Positioning System) lub w tzw. czasie rzeczywistym podczas ruchu maszyny. Systemy oparte na układach GPS są mniej dokładne, gdyż pracują z rozdzielczością fotografii satelitarnej lub lotniczej, a ich ocena i sporządzanie map zmiennej aplikacji jest zbyt długotrwała — sięga kilku dni, a nieraz kilku tygodni.
    O skuteczności ochrony w dużym stopniu decyduje terminowość, a czas pomiędzy identyfikacją agrofagów i ich chemicznym zwalczaniem liczy się często w godzinach. W związku z tym bardziej przydatne są rozwiązania pracujące w „czasie rzeczywistym”. Ich działanie polega na aplikowaniu ś.o.r., niemal natychmiast po identyfikacji miejscowej zmienności. Jedynym ograniczeniem jest tylko szybkość analizy danych, która musi być dostosowana do prędkości ruchu opryskiwacza oraz odległości pomiędzy miejscami identyfikacji i aplikacji cieczy użytkowej.


    Pozycjonowanie


    Jest najlepiej rozwiniętym składnikiem Rolnictwa Precyzyjnego. Odbiorniki satelitarne są już powszechnie wykorzystywane nie tylko w nawigacji do orientacji w terenie, ale również do szybkiego pomiaru powierzchni z dokładnością 3–5 m, a w niektórych przypadkach nawet do 5 mm, co wykracza już poza potrzeby ochrony roślin. Dostępne są urządzenia do tak zwanej jazdy równoległej TRACK-Leader (Mller Elektronik), Outback S (Agrocom) i innych producentów, które nie wymagają wytyczania linii rzędów, bo wykorzystują do tego celu sygnał D-GPS. Znane są również samonaprowadza­jące się narzędzia do mechanicznego zwalczania chwas­tów w „czasie rzeczywistym” (Eco-Dan, Dania). Zasto­sowano w nich układ samonaprowadzania sprzężony elektrohydrauliczną korektą położenia elementów roboczych. Dzięki temu zawieszany kultywator 4-rzędowy, w zależności od odchwaszczanej uprawy może osiągać prędkość nawet do 8 km/godz. Szerokość pasów ochronnych oddzielających rośliny od narzędzi wynosi zaledwie 6 cm. Techniczne możliwości pozycjonowania stają się coraz większe. Skonstruowano już ciągniki-roboty, które mogą wykonywać zabiegi opryskiwania lub mechanicznego zwalczania chwastów bez udziału człowieka. Operator maszyny staje się już zbędnym, bo mało precyzyjnym „dodatkiem”, który jednak jest jeszcze niezastąpiony do przemieszczenia maszyny z gospodarstwa do pola.


    Kierowanie cie­czy roboczej w miej­­sca, w któ­rych nie ma chronio­nych roślin u­praw­nych lub chwastów, jest nieuzasadnione. W związku z tym zastosowano czujniki optyczne lub ultradźwiękowe do wykrywania obecności lub braku wolnych przestrzeni w rzędach drzew (fot. 1). Dzięki temu moż­na uzyskać 20–25%, a w młodych sadach nawet do 60% oszczędności cieczy. Znaczne oszczędności stwierdzono podczas opryskiwania upraw rzędowych, w których występuje powierzchnia wolna od roślin. Podczas selektywnego opryskiwania sałaty nie tylko zaoszczędzono 66–80% preparatu, ale również uzys­kano wyższą skuteczność biologiczną. Jednocześnie ilość cieczy naniesiona na powierzchnię ziemi zmniejszyła się o 62–93%.



    Fot. 1. Układ identyfikacji sadowniczego opryskiwacza sensorowego (Jacoby, Niemcy)



    Optyczne systemy identyfikacji są również stosowane do zwalczania chwastów. Wyposażone są wówczas w optyczny układ detekcji wykorzystujący dwa monochromatyczne źródła światła do stwierdzenia obecności lub też braku chlorofilu w polu widzenia. Z układem identyfikacji współpracuje rozpylacz płaskostrumieniowy uruchamiany przez zawór elektromagnetyczny (fot. 2). W przypadku wykrycia nawet pojedynczych chwastów następuje naniesienie cieczy po otwarciu jej dopływu do rozpylaczy. Dokładność działania opryskiwacza sensorowego do zwalczania chwastów jest bardzo duża, bo może on zidentyfikować chwast o powierzchni zaledwie 1 cm2 przy prędkości 15–20 km/godz. Ograniczeniem jest możliwość selektywnego zwalczania chwastów tylko przy niewielkim ich zagęszczeniu (do 10%). Wówczas oszczędności herbicydów mogą sięgać nawet do 60%. Jednak gdy chwasty pokrywają ponad 30% powierzchni, to zabieg ma już charakter ciągły. Jest to związane z szerokim polem widzenia układu detekcji i jeśli w jego zasięgu znajdzie się choć jeden niewielki chwast, ciecz zostaje naniesiona na ten chwast i powierzchnię ziemi w jego sąsiedztwie na całej szerokości działania tradycyjnego rozpylacza płaskostrumieniowego.



    Fot. 2. Opryskiwacz sensorowy do zwalczania chwastów WeedSee­ker (Holandia)



    Opryskiwacze wyposażone w układy identyfikacji obecności lub braku roślin uprawnych lub chwastów osiągnęły już poziom komercyjny. Do ochrony sadów można kupić opryskiwacze produkowane przez niemiecką firmę Jacoby (fot. 1) i holenderską — John Deere, a swoją praktyczną przydatność w zwalczaniu chwas­tów wykazują holenderskie opryskiwacze WeedSeeker (fot. 2). Te ostatnie znalazły także zastosowanie poza rolnictwem w zwalczaniu chwastów na torowiskach, lotniskach i na terenach komunalnych.


    Wprawdzie proste układy identyfikacji, stwierdzające obecność lub brak roślin, znalazły już zastosowanie w praktyce, to — pomimo wielu prac nad sensorami „zdrowotności roślin” — nie udało się dotąd opracować rozwiązań umożliwiających stwierdzenie obecności chorób i szkodników. W lustracji upraw wciąż niezastąpione pozostaje wprawne oko i doświadczenie człowieka.


    Indywidualne traktowanie


    Rolnictwo Precyzyjne w ochronie roślin zmierza ze skali indywidualnego traktowania pojedynczej rośliny do pojedynczego liścia. Podejmowane są próby zastosowania opryskiwaczy-robotów mogących nanosić mik­rodawki cieczy użytkowej. Jest ona kierowana na pojedyncze liście chwastu uprzednio zidentyfikowanego przy użyciu cyfrowej kamery i komputerowej analizy obrazu. Wysoka precyzja działania mikrorozpylaczy, przypominających bardziej igłę strzykawki lekarskiej niż rozpylacz, okazała się skuteczna w zwalczaniu chwastów za pomocą glifosatu w uprawie pomidorów z siewu.


    Koncepcja Rolnictwa Precyzyjnego uwzględnia również okresową zmienność warunków atmosferycznych, zwłaszcza prędkości i kierunki wiatru, które są znanym utrudnieniem w ochronie sadów. W związku z tym rozwijane są różne koncepcje samoregulujących się opryskiwaczy niwelujących niekorzystny wpływ wiatru przez zasto­sowanie wentyla­to­rów o zmiennej geo­metrii stru­mienia po­-wietrza. Prace nad takimi opryskiwacza­mi prowadzone są również w ISK (fot. 3).
    Jest już dostępny opryski­wacz EOL (We­ber, Niemcy) wy­posażony w dwa wentylatory kolumnowe napędzane silnikami hydraulicznymi. Po każdorazowej zmianie prędkoś­ci i kierunku wiat­ru mierzonych na opryskiwaczu, korygowana jest wydajność i kierunek strumienia powietrza, niezależ­nie dla prawego i le­wego wentylatora.



    Fot. 3. Opryskiwacz doświadczalny HVDAS o zmiennej geometrii strumienia powietrza
    (ISK Skierniewice)



    Niekorzystny wpływ wiatru można ograni­czyć przez użycie grubych kro­pel wytwarzanych przez rozpylacze inżektorowe. Są one mniej podatne na zno­szenie, ale jednocześ­nie dają mniejsze pokrycie liści i dlatego powinny być wykorzys­tywane tylko podczas niesprzyjających warunków atmosferycznych. Częste zmiany pręd­kości wiatru, a także kierunku ruchu opryskiwacza uniemożliwiają jednak szybką zamianę rozpylaczy. Obecnie zadanie to może wykonać opracowany w ISK układ VarioWindSelect (fot. 4) automatycznej zamiany rozpylaczy (tra­dycyjne lub inżektorowe).



    Fot. 4. Układ VarioWindSelect automatycznej zamiany rozpylaczy (ISK Skierniewice)

    Related Posts

    None found

    Poprzedni artykułRADY „STARSZYCH” KOLEGÓW
    Następny artykułROLNICTWO TO SZTUKA. PRZYJDŹ I ZOBACZ

    ZOSTAW ODPOWIEDŹ

    Wpisz treść komentarza
    Wpisz swoje imię

    ZGODA NA PRZETWARZANIE DANYCH OSOBOWYCH *

    Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany, podajesz go wyłącznie do wiadomości redakcji. Nie udostępnimy go osobom trzecim. Nie wysyłamy spamu. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem*.