Ekspertyza. Dr inŝ. Antoni Szewczyk Instytut InŜynierii Rolniczej Uniwersytet Przyrodniczy Wrocław 2009

Publikacja współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Rozwój potencjału innowacyjnego członków Sieci Naukowej Agroinżynieria dla rozwoju zrównoważonego rolnictwa, przemysłu rolno-spożywczego i obszarów wiejskich Ekspertyza TECHNIKA OPRYSKIWANIA PŁASKICH UPRAW POLOWYCH STAN OBECNY BADAŃ I KIERUNKI ROZWOJU Dr inŝ. Antoni Szewczyk Instytut InŜynierii Rolniczej Uniwersytet Przyrodniczy Wrocław 2009 Publikacja dostępna w serwisie: www.agengpol.pl

2 Spis treści 1. Wstęp...3 2. Rynek opryskiwaczy polowych w Polsce...4 3. Uwarunkowania prawne stosowania chemicznej ochrony roślin...6 4. Stan obecny badań, techniki ochrony upraw płaskich i kierunki rozwoju....9 4.1. Znaczenie ustawienia belki polowej dla jakości zabiegu... 9 4.2. Praca rozpylaczy w aspekcie rozkładu opadu cieczy i jakości opryskiwania... 11 4.3. Warunki i parametry pracy opryskiwacza a jakość zbiegu.... 14 4.4. Warunki i parametry pracy opryskiwacza a znoszenie cieczy uŝytkowej... 18 4.5. Tendencje rozwojowe w technice ochrony roślin... 21 5. Podsumowanie... 25 6. Literatura... 27

3 1. Wstęp Największy postęp w ochronie roślin nastąpił dzięki stosowaniu metody chemicznej i związanej z nią techniki ochrony roślin. Zmiana asortymentu środków ochrony roślin, wprowadzenie nowych, bezpieczniejszych grup chemicznych, obniŝenie dawek czy zmiana formulacji w połączeniu z olbrzymim postępem w precyzji i technice stosowania środków są niepodwaŝalnym osiągnięciem o olbrzymim znaczeniu dla rolnictwa, ochrony roślin i ochrony środowiska [Czaplicki 2003, Olszak i in. 2003]. Obecnie ponad 95% zabiegów i programów ochrony roślin opartych jest na stosowaniu środków chemicznych, a wartość światowego rynku ochrony roślin jest oceniana na 25 mld dolarów USA [Pruszyński 2003a]. Planowane regulacje prawne w UE mogą, niestety, doprowadzić do tego, Ŝe ograniczą istotnie dostępność środków ochrony roślin. na rynku UE. Według najnowszych badań włoskiego instytutu badawczego Nomisma skutkiem tych uregulowań produkcja pszenicy, ziemniaków i winogron moŝe spaść odpowiednio o 29%, 33% i 10% jeszcze przed 2020 r. [Schmider 2008]. Konieczność stosowania ochrony roślin dla stabilizacji plonów oraz ochrony produktów przechowywanych nie podlega obecnie dyskusji, a przekonywującym dowodem na to są dane przedstawione przez Oerke E.C. i innych [Pruszyński 2003b, Özkan 2008]. Według tych autorów, przyjmując potencjalne zbiory wszystkich upraw na świecie na 100%, bez ochrony roślin moŝna byłoby zebrać jedynie 30,3% całości. Zabiegi ochrony roślin ograniczają straty i pozwalają zebrać kolejne 27,6%, natomiast nadal z braku ochrony, jej niewystarczającej skuteczności, lub nieopłacalności ekonomicznej traci się 42,1% wszystkich plonów [Pruszyński 2003a]. Potrzeba stosowania zabiegów ochrony roślin jest rozumiana przez wszystkich, natomiast znaczne róŝnice dotyczą zakresu wykorzystania poszczególnych metod, szczególnie uwzględniających rezygnacje ze stosowania syntetycznych środków ochrony roślin w rolnictwie ekologicznym [Pruszyński 2003b]. W literaturze przedmiotu moŝna znaleźć wiele prac podkreślających znaczenie właściwie wykonanego zabiegu chemicznej ochrony roślin w aspekcie ryzyka jakie takie działanie stwarza dla środowiska, konsumenta i operatora sprzętu [Özkan 2008]. Te kierunki działań wpisują się jak najbardziej w upowszechnianie idei rolnictwa zrównowaŝonego, którego podstawowymi elementami powinny być zrównowaŝone stosowanie pestycydów i technologie integrowanej produkcji roślinnej [Mrówczyński, Roth 2009]. Oprócz niewątpliwych korzyści środki ochrony roślin, szczególnie te stosowane nieracjonalnie, mogą powodować wiele ujemnych efektów ubocznych w tym stanowić zagroŝenie dla człowieka oraz środowiska, zarówno na etapie produkcji, jak i dystrybucji, a szczególnie w trakcie i po ich uŝyciu [Oszmiańska, Mielczarek 2006, Pruszyński 2005]. Osiągnięcie efektu biologicznego chemicznej ochrony roślin zaleŝy od wielu czynników. Do najwaŝniejszych naleŝą rodzaj i dawka pestycydu, termin i warunki wykonania zabiegu. Często jednak zamierzony efekt biologiczny nie jest osiągany z powodu niewłaściwej techniki opryskiwania [Tadel 2002]. Technika opryskiwania roślin to szereg zagadnień związanych z doborem odpowiedniego środka technicznego (opryskiwacza) i zasad jego uŝycia w zaleŝności od gatunku, fazy rozwoju chronionej rośliny, wymagań agrotechnicznych, warunków wykonania zabiegów oraz rodzaju zastosowanego pestycydu. Wszystko to sprawia, Ŝe nowoczesne rolnictwo i wymogi ochrony środowiska naturalnego wymuszają na rolnikach i sadownikach potrzebę stałego doskonalenia wiedzy w zakresie techniki opryskiwania roślin [Hołownicki 1999, Matthews 2005]. Ze względu na ogromną wagę tego problemu zabiegi chemicznej ochrony roślin podlegają szerokim uregulowaniom prawnych, w odróŝnieniu od innych prac w rolnictwie. Zwłaszcza uŝytkowanie aparatury ochrony roślin obwarowane jest wieloma uregulowaniami prawnymi i normami międzynarodowym [Balsari 2005]. Rolnicy coraz bardziej utwierdzają się w przekonaniu, Ŝe zabieg opryskiwania musi odbywać się z uwzględnieniem trzech podstawowych zasad: - opryskiwać tam gdzie jest to koniecznie, - w takiej ilości jaka jest niezbędna,

4 - przy minimalnej emisji ś.o.r. do środowiska [Hołownicki 2000]. Przestrzeganie tych zasad wymaga stałego doskonalenia techniki opryskiwania oraz wdraŝania najnowszych osiągnięć naukowych, jeŝeli chodzi o rodzaj i sposób wykonania zabiegu. Zabieg opryskiwania jest wykonywany w zmieniających się warunkach, często bardzo niesprzyjających procesowi nanoszenia cieczy na opryskiwane obiekty. O skuteczności zabiegu decyduje nie tylko ilość środka wypryskanego na daną powierzchnię a jakość samego zabiegu, która uzaleŝniona jest od warunków pracy oraz parametrów technicznych i technologicznych zastosowanych podczas opryskiwania. Jakość zabiegu, równoznaczna z wysoką skutecznością biologiczną, uzaleŝniona jest równieŝ od wielkości i równomierności naniesienia. Głównym celem opryskiwania jest przede wszystkim ochrona potencjalnego plonu. Będzie on tym skuteczniej osiągany im lepsze będą parametry jakości opryskiwania. Przy ocenie zabiegu naleŝy mieć na uwadze to, Ŝe proces nanoszenia cieczy uŝytkowej na opryskiwaną powierzchnię jest dość skomplikowany. Dokładne poznanie tego zjawiska przynieść moŝe nieocenione korzyści w postaci zwiększenia skuteczności zbiegu przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości emitowanych do środowiska pestycydów. Jak dotychczas efektywność procesu opryskiwania przy uwzględnieniu bardzo duŝych strat środków ochrony roślin podczas zabiegów jest bardzo niska co kwalifikuje tę działalność człowieka jako jedną z najmniej efektywnych [Bahrouni i in. 2008, Kierzek, Wachowiak 2009]. Wszelkie próby poprawienia tego stanu rzeczy są więc bardzo oczekiwane przez współczesne rolnictwo. 2. Rynek opryskiwaczy polowych w Polsce W ostatnich latach oferta rynkowa nowych opryskiwaczy polowych dostępnych w Polsce jest bardzo bogata. W ofercie moŝna wybierać zarówno spośród znanych marek światowych jak i polskich producentów, z których wielu cieszy się juŝ ugruntowaną pozycją w tym segmencie rynkowym. RównieŜ kwestia dodatkowego wyposaŝenia dzisiejszych opryskiwaczy jest bardzo rozwinięta, co bardzo ułatwia dobór produktu do indywidualnych potrzeb uŝytkownika. Wśród polskich producentów maszyn słuŝących do ochrony roślin jest m.in. Agromet Pilmet z Brzegu. Firma ta w swojej ofercie posiada opryskiwacze polowe i sadownicze. W grupie opryskiwaczy polowych zawieszanych oferuje zbiorniki od 300 do 1000 litrów o szerokości belki od 10 do 18 metrów. Zakres cenowy tych produktów mieści się w przedziale 3 100 39 900 zł, zaleŝnie od modelu oraz jego wyposaŝenia. Wśród opryskiwaczach polowych przyczepianych firma Pilmet oferuje maszyny ze zbiornikami od 1200 do 4000 litrów, belki polowe od 12 do 27 metrów oraz bogate wyposaŝenie opcjonalne największych modeli (m.in. oś rozsuwana z amortyzacją pneumatyczną, siłownik wychylenia na skłonie). Ceny tej grupy opryskiwaczy zawierają się w zakresie 21 900 119 300 zł. Innym liczącym się polskim producentem opryskiwaczy jest Krukowiak z Brześcia Kujawskiego. W ofercie tej firmy znajdują się opryskiwacze polowe zawieszane i przyczepiane oraz samojezdne i sadownicze. W grupie opryskiwaczy polowych zawieszanych są modele serii Optimal i Heros o pojemności zbiornika od 200 do 1200 litrów i szerokości roboczej od 6 do 24 metrów. Ceny tych modeli mieszczą się w zakresie 4 300 52 650 zł brutto. Opryskiwacze przyczepiane to seria Apollo i Goliat wyposaŝone w zbiorniki od 1000 do 4400 litrów o szerokości roboczej od 15 do 18 metrów. Największy model tej serii opcjonalnie moŝe być wyposaŝony w pomocniczy strumień powietrza umoŝliwiający wykonywanie zabiegów przy prędkości wiatru około 8 m/s. Zakres cenowy tych modeli kształtuje się od 27 200 195 000 zł brutto. Do opryskiwaczy samojezdnych firmy Krukowiak naleŝy Herkules o pojemności zbiornika 3000 litrów i szerokości roboczej 18 24 metrów. Kolejnym producentem sprzętu do ochrony roślin jest Firma Bury z Kutna. W jej ofercie znaleźć moŝna opryskiwacze polowe zawieszane, przyczepiane i samojezdne, a takŝe opryskiwacze sadownicze. Pierwszą grupę opryskiwaczy przeznaczonych dla małych i średnich gospodarstw reprezentuje seria Perkoz. Są to maszyny zawieszane o pojemności zbiornika od 400 do 1200 litrów i szerokości roboczej od 10 do 20 metrów. Belka polowa tych produktów moŝe być wyposaŝona w układ poziomowania, a takŝe hydrauliczne podnoszenie

5 i składanie. Ceny tej grupy maszyn plasują się od 2 300 do 12 400 zł netto w zaleŝności od modelu i wyposaŝenia. Grupę opryskiwaczy przyczepianych reprezentują modele z serii Pelikan o pojemności zbiornika od 1000 do 3100 litrów i szerokości roboczej od 12 do 27 metrów. Ponadto modele te mogą być wyposaŝone w pomocniczy strumień powietrza. Cena tej serii mieści się w zakresie 18 000 130 000 zł netto zaleŝnie od modelu i wyposaŝenia. Grupę samojezdnych opryskiwaczy polowych stanowi seria Kondor ze zbiornikiem o pojemności od 2000 do 4000 litrów przeznaczone do pracy w trudnych warunkach w duŝych gospodarstwach. Cena ich kształtuje się od 80 000 135 000 netto. Następnym polskim producentem opryskiwaczy jest firma Moskit ze Śliwnik koło Kalisza. W swojej ofercie posiada zarówno opryskiwacze polowe jak i sadownicze. W segmencie opryskiwaczy polowych zawieszanych o symbolu P113 do dyspozycji klienci mają opryskiwacze ze zbiornikami o pojemności od 400 do 1000 litrów i szerokości robocze od 10 do 15 metrów. Są one wyposaŝone w stabilizację belki, a opcjonalnie takŝe w jej hydrauliczne rozkładanie i podnoszenie. Zakres cenowy tej grupy maszyn mieści się w przedziale 2 440 14 500 zł brutto za wersję podstawową. Opryskiwacze przyczepiane tej firmy posiadają zbiorniki o pojemności od 1000 do 4000 litrów i szerokości robocze 12 24 metrów. Najtańsza maszyna tej grupy kosztuje 16 592 zł, a najdroŝsza 57 340 zł brutto w wersji podstawowej. Producent uzupełnia swoją gamę o samobieŝny opryskiwacz polowy wyposaŝony w zbiornik 4000 litrowy i belkę o szerokości 18-24 metrów wraz z silnikiem Pronar o mocy 92 KM. Inna polska firma Agrola z Płatkownicy posiada w swojej ofercie opryskiwacze polowe zawieszane ze zbiornikiem o pojemności od 300 do 800 litrów i szerokości roboczej 10 18 metrów, których zakres cenowy mieści się w przedziale 3 000 zł 9 300 zł netto za wersję podstawową. Do opryskiwaczy przyczepianych naleŝą maszyny o pojemności zbiornika 1000 2000 litrów i szerokości roboczej od 10 do 18 metrów. Przedział cenowy tych produktów wynosi 13 000 zł 25 000 zł netto w wersji podstawowej. Z firm zagranicznych produkujących sprzęt do ochrony roślin i oferujących go na polski rynek moŝna wyróŝnić m.in. Czeską firmę Agrio, która specjalizuje się w opryskiwaczach polowych. Maszyny zawieszane Agrio N i NT, przeznaczone dla mniejszych gospodarstw, dostępne są ze zbiornikami o pojemności 600 1200 litrów i belkami o szerokości 12 21 metrów. W grupie maszyn przyczepianych mamy opryskiwacze Pony, Napa i Mamut o pojemności zbiornika od 2000 do 8000 litrów i szerokości belki od 18 do 36 metrów. Zakres cen tej grupy opryskiwaczy mieści się w przedziale 70 000 zł 300 000 zł netto. Agrio posiada takŝe opryskiwacze samojezdne z silnikiem Zetor 110 KM o pojemności zbiornika 2500 3000 litrów i szerokości belki do 36 metrów w cenie od 500 tyś do 1 miliona zł netto w zaleŝności od modelu i wyposaŝenia. Innym znanym światowym producentem opryskiwaczy jest duńska firma Hardi. od wielu lat obecna na polskim rynku opryskiwaczy. W swojej ofercie posiada szereg opryskiwaczy polowych, sadowniczych, samojezdnych oraz specjalistycznych. W gamie zawieszanych opryskiwaczy polowych są maszyny o nazwie Nk, Mega oraz Master ze zbiornikami o pojemności od 200 do 1200 litrów i szerokością belek od 6 do 24 metrów. Niektóre modele z tej serii mogą być wyposaŝone w pomocniczy strumień powietrza. Zakres cen tej grupy maszyn kształtuje się w przedziale 3 400 5 700 netto w wersji podstawowej. Zaczepiane opryskiwacze Hardiego to Ranger, Navigator oraz Commander o pojemności od 2500 do 6600 litrów i szerokości belki 12 36 metrów. Ta grupa maszyn posiada bogate wyposaŝenie opcjonalne, m.in. skrętną i amortyzowaną oś, pomocniczy strumień powietrza, amortyzowany dyszel itd. Ceny tych produktów plasują się w przedziale 27 000 45 000 netto w wersji podstawowej. Polowe opryskiwacze samojezdne to maszyny z serii Alpha ze zbiornikami o pojemności 3500 lub 4100 litrów, szerokością belki 18 38 metrów i silnikiem Deutz o mocy 190 lub 210 KM. Na naszym rynku swoje maszyny do ochrony roślin sprzedaje równieŝ niemiecka firma Amazone, która oferuje polowe opryskiwacze zawieszane, przyczepiane i samojezdne. W grupie opryskiwaczy zawieszanych jest model UF dysponujący zbiornikiem o pojemności od 1050 do 1980 litrów i szerokością belki od 12 do 28 metrów. Mogą one być wyposaŝone w m.in. w automatyczną regulację wysokości i nachylenia belki, dodatkowy zbiornik czołowy

6 oraz wielofunkcyjny joystick. Zakres cenowy tej grupy maszyn mieści się w przedziale 16 000 34 000 netto w zaleŝności od modelu i wyposaŝenia. Opryskiwacze przyczepiane to modele UG Nova i UX o pojemności zbiornika 2400 5200 litrów i szerokości belki 15 40 metrów. Zakres cenowy tych produktów kształtuje się w przedziale 44 000 80 000 netto. Samojezdny opryskiwacz firmy Amazone to model SX o pojemności zbiornika 4000 litrów, szerokości belki 24 36 metrów wyposaŝony w silnik Deutz o mocy 185 KM. Na uwagę zasługuje moŝliwość hydraulicznej zmiany rozstawu kół z kabiny kierowcy w zakresie 1,80 2,25 m oraz zmienny system kierowania, dzięki któremu minimalny promień zawracania wynosi zaledwie 4,50 m. Kolejnym zagranicznym producentem opryskiwaczy jest włoska firma Gaspardo produkująca m.in. opryskiwacze polowe. W segmencie opryskiwaczy zawieszanych znajdują się modele Giove i Saturno o pojemności 400 1200 l i szerokości belki 12-18 m. Do maszyn przyczepianych naleŝy seria Sirio i Pompeo o pojemności 2200 4500 litrów i szerokości belki 18 24 metrów, które mogą być wyposaŝone w pomocniczy strumień powietrza. Ceny tej grupy maszyn mieszczą się w przedziale 24 000-45 000 netto. Francuska firma Berthoud posiada w swojej ofercie przyczepiane opryskiwacze polowe, sadownicze jak równieŝ i samojezdne. Do maszyn polowych przyczepianych zaliczamy modele Racer, Major oraz Tenor o pojemności zbiornika 2500 4300 litrów i szerokości roboczej 18 42 metry. Zakres cenowy tego segmentu to 29 000-65 000 netto. Przeznaczony do wielkoobszarowych gospodarstw opryskiwacz samojezdny Boxer posiada zbiornik 3000 lub 4000 litrów, szerokość belki 24 42 metrów napędzany silnikiem Deutz o mocy 170 lub 210 KM. Tego typu maszyny kosztują 148 000 182 000 netto. Maszyny do ochrony roślin ma w swojej ofercie równieŝ niemiecka firma Lemken, która sprzedaje opryskiwacze polowe zawieszane i przyczepiane. Pierwszą grupę reprezentują modele EuroLux oraz Sirius o pojemności zbiornika 800 1900 litrów i szerokości belek 12 24 metrów. Ceny tych produktów mieszczą się w przedziale 10 000 20 000 netto. Druga grupa to modele o nazwie EuroTrain, Primus oraz Albatros ze zbiornikami 2400 6200 litrów i szerokościami belki 15 39 metrów, które mogą być dodatkowo wyposaŝone w pomocniczy strumień powietrza. Ceny tych modeli to przedział 24 000 80 000 netto. Inną niemiecką firmą oferującą przyczepiane opryskiwacze polowe jest Kverneland Rau. W jej ofercie mamy dwa modele o nazwie Rau Ikarus i Rau Phoenix o pojemności zbiornika 2800 5000 litrów i szerokości belek od 15 do nawet 45 metrów, które mogą być wyposaŝone m.in. w skrętną oś oraz system zawieszenia belki utrzymujący dysze na odpowiednim poziomie. Zakres cenowy tych maszyn mieści się w przedziale 28 899 57 000 netto w zaleŝności od modelu i wybranego wyposaŝenia. Francuska firma Kuhn-Blanchard podobnie jak Kverneland Rau dostarcza takŝe do Polski przyczepiane opryskiwacze polowe Tą grupę reprezentują modele o nazwie Baltuque, Atlantique, Grand Large oraz Oceanis ze zbiornikami 2300 7700 litrów i belkami o szerokości od 15 do aŝ 48 metrów. Mogą być one wyposaŝone m.in. w skrętną i amortyzowaną pneumatycznie oś oraz elektroniczną regulację przechyłu i wysokości belki polowej. Zakres cen powyŝszych modeli wynosi 107 000 300 000 zł netto w wersji podstawowej. Kolejną zagraniczną produkującą przyczepiane opryskiwacze polowe jest niemiecka Inuma. Oferuje ona model Farm Star ze zbiornikiem 3000 4000 litrów i belką o szerokości 15 28 metrów, które moŝna nabyć w cenie od 30 000 netto. Model Professional ze zbiornikiem 4000 8000 litrów i szerokością belki 18 36 metrów oferowany jest w zakresie cenowym 45 000 70 000 netto. Największe opryskiwacze firmy Inuma to Marathon ze zbiornikami 8000-14000 litrów, belką 24 36 metrów i dwiema osiami napędzanymi w cenie od 75 000 do 120 000 netto. 3. Uwarunkowania prawne stosowania chemicznej ochrony roślin Świadomość zagroŝeń wynikających ze stosowania ś.o.r. była przyczyną wdroŝenia podstawowych standardów w technice ochrony roślin związanych z ochroną środowiska, operatora sprzętu do stosowania pestycydów oraz pozyskiwania plonów o wysokich standardach jakościowych, bezpiecznych w ich wykorzystaniu do celów Ŝywnościowych

7 i paszowych przy pełnej akceptacji konsumentów. Wprowadzane zasady i standardy mają być istotną cechą tzw. zrównowaŝonego rolnictwa a w szczególności zrównowaŝonego stosowania pestycydów. W dniu 13 stycznia 2009 r. Parlament Europejski wystosował rezolucję do wspólnoty państw UE w sprawie podjęcia wspólnego stanowiska wobec projektu dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady ustanawiającej ramy wspólnotowego działania na rzecz zrównowaŝonego stosowania pestycydów [Mrówczyński, Roth 2009]. W ramach proponowanych tam rozwiązań te zapisy, które odnoszą się do technicznej strony wykonywania zabiegów, niemal wszystkie, są juŝ w Polsce realizowane [Hołownicki 2009]. Dotyczy to między innymi obowiązkowej kontroli stanu technicznego opryskiwaczy rolniczych, zgodnie z. normami EN 13790-1, EN 13790-2 [Sawa 2002, Hołownicki i in. 2006]. Przyjęcie ww. norm uzasadnia fakt, Ŝe uŝytkowanie środków technicznych takich jak opryskiwacze, powoduje stopniowe zuŝycie ich zespołów roboczych, co z kolei moŝe skutkować wzrostem zagroŝeń ekologicznych oraz pogorszeniem jakości wykonywanych zabiegów ochrony roślin. Planując zabieg ochrony roślin trzeba uwzględniać zarówno stan techniczny sprzętu, jak i warunki wykonania zabiegu, a to powinno zapewnić teoretyczne przygotowanie operatorów, oraz ich odpowiedzialność i świadomość [Szewczyk 2001, Kamionka 2002, Sawa i in. 2003]. Przyjmując szósty wspólnotowy program działań na rzecz środowiska naturalnego (6. EAP) Parlament Europejski i Rada Europy uznały konieczność dalszego zmniejszenia wpływu pestycydów, zwłaszcza środków ochrony roślin, na zdrowie ludzi i środowisko naturalne. Obie instytucje podkreśliły potrzebę osiągnięcia bardziej zrównowaŝonego stosowania pestycydów, a takŝe znaczącego ogólnego zmniejszenia zagroŝeń i stosowania pestycydów zgodnie z niezbędną ochroną upraw. NajwaŜniejsze środki prawne dotyczące ś.o.r. to: - dyrektywa 91/414/EWG dotycząca wprowadzenia do obrotu ś.o.r., - rozporządzenie (WE) 396/2005 w sprawie najwyŝszych dopuszczalnych poziomów pozostałości pestycydów w Ŝywności i paszy [Dz.U.L 70 z 16.03.2005, str.1]. Niezmiernie istotnym w rozwaŝanym zagadnieniu jest wniosek dotyczący dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady ustanawiającej konieczne wymogi w zakresie ochrony środowiska w odniesieniu do wprowadzania do obrotu nowego sprzętu i akcesoriów do stosowania pestycydów, moŝliwie w ramach dyrektywy 2006/42/WE [Dz.U.L.157 z 9.6.2006]. Obowiązujące obecnie uregulowania prawne mają skłaniać rolników do bezpiecznego stosowania środków ochrony roślin. Chodzi o zapewnienie kontroli nad tymi substancjami od etapu badań nad nowym związkiem chemicznym, poprzez dystrybucję, aŝ do chwili ich stosowania. Za najsłabsze ogniwo w tym łańcuchu uwaŝa się jednak gospodarstwo rolne. Tam, bowiem najczęściej popełnia się błędy wynikające z braku dostatecznej wiedzy, nieświadomości skutków popełnianych uchybień m.in. z powodu posiadania niesprawnego opryskiwacza. Problemy te reguluje ustawa z dnia 18 grudnia 2003 r. o ochronie roślin, która dotyczy następujących zagadnień: 1) ochrony roślin przed organizmami szkodliwymi; 2) dopuszczania środków ochrony roślin do obrotu oraz substancji aktywnej do stosowania w środkach ochrony roślin; 3) zapobiegania zagroŝeniom dla zdrowia człowieka, zwierząt oraz dla środowiska, które mogą powstać w wyniku obrotu i stosowania środków ochrony roślin; 4) organizacji Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa (Dz. U. z 2004 r. Nr 11, poz. 94). Natomiast wymagania techniczne opryskiwaczy obejmuje Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 4 października 2001r. (Dz. U. Nr 121 poz 1303), które opisuje szczegółowo wymagania, co do poszczególnych podzespołów opryskiwacza. Niestety wg oceny Instytutu Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa, wymiany przestarzałych podzespołów i części oraz regulacji (kalibracji) wciąŝ wymaga prawie 80%

8 rolniczych opryskiwaczy. Złej jakości jest teŝ większość opryskiwaczy sprzedawanych przez zakłady rzemieślnicze, na targowiskach i regionalnych giełdach. Pierwsze zapisy uregulowań prawnych dotyczące wymagań stawianych sprzętowi wykorzystywanym do stosowania ś.o.r. zostały wprowadzone ustawą z dnia 15 lipca 1995r. Na podstawie tej ustawy zostały zbudowane podwaliny do okresowej inspekcji opryskiwaczy która, przede wszystkim, miała mieć, w początkowym okresie charakter edukacyjny a nie restrykcyjny Przy wprowadzeniu tych działań kierowano się trzema podstawowymi przesłankami: - podniesienia bezpieczeństwa operatorów sprzętu, - zmniejszenie ryzyka zanieczyszczenia środowiska, - moŝliwe najmniejsze zuŝycie ś.o.r. przy efekcie skutecznego zwalczania agrofagów [Hołownicki i in. 2006 ]. Rolnictwo integrowane, zwane takŝe zrównowaŝonym, jest systemem pośrednim między rolnictwem przemysłowym a ekologicznym. Zasady związane z tym systemem gospodarowania regulują dwa akty prawne: ustawa z 18 grudnia 2003 roku o ochronie roślin oraz Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 26 lipca 2004 roku w sprawie integrowanej produkcji (Dz.U. z 2004 r. Nr 178, poz. 1834). Kontrolę nad integrowaną produkcją zlecono Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa. PIORiN wydaje certyfikaty, kontroluje uprawy w sezonie wegetacyjnym oraz pobiera próby płodów rolnych do badań na zawartość środków ochrony roślin i metali cięŝkich. Ustawa z dnia 20 kwietnia 2004 r. o zmianie i uchyleniu niektórych ustaw w związku z uzyskaniem przez Rzeczpospolitą Polską członkostwa w Unii Europejskiej (Dz. U. Nr 99, poz 959) nowelizuje 103 ustawy oraz uchyla 6 ustaw. Część nowelizacji sprowadza się wyłącznie do dodania do ustaw nowelizowanych odnośnika, określającego jakie dyrektywy Wspólnoty Europejskiej są wdraŝane tymi przepisami, pozostała część natomiast dokonuje zmian o róŝnym charakterze, w większości wynikających z potrzeby dostosowania prawa polskiego do prawa Unii Europejskiej. Parlament Europejski przyjmując projekt dyrektywy o zrównowaŝonym stosowaniu pestycydów zaleca wiele działań zmierzających do zmniejszenia zagroŝenia ze stosowania ś.o.r. poprzez ścisłą kontrolę stosowania, szkolenia operatorów sprzętu, podnoszenie świadomości społeczeństwa, ograniczenia stosowania ś.o.r. szczególnie na obszarach chronionych oraz szersze wdroŝenie integrowanej ochrony roślin. Idąc w kierunku tych zaleceń naleŝałoby zmienić przepisy prawne i umoŝliwić stosowanie ograniczonych, zmniejszonych dawek lub stosować legalnie róŝne mieszaniny środków [Hołownicki 2009]. Pracownik w rolnictwie naraŝony jest na wiele zróŝnicowanych niebezpiecznych czynników występujących podczas pracy od mechanicznych (z elektrycznymi włącznie), poprzez termiczne, hałas i drgania po pyłowe i chemiczne. Liczba wypadków przy pracy stale utrzymuje się na wysokim poziomie. Statystyki wypadkowe Kasy Rolniczego Ubezpieczenia alarmują, iŝ częstą przyczyną wypadków przy pracy rolniczej są zaniedbania i niedopatrzenia, które przy odpowiedniej wiedzy moŝna byłoby wyeliminować. Przepisy te i nie tylko, reguluje Rozporządzenie Ministra i Rozwoju Wsi z dnia 24 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy stosowaniu i magazynowaniu środków ochrony roślin oraz nawozów mineralnych i organiczno-mineralnych (Dz. U. Nr 99, poz 896). Ustawa o opakowaniach i odpadach opakowaniowych z dnia 11 maja 2001 r. (Dz. U. 63, poz. 638 z 2001 roku z późn. zm.). określa wymagania, jakim muszą odpowiadać opakowania ze względu na zasady ochrony środowiska oraz sposoby postępowania z opakowaniami i odpadami opakowaniowymi, zapewniające ochronę Ŝycia i zdrowia ludzi oraz ochronę środowiska, zgodnie z zasadą zrównowaŝonego rozwoju. Art. 3 pkt 3a Ustawy o opakowaniach i odpadach opakowaniowych z dnia 11 maja 2001 r. zalicza do środków niebezpiecznych środki ochrony roślin zaklasyfikowane jako bardzo toksyczne lub toksyczne dla ludzi, pszczół lub organizmów wodnych, określone w przepisach o ochronie roślin uprawnych (w praktyce są to prawie wszystkie środki zarejestrowane i dopuszczone do obrotu w Polsce). W związku z tym do opakowań po tych środkach znajdują zastosowanie przepisy artykułów 10, 11, 16, 17, 18, 23, 24, 25 Ustawy, tj. przepisy o opakowaniach po środkach niebezpiecznych. Na podstawie wyŝej wymienionych

9 przepisów sprzedawca środków niebezpiecznych obowiązany jest pod karą grzywny pobierać kaucję za opakowania jednostkowe tych środków w wysokości ustalonej Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 24 sierpnia 2004 r. Określono tam równieŝ wysokość kaucji za opakowania jednostkowe niektórych środków niebezpiecznych (Dz. U. Nr 202, poz. 2078). UŜytkownik środków niebezpiecznych obowiązany jest pod rygorem kary grzywny zwrócić sprzedawcy odpady opakowaniowe po tych środkach, natomiast sprzedawca jest obowiązany, równieŝ pod rygorem kary grzywny, przyjmować opakowania po środkach niebezpiecznych od uŝytkowników w celu dalszego ich przekazania producentowi, importerowi lub dokonującemu wewnątrz wspólnotowego nabycia. Przyjmując opakowania po środkach niebezpiecznych, sprzedawca jest obowiązany zwrócić pobraną kaucję. Gospodarka odpadami w Polsce jest regulowana m.in. ustawą z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz. U. nr 62, poz. 628). Według tej ustawy odpady oznaczają kaŝdą substancję lub przedmiot naleŝący do jednej z kategorii, określonych w załączniku nr 1 do ustawy, których posiadacz pozbywa się, zamierza pozbyć się lub do ich pozbycia się jest obowiązany. Zakazuje ona postępowania z odpadami w sposób sprzeczny z przepisami ustawy oraz przepisami o ochronie środowiska, o których mowa w art. 5 (art. 8) oraz mieszania odpadów niebezpiecznych z odpadami innymi niŝ niebezpieczne. Natomiast ustawa ta stanowi o konieczności redukcji masy odpadów poprzez rozwój powtórnego wykorzystania odpadów (recykling), jak i o wykorzystaniu wartości materiałowych i energetycznych odpadów nieuniknionych (końcowych). Opakowania wszystkich produktów niebezpiecznych (substancji i preparatów) powinny posiadać odpowiednie oznakowania i informację o zagroŝeniach i prawidłowym sposobie obchodzenia się z nimi. Oznakowanie opakowania kaŝdego produktu niebezpiecznego powinno zawierać obok podstawowych informacji o podmiocie wprowadzającym dany towar do obrotu równieŝ szereg informacji o bezpieczeństwie, niebezpiecznych komponentach, napisy ostrzegawcze, oraz zwroty określające prawidłowy sposób postępowania z produktem. Sprawy związane z oznakowaniem opakowania reguluje wspomniana juŝ ustawa o opakowaniach i odpadach. opakowaniowych wraz z późniejszymi zmianami wprowadzonymi ustawą o zmianie ustawy o opakowaniach i odpadach opakowaniowych z 19 grudnia 2003 (Dz. U. z 2004 Nr 11 poz. 97). Według obecnego stanu prawnego przedsiębiorca moŝe znakować opakowania, ale nie musi. Przed wejściem Polski do UE tzn. przed 1 maja 2004 r. było to obowiązkiem. Przed wejściem w Ŝycie ustawy zmieniającej z 18 grudnia 2003 r. " O zmianie ustawy o opakowaniach i odpadach opakowaniowych" obowiązywało rozporządzenie z 4 czerwca 2003 r. (Dz. U. z 2003 Nr 105 poz. 994). Obecnie ustawa zmieniająca z 18 grudnia 2003 wprowadza delegację dla Ministra Środowiska określenia w drodze rozporządzenia wzoru oznakowania opakowań. Poza sposobem oznakowania opakowań substancji i preparatów niebezpiecznych Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 2 września 2003 r. (Dz. U. Nr 173 poz. 1679) określa informacje, które powinien zawierać wniosek do Inspektora do Spraw Substancji i Preparatów Chemicznych, zwanego dalej "Inspektorem", o uzyskanie zgody na zastosowanie alternatywnej nazwy rodzajowej. 4. Stan obecny badań, techniki ochrony upraw płaskich i kierunki rozwoju. 4.1. Znaczenie ustawienia belki polowej dla jakości zabiegu Skuteczność zbiegów chemicznej ochrony roślin przy wykorzystaniu opryskiwaczy naleŝy oceniać w kontekście ochrony środowiska naturalnego, uzyskania zdrowej Ŝywności, zapewnienia zdrowia operatora mając na względzie przestrzeganie przepisów prawa. W porównaniu z innymi technologiami stosowanymi w produkcji rolniczej technika ochrony roślin jest dziedziną jedną z najmniej rozpoznanych [Doruchowski i in. 1995, Tadel 2002a, 2002b]. Jednym z najwaŝniejszych zespołów roboczych opryskiwacza polowego jest zespół belki polowej wraz z układem zawieszenia, który swoim zachowaniem podczas pracy w znaczący sposób moŝe wpływać na rozkład ś.o.r. na opryskiwanej powierzchni. Do najistotniejszych przyczyn nieprawidłowego rozkładu cieczy roboczej moŝna zaliczyć wibracje i ruchy belki,

10 wywołane przede wszystkim nierównościami terenu. Ich wielkość uzaleŝniona jest między innymi, od rozwiązań konstrukcyjnych zespołu zawieszenia belki polowej. Z tego powodu podczas ruchu opryskiwacza po polu zmienia się rozkład cieczy nie tylko w płaszczyźnie poprzecznej ale równieŝ wzdłuŝ przejazdu opryskiwacza. Na wagę tego zjawiska zwrócono juŝ wcześniej uwagę próbując rozwiązać ten problem poprzez zastosowanie modelu matematycznego do opisania zachowania się belki a następnie laboratoryjnej weryfikacji opracowanego modelu rozkładu cieczy [Ramon, De Baerdemaeker 1997a, 1997b]. UŜytkownik typowego opryskiwacza polowego nie ma większego wpływu na czynniki techniczne determinujące połoŝenie belki w trakcie pracy poniewaŝ jest to najczęściej sprzęt, w którym belka ma określony system zawieszenia. MoŜe on natomiast oddziaływać na parametry pracy i wybierać takie warunki pracy opryskiwacza, które będą sprzyjać utrzymaniu belki w płaszczyźnie zbliŝonej do poziomej [Szewczyk 1998]. Znajomość tego jaką pozycje belka polowa opryskiwacza przyjmuje w trakcie ruchu agregatu w zaleŝności od warunków i przyjętych parametrów pracy agregatu jest bardzo istotna. Tematyka taka była treścią badań wykonanych przez autora, których celem było określenie wpływu wybranych parametrów pracy opryskiwaczy polowych zawieszanych i przyczepianych na połoŝenie belki polowej w czasie ruchu agregatu. Analizowano wpływ takich parametrów pracy jak: - wysokość ustawienia belki, - stopień napełnienia zbiornika opryskiwacza, - ciśnienie w ogumieniu ciągnika w przypadku opryskiwaczy zawieszanych i ciśnienie w ogumieniu opryskiwaczy przyczepianych, - prędkość robocza. Analiza wyników badań przeprowadzonych przez autora wykazała, Ŝe prędkość robocza, w zakresie stosowanych w praktyce wielkości, nie ma tak duŝego wpływu na połoŝenie belki polowej w płaszczyźnie pionowej w porównaniu z ciśnieniem w ogumieniu ciągnika, gdy mamy do czynienia z opryskiwaczem zawieszanym, lub w ogumieniu opryskiwaczy przyczepianych [Szewczyk 2002]. Tymi zagadnieniami zajmowali się równieŝ Langenakens i in. [1995]. Nierównomierny ruch agregatu powoduje deformacje belki, jej ruchy w płaszczyźnie poziomej i pionowej oraz ruchy skrętne, co istotnie pogarsza warunki opryskiwania. Stwarza to sytuację, w której występuje zjawisko niedostatecznego opryskania lub przedawkowania w róŝnych częściach pola oraz zwiększa się znoszenie cieczy roboczej poza miejsce przeznaczenia [Lardoux i in. 2007a, 2007b]. UŜytkownik opryskiwacza często nie zdaje sobie sprawy z tego jak zachowuje się belka polowa i jak duŝe ma to znaczenie dla równomierności rozkładu cieczy opryskowej. O ile ruchy belki w płaszczyźnie pionowej są wyraźnie widoczne, to ruchy w płaszczyźnie poziomej są mniej zauwaŝalne, a one równieŝ przyczyniają się istotnie do duŝej nierównomierności rozkładu rozpylanej cieczy na części opryskiwanej powierzchni [Ramon i in. 1998]. DuŜe wartości poznawcze mają wyniki badań przedstawiające sposób określenia wielkości zmian połoŝenia belki polowej w zaleŝności od warunków w jakich pracuje opryskiwacz. Zainstalowanie mierników przyspieszenia daje moŝliwości określenia drgań w centrum obrotu oraz na końcach belki, w trzech płaszczyznach: pionowej, poprzecznej i wzdłuŝnej. Ultradźwiękowy czujnik odległości daje satysfakcjonujące wyniki pomiarów wysokości belki przesuwającej się nad powierzchnią uprawy. Fotoelektryczny, pozycjonowany wzdłuŝnie czujnik trakcji umoŝliwia zlokalizowanie belki z duŝą dokładnością. Po scharakteryzowaniu drogi przejazdu i współpracy z komputerem otrzymuje się obraz zmian połoŝenia belki przy przejeździe po nierównościach podłoŝa. Przy zastosowaniu takiego oprzyrządowania stwierdzono, Ŝe dwudziesto-centymetrowy uskok na ścieŝce przejazdu opryskiwacza powoduje dziewiętnastokrotne przyspieszenie końców belki w porównaniu z przejazdem po równym podłoŝu [Jeon i in 2004b]. Badania polowe wpływu róŝnych czynników na zachowanie belki polowej są bardzo pracochłonne i mogą być obarczone duŝymi błędami pomiarowymi dlatego teŝ wielu badaczy starało się opisać modelem matematycznym ruch belki w warunkach laboratoryjnych. Badania takie dostarczyły wielu cennych informacji z zachowania się belki pod wpływem

11 symulowanych sztucznie wibracji [Parloo i in. 2003a, 2003b]. Istnieje jednak konieczność właściwego wyskalowania modeli wejściowych co w połączeniu z moŝliwością wyskalowania modeli operacyjnych pozwala na właściwą kalkulację modeli modalnych [Deprez i in. 2002a, 2002b]. Interesujące wyniki uzyskano przy wykorzystaniu jednocześnie badań laboratoryjnych i polowych. Do weryfikacji wyników symulacji uŝyto przetworników potencjometrycznych umoŝliwiających w warunkach polowych określenie z dość duŝą dokładnością połoŝenia belki polowej [Pochi, Vaanucci 2001, 2002]. Badania wykazały duŝą przydatność symulacji modelowych dla wnioskowania o połoŝeniu belki w trzech płaszczyznach w połączeniu z rozkładem rozpylanej cieczy mierzonego wskaźnikiem nierównomierności poprzecznej CV [Ramon, De Baerdemaeker 1995, Langenakens i in.1999]. Rozkład rozpylanej cieczy i pokrycie opryskiwanych powierzchni przy zmianie połoŝenia belki uzaleŝnione jest równieŝ od wielkości kropel emitowanych przez rozpylacze. W danych warunkach, w zaleŝności od wysokości przeszkód na drodze opryskiwacza i z tego wynikającego wychylenia belki, mniejszą nierównomierność rozkładu poprzecznego i lepsze pokrycie osiągnięto przy zastosowaniu oprysku drobnokroplistego w porównaniu z rozpyleniem grubokroplistym [Jeon i in. 2004a]. Warunkiem dopuszczenia opryskiwacza polowego do uŝytkowania jest spełnienie wymogu uzyskania wartości wskaźnika zmienności CV 10% podczas kontroli okresowej [Sawa i in. 2002, Hołownicki i in. 2006]. W trakcie tego badania płaszczyznę rozpylania rozpylaczy kieruje się pionowo do powierzchni stołu rowkowego. Powstaje jednak pytanie jak zmienia się wskaźnik nierównomierności poprzecznej gdy belka polowa będzie ustawiona tak, Ŝe płaszczyzna rozpylania będzie skierowana do przodu, czy do tyłu o dowolny kąt techniczne moŝliwy do uzyskania bez powodowania samooprysku. Tym zagadnieniem, jak dotychczas się nie zajmowano z wyjątkiem przypadku przeprowadzonych badań przez Lipińskiego i in.[2007a], którzy oceniali rozkład poprzeczny rozpylaczy Syngenta Potato z konstrukcyjne odchyloną od osi rozpylacza rozpyloną strugą. Wielu uŝytkowników dokonuje poziomowania opryskiwaczy orientacyjnie. MoŜna by się więc zastanawiać, czy w przypadku niedokładnego wypoziomowania opryskiwacza w płaszczyźnie podłuŝnej, celowo lub przypadkowo popełniają oni duŝy błąd. W literaturze fachowej moŝna znaleźć duŝo opracowań dotyczących wpływu ustawienia belki polowej w płaszczyźnie pionowej i prostopadłej do powierzchni opryskiwanej na równomierność rozkładu poprzecznego, jednak brak jest opracowań związanych z wpływem odchylenia płaszczyzny opryskiwania rozpylaczy prostopadłej do osi agregatu na rozkład cieczy roboczej. Innym niezmiernie waŝnym problemem badawczym oraz utylitarnym moŝe być zagadnienie wpływu zmiany ustawienia rozpylacza w stosunku do pionu w płaszczyźnie prostopadłej do osi symetrii agregatu czy równoległej do osi i tym samym równoległej do kierunku pracy opryskiwacza. Sytuacja taka stwarza całkowicie odmienne warunki pracy rozpylacza co moŝe powodować zmianę nie tylko charakterystyki rozkładu ale równieŝ naniesienia środka poprzez jednoczesną zmianę stopnia pokrycia opryskiwanych obiektów. 4.2. Praca rozpylaczy w aspekcie rozkładu opadu cieczy i jakości opryskiwania Na jakość pracy opryskiwaczy ma wpływ szereg czynników technicznych, technologicznych i klimatycznych. Do najbardziej istotnych moŝna zaliczyć: rodzaj sprzętu, jego stan techniczny, dobór rozpylacza, właściwe parametry oprysku, temperatura, wilgotność oraz przestrzeganie zaleceń producenta ś.o.r. Właściwe funkcjonowanie opryskiwacza jest oceniane przede wszystkim poprzez poziom i równomierność naniesienia oraz odpowiedni stopień pokrycia opryskiwanych obiektów [Czaczyk, Gajtkowski 2001, Langenakens i in. 1999]. Do najczęściej stosowanych kryteriów oceny jakości pracy opryskiwaczy naleŝy wskaźnik zmienności rozkładu poprzecznego oraz stopień pokrycia opryskiwanych powierzchni, ilość kropli na cm 2 oraz naniesienie cieczy opryskowej mierzone w mikrogramach na cm 2 [Langenakens i in. 1995; Clijmans i in. 2000a, Gajtkowski 2000, Gajtkowski, Czaczyk 2001]. O zuŝyciu środków ochrony roślin i skuteczności zabiegów w największej mierze decyduje jednak rozkład poprzeczny i podłuŝny oprysku wyraŝany wskaźnikiem

12 nierównomierności. Na wartość wskaźnika nierównomierności podczas opryskiwania upraw, oprócz szeregu czynników technicznych i technologicznych, moŝe mieć wiatr, który jest najbardziej uciąŝliwym zjawiskiem atmosferycznym dla rozpylonej cieczy. Zgodnie z obowiązującymi przepisami zabieg opryskiwania moŝna przeprowadzać w Polsce przy prędkości wiatru nie przekraczającej 3m/s [Ustawa o Ochronie Roślin 2003, Kierzek 2008a]. Wiatr powoduje, między innymi, znoszenie rozpylanej strugi cieczy róŝnicując intensywność nanoszenia substancji aktywnej na polu. Przyczynia się to takŝe do uszkadzania sąsiednich plantacji [Van de Zande, Achten 2005]. JeŜeli ruch powietrza o niewielkim natęŝeniu moŝe spowodować nawet poprawę procesu nanoszenia cieczy to jednak silniejszy wiatr jest zawsze zjawiskiem niekorzystnym a wręcz szkodliwym dla jakości zabiegu. Zakres wpływu wiatru zaleŝy, w duŝej mierze, od parametrów pracy i rodzaju rozpylacza zastosowanego do zabiegu. Opryskiwanie wykonane opryskiwaczem polowym zawsze połączone jest z przemieszczaniem się agregatu po polu. W takiej sytuacji nawet przy panującej bezwietrznej pogodzie i tak występuje relatywny ruch powietrza względem rozpylacza tzw. wiatr pozorny o natęŝeniu wynikającym z prędkości roboczej maszyny. Tym samym praca przy prędkości 7,2 km/h powoduje wiatr pozorny o wartości 2 m/s. Przy dopuszczalnej przepisami sile wiatru 3 m/s, gdy wieje on przeciwnie do ruchu opryskiwacza, mamy do czynienia z ruchem powietrza o prędkości 5 m/s względem rozpylacza i to jest juŝ tzw. wiatr względny. Taka prędkość powietrza moŝe oddziaływać dość intensywnie na rozpylaną ciecz a stopień tych zakłóceń zaleŝeć będzie od wielu czynników. Oddziaływanie wiatru na rozpyloną strugę zaleŝy, w duŝej mierze, od parametrów pracy rozpylacza i warunków w jakich odbywa się zabieg opryskiwania a to oznacza, Ŝe czynników mających wpływ na proces opryskiwania jest wiele i istnieje wzajemna interakcja między nimi. Prowadzanie badań wyjaśniających wpływ poszczególnych czynników na jakość pracy opryskiwacza jest bardzo pracochłonne, uciąŝliwe i kosztowne. Znacznie lepszym rozwiązaniem jest wykorzystanie do tego celu metod polegających na modelowaniu badanych zjawisk, gdzie moŝna ująć szereg zaleŝności między parametrami konstrukcyjnymi, funkcjonalnymi, technologicznymi oraz uŝytkowymi opryskiwacza a wybranymi cechami charakteryzującymi jakość opryskiwania [Clijmans i in. 2000a,b, Lodwik 2004, Delele i in. 2005]. Stosowanie modelowania przy doborze parametrów roboczych podczas opryskiwania jest wykorzystywane od wielu lat i przyczyniło się niejednokrotnie do korzystniejszego doboru nastaw zespołów roboczych opryskiwacza. Tak było w przypadku określenia kompensacji dawki cieczy przy zmieniającej się prędkości roboczej [Tian, Zheng 2000]. Ze względu na duŝe koszty związane z prowadzeniem badań polowych opisywanych zjawisk rozkładu rozpylanej cieczy i pokrycia opryskiwanych powierzchni do wyznaczania optymalnych parametrów pracy opryskiwaczy wykorzystuje się wyniki badań laboratoryjnych [Wolf i in. 2001]. Szczególnie wyniki dotyczące wpływu cech konstrukcyjnych rozpylaczy na parametry rozpylenia odgrywają istotną rolę przy ocenie rozpylaczy oferowanych przez przemysł. Takim waŝnym parametrem jest kąt rozpylania, który często decyduje o wysokości ustawienia belki nad powierzchnią opryskiwaną. Jak wykazali Nowakowski i Chlebowski [2008] mimo podawania go przez producenta jako stałego, dla określonej konstrukcji rozpylacza, kąt rozpylenia zmienia się wraz ze zmianą ciśnienia Im większe ciśnienie cieczy tym większy kąt, z tym, Ŝe zmienność ta dotyczy w większym stopniu rozpylaczy szczelinowych standardowych niŝ eŝektorowych. W praktycznym uŝytkowaniu rozpylaczy duŝe znaczenie ma wydatek rozpylaczy. Zmienność wydatku cieczy moŝe uniemoŝliwić precyzyjne dozowanie ś.o.r. na opryskiwane powierzchni. W związku z tym waŝne dla uŝytkowników opryskiwaczy są dane uzyskane podczas badań wykorzystania róŝnych systemów diagnostycznych do oceny pracy rozpylaczy. Langman i Pedryc [2008] przeprowadzili próby zastosowania opracowanej przez nich metody diagnostycznego wnioskowania on-line dotyczącego natęŝenia wypływu cieczy z rozpylacza. Jak istotne znaczenie uŝytkowe ma znajomość natęŝenia wypływu z rozpylacza potwierdziły wyniki badań Koszela i Hanusz [2008], którzy przeprowadzili porównanie wydatków cieczy z rozpylaczy zamontowanych na belce i po ich wymontowaniu. Badaniami objęto 5 kompletów po 20 szt. rozpylaczy uŝytkowanych przez rolników. Autor podkreślił we wnioskach, Ŝe pomiar natęŝenia wypływu był najbardziej miarodajny przy

13 zastosowaniu tzw. metody Gembloux dopuszczonej do stosowania jako jednej z dwóch stosowanych podczas badań okresowych opryskiwaczy. WaŜną informacją dla uŝytkowników opryskiwaczy jest to, Ŝe nie stwierdzono w tych badaniach istotnej róŝnicy w natęŝeniu wypływu dla rozpylaczy zamontowanych na belce oraz po ich wymontowaniu. Jednocześnie z badaniami natęŝenia wypływu prowadzono pomiary wielkości śladów kropel dla rozpylaczy nowych i uŝytkowanych. Wraz ze wzrostem natęŝenia wypływu w zaleŝności od czasu uŝytkowania stwierdzono równieŝ, Ŝe następuje zmiana śladu kropel. Powoduje to ekologiczne zagroŝenie dla środowiska [Koszel, Sawa. 2005]. DuŜe znaczenie praktyczne mają badania modelowe zuŝycia rozpylaczy i wpływu zuŝycia na natęŝenie przepływu cieczy. Ogranicza to koszty i pracochłonność badań. Wykorzystując metody z siecią neuronową uzyskano duŝą korelację między wynikami modelowania a badaniami eksperymentalnymi [Krishnaswamy, Krishnan 2002]. Skuteczność zabiegu, w duŝej mierze, zaleŝy od stanu technicznego i przygotowania sprzętu, którym zabieg zostaje on wykonany. Przygotowując opryskiwacz do pracy naleŝy zwrócić szczególną uwagę na przyjęcie odpowiednich, do panujących warunków oraz typu opryskiwacza, parametrów pracy. O skuteczności zabiegu moŝna prognozować na podstawie poziomu i równomierności naniesienia cieczy roboczej, równomierności rozkładu poprzecznego oraz stopnia pokrycia opryskiwanych powierzchni [Lipiński i in. 2007a, 2007b]. Jakość pracy opryskiwacza, zgodnie z wymaganiami technicznymi, ocenia się, między innymi, na podstawie rozkładu poprzecznego rozpylanej cieczy [Rozp. Ministra R. i R. W. 2001]. Wielu autorów w swoich opracowaniach podkreśla znaczenie rozkładu poprzecznego opadu cieczy uŝytkowej w ocenie jakości pracy rozpylaczy i przewidywanej skuteczności opryskiwania. Podstawowym warunkiem właściwego rozkładu cieczy uŝytkowej jest ustawienie poziome belki polowej, przy której oś symetrii rozpylacza przyjmuje pozycję pionową. W badaniach dotyczących tego tematu często porównuje się zastosowaną do badań aparaturę poniewaŝ stoły rowkowe słuŝące do pomiaru rozkładu róŝnią się często długością i szerokością rowków oraz sposobem odczytu objętości rozpylonej cieczy opadłej na ich powierzchnię. Najwięcej kontrowersji wzbudza porównanie wyników uzyskanych tzw. stołem ręcznym i elektronicznym choć, zdaniem autora, uzyskuje się wtedy róŝne dane. W przypadku stołu ręcznego mamy do czynienia z miarą względną (tzn. w normie lub poza normą) natomiast zastosowanie stołu elektronicznego daje wynik w postaci współczynnika zmienności, jako rezultat obliczeń statystycznych rozkładu [Sawa i in. 2001, Sawa i in. 2002a, Świechowski i in. 2006]. DuŜo uwagi poświęcono równieŝ badaniom nierównomierności rozkładu cieczy przy róŝnych parametrach ustawienia belki i parametrach oprysku oraz ich wzajemnej zaleŝności. Wynikiem tych badań były stwierdzenia o istotnym wpływie badanych czynników na rozkład opadu cieczy. Najbardziej cennym był jednak wniosek o duŝej współzaleŝności badanych parametrów na rozkład poprzeczny cieczy [Nowakowski 2007] Jak moŝna sądzić na podstawie doniesień zamieszczonych w dostępnej literaturze przedmiotu metoda pomiaru rozkładu poprzecznego przy pomocy stołu rowkowego nie jest jedynym sposobem oceny jakości rozpylania. W literaturze moŝna znaleźć przykłady zastosowania innych metod do tego celu. Kuna - Browniowski i Plichta [2005] wykorzystali do oceny rozkładu poprzecznego metodę opartą na analizie wyników pomiarów wielkości kropli na podstawie unoszonego przez nie ładunku elektrycznego. Opracowany program komputerowy jako wirtualny instrument pomiarowy umoŝliwił przedstawienie ogromnej ilości danych w postaci graficznej wizualizując rozkład liczby kropel w poszczególnych punktach powierzchni oraz wykresu poprzecznego rozkładu liczby kropli. Metodę badania rozkładu poprzecznego zastosował równieŝ Chojnacki [2006,2008] do oceny rozkładu biologicznego środka ochrony roślin. Na podstawie analizy wyników tych badań stwierdził, Ŝe nie istnieje zaleŝność między rozkładem poprzecznym owadoŝernych nicieni a rozkładem poprzecznym cieczy uŝytkowej zawierającej te nicienie. W praktyce rolniczej przygotowując opryskiwacz do pracy uŝytkownik zazwyczaj ustawia go zgodnie z zaleceniami uwzględniając typ i wielkość rozpylacza, ustalając między innymi wysokość belki polowej nad opryskiwaną powierzchnią oraz w sposób orientacyjny poziomuje opryskiwacz tak by płaszczyzna opryskiwania rozpylaczy była ustawiona pionowo

14 do podłoŝa. W ten sposób prawidłowy dobór rozpylaczy [Lipiński i in. 2007b] oraz ciśnienia zapewnia uzyskanie odpowiedniej, do zabiegu, wielkości kropel [ Zasiewski 2001]. Najczęstsze stosowane w praktyce kryteria doboru opryskiwacza i jego podzespołów roboczych w tym rozpylaczy, mając na uwadze skuteczność zabiegu, przedstawił w swoim artykule Kamionka [2001]. Trudne zadanie dla rozpylonej strugi stanowi zwarty łan rosnących opryskiwanych roślin. Aby rozpylona ciecz w największym stopniu pokryła opryskiwane rośliny naleŝy zapewnić jej warunki do skutecznego wnikania w głąb łanu. W literaturze poświęcono wiele miejsca na opisanie badań z zastosowaniem róŝnych sposobów zwiększenia stopnia penetracji rozpylonej strugi w rosnących zwarto roślinach. DuŜe znaczenie, przy doborze rozpylaczy, odgrywa znajomość np; indeksu liściowego uprawy, fazy wzrostu, oraz tzw. wskaźnika budowy rośliny (pierwiastek kwadratowy ilorazu wysokości i szerokości rośliny) [Zhu i in. 2002]. Dla zwiększenia penetracji cieczy w łanie stosowano równieŝ odchylanie strumienia rozpylanej cieczy [Kierzek 2002]. Wiele prac było poświęcone określeniu właściwej i najbardziej odpowiedniej dla danych warunków charakterystyce rozpylonej strugi a przede wszystkim zaleŝności wytwarzanych wielkości kropel od konstrukcji i parametrów pracy rozpylaczy. W tym celu, dla potrzeb charakterystyki przedstawianej przez British Crop Protection Council (BCPC) by dokonać klasyfikacji uŝytkowej dla ich uŝytkowników [Nuyttens i in. 2007a], przebadano 32 typy i rodzaje rozpylaczy w kombinacji z całym zakresem stosowanych ciśnień roboczych. W przypadku rozpylaczy eŝektorowych bardzo waŝny jest dobór otworu dozującego w stosunku do dyszy rozpylacza. Decyduje to o prędkości kropli i stosunku cieczy do powietrza [Butler Ellis i in. 2002]. Rozpylanie cieczy na krople jest bardzo waŝnym elementem w procesie nanoszenia preparatów na opryskiwane rośliny. Wielkość kropel moŝe zmieniać się takŝe w zaleŝności od zmiennych warunków atmosferycznych, co moŝe wpływać na zróŝnicowane działanie herbicydów, szczególnie stosowanych nalistnie. Skuteczność działania substancji aktywnej moŝe takŝe zaleŝeć od ilości zastosowanej cieczy uŝytkowej czy teŝ właściwości fizyko-chemicznych cieczy i budowy morfologicznej opryskiwanych powierzchni roślin [Butler Ellis i in. 2002]. Ciekawe wyniki uzyskali Agüera i in. [2006], którzy przy zastosowaniu modelowania matematycznego na podstawie cech geometrycznych rozpylaczy hydraulicznych, uzyskali duŝą zgodność symulowanego spektrum rozpylenia z rzeczywistymi wynikami badań. W prezentowanym w tym rozdziale przeglądzie wyników badań wpływu warunków i parametrów pracy rozpylacza na rozkład opadu cieczy i jakość rozpylania nie znaleziono wzmianki o skutkach wpływu ustawienia rozpylacza innego niŝ pionowe w stosunku do opryskiwanej powierzchni na rozkład poprzeczny rozpylanej cieczy a tym bardziej zauwaŝalny jest brak danych dotyczących skutków wpływu np. wiatru na zachowanie się rozpylonej strugi emitowanej przez rozpylacz zmieniający podczas pracy swoje połoŝenie nad opryskiwaną powierzchnią wraz z ruchami belki polowej. 4.3. Warunki i parametry pracy opryskiwacza a jakość zbiegu. Sprzyjające warunki atmosferyczne oraz sprawnie działający i naleŝycie wyregulowany opryskiwacz powinny dawać gwarancję prawidłowego i skutecznego zabiegu. Jednak w trakcie opryskiwania, w warunkach polowych, występuje równieŝ wiele innych czynników, które negatywnie wpływają na jakość zbiegu. Są to czynniki meteorologiczne a szczególnie wiatr, którego nadmierna prędkość moŝe nawet całkowicie uniemoŝliwić wykonywanie opryskiwania. Jednak zupełny brak ruchu powietrza jest takŝe sytuacją niezbyt korzystną dla procesu pokrywania rozpyloną strugą opryskiwanych powierzchni. Z praktycznego jak i naukowego punktu widzenia, niezmiernie przydatna staje się więc znajomość wpływu zastosowania parametrów pracy opryskiwaczy rozpylaczy na jakoś opryskiwania. Skuteczność działania środków ochrony roślin w duŝej mierze zaleŝy równieŝ od stopnia pokrycia chronionych roślin. Dlatego w wielu publikacjach naukowych i popularno - naukowych podkreślane jest znaczenie wiedzy na temat stopnia pokrycia podczas opryskiwania w zmiennych warunkach zewnętrznych oraz przy róŝnych nastawach