Precyzyjny opryskiwacz sadowniczy

W ubiegłym miesiącu zdawałem relację ze Światowego Kongresu Techniki Rolniczej w Bonn przedstawiając tendencje i kierunki prac badawczych z zakresu agroinżynierii. Wskazywałem również na Rolnictwo Precyzyjne jako dominujący przedmiot zainteresowania współczesnej nauki i techniki rolniczej, bardzo zbieżny z oczekiwaniami praktyki. Dzisiaj przedstawię jeden z najciekawszych pomysłów z zakresu ochrony sadów, dotyczący aplikacji dawek środków ochrony roślin zróżnicowanych zależnie od wielkości i kształtu korony drzewa

 Warto w tym miejscu przypomnieć, że o zróżnicowanych dawkach ś.o.r. nie wolno w Polsce nawet myśleć, a cóż dopiero je propagować, gdyż nie zezwalają nam na to obowiązujące regulacje prawne. Tymczasem taka możliwość jest dopuszczona w innych krajach. Sprzyja to bardziej racjonalnemu stosowaniu ś.o.r. i postępowi w konstrukcji opryskiwaczy, o czym świadczy opisana poniżej koncepcja.

Różnicowanie dawek preparatu zależnie od wielkości drzewa jest tak logiczne, że nie wymaga uzasadnienia. Równie logiczne wydaje się użycie układu automatycznej regulacji do realizacji tego zadania. Trudno bowiem operatora obarczać dodatkowymi obowiązkami, skoro w tym samym czasie musi kierować agregatem, kontrolować prędkość roboczą i ciśnienie cieczy, a także działanie opryskiwacza. A nawet, gdyby był na tyle zręczny, aby podołać tym dodatkowym zadaniom, to i tak nie dysponujemy odpowiednią aparaturą kontrolno-pomiarową, bo nikt jeszcze takiej nie skonstruował.

Realizację koncepcji PreciSpray — stosowania zróżnicowanych dawek w trybie automatycznym — podjęto na uniwersytecie w Wageningen (Holandia) we współpracy z izraelską firmą dostarczającą aparatury dla wojska. W projekcie wykorzystano system zarządzania uwzględniający satelitarną mapę sadu GIS (Geographic Information System), lotniczą identyfikację drzew, monitorowanie występowania chorób i szkodników oraz technikę opryskiwania. Zadaniem systemu zarządzania jest tworzenie map zagrożenia i zaleceń do ustawień parametrów opryskiwacza, na podstawie danych uzyskanych z monitorowania chorób i szkodników oraz zdjęć lotniczych. System steruje specjalnie do tego celu skonstruowanym opryskiwaczem segmentowym z kierowanym strumieniem powietrza. Jest on wyposażony w pięć niezależnych segmentów, z których każdy składa się z gardzieli wylotowej strumienia powietrza i trzech rozpylaczy. Segmenty są przemieszczane elektrycznie, poprzecznie do kierunku ruchu opryskiwacza, i dzięki temu zapewniają utrzymanie stałej odległości pomiędzy rozpylaczami i konturem drzewa.

Pierwszym krokiem do przeprowadzenia zabiegu jest wykonanie stereoskopowych zdjęć lotniczych. Wykorzystano do tego celu izraelską technikę, znaną wcześniej z zastosowań militarnych. Następnie informacje o położeniu i kształcie pojedynczego drzewa są zapisywane na satelitarnej mapie sadu. Na podstawie tych danych tworzona jest mapa zmiennej aplikacji. Zakodowano w niej położenie każdego segmentu opryskiwacza względem konturu drzewa i przyporządkowywano określoną liczbę pracujących rozpylaczy. Te ostatnie są uruchamiane przy użyciu zaworów elektromagnetycznych, a ich liczba jest proporcjonalna do szerokości drzewa. Podczas zabiegu położenie opryskiwacza jest lokalizowane z dokładnością do kilkunastu centymetrów przy użyciu nawigacji satelitarnej RTK-DGPS, a mapa zmiennej aplikacji jest wczytywana przez sterownik komputerowy opryskiwacza. Wyniki badań skuteczności ochrony z użyciem systemu PreciSpray okazały się bardzo obiecujące. Kopiowanie konturów drzewa przez segmenty opryskowe i dostosowanie dawki cieczy do objętości drzewa pozwoliło na bardziej równomierne naniesienie preparatu i, w efekcie, na wyższą biologiczną skuteczność zabiegów niż w przypadku techniki tradycyjnej. Dzięki temu można zmniejszyć zużycie ś.o.r. o 20–30%.

Mimo użycia w projekcie PreciSpray bardzo zaawansowanych technicznie narzędzi, nie udało się osiągnąć wszystkich zakładanych celów stawianych przed precyzyjną ochroną sadów. Jakkolwiek zmniejszono straty cieczy i stało się możliwe różnicowanie dawek cieczy w proporcji do objętości korony drzewa, ale bez uwzględnienia jego gęstości. Należy mieć na uwadze, że powierzchnia liści może podwoić się nawet w ciągu tygodnia, co w sposób zasadniczy zmienia ilość substancji aktywnej nanoszonej na jednostkę powierzchni liści. Wadą przedstawionej koncepcji jest również potrzeba kilkakrotnego w sezonie określania kształtu drzew, zwłaszcza w okresie intensywnego wzrostu. Jest to zadanie dość kosztowne i pracochłonne. W związku z tym poszukuje się nowych pomysłów pozbawionych tej wady i pracujących w czasie rzeczywistym, czyli podczas zabiegu opryskiwania.

Takie podejście zakłada kolejna koncepcja, realizowana w ramach projektu badawczego finansowanego przez UE. Konstruowany opryskiwacz będzie wyposażony w sensory gęstości drzewa oraz układ optycznej identyfikacji parcha i mączniaka jabłoni. Koordynatorem projektu jest ISK, a uczestniczą w nim, obok wspomnianego wyżej zespołu z uniwersytetu w Wageningen, specjaliści z uniwersytetu w Turynie oraz z firm komercyjnych. W związku z rozpoczęciem prac w 2006 roku i 4-letnim okresem trwania projektu jest jeszcze za wcześnie na określenie korzyści z zastosowania takiego opryskiwacza. O postępach prac będziemy informować. Może w przyszłości dzięki takim maszynom sadownicy zostaną uwolnieni od potrzeby regulacji opryskiwaczy. Co pewnie ucieszy szczególnie tych, którzy takiej regulacji w ogóle nie przeprowadzają.

1 KOMENTARZ

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Wpisz treść komentarza
Wpisz swoje imię