Mechanizacja prac pielęgnacyjnych i ochrony roślin Mechanizacja prac pielęgnacyjnych i ochrony roślin obejmuje mechaniczne zabiegi pielęgnacyjne i chemiczną ochronę roślin. Zabiegi mechaniczne polegają na fizycznym oddziaływaniu na rośliny lub ich środowisko w celu stworzenia korzystnych warunków ich wzrostu i rozwoju. Różne są zadania tych zabiegów stosowanych w uprawach płaskich i redlinowych. Zabiegi mogą być wykonywane na całej powierzchni pola - bronowanie, kultywatorowanie, wałowanie; w rzędach roślin - przecinka, przerywka; w międzyrzędziach - pielenie, obsypywanie. Bronowanie wykonuje się bronami zębowymi i sprężynowymi w poprzek lub skośnie do rzędów roślin (zboża) lub chwastownikami (zboża, okopowe) w celu zniszczenia skorupy glebowej, niszczenia wschodzących chwastów, pobudzenia roślin do intensywnego wzrostu. Kultywatorowanie wykonuje się na niewielką głębokość w wieloletnich uprawach traw z motylkowymi, lucerny lub w celu intensywnego spulchnienia międzyrzędzi w uprawie ziemniaków. Wałowanie ugniata wierzchnią warstwę gleby, zwiększając podsiąkanie. Wałowanie zasiewów na glebach mineralnych lub torfowych zagęszcza ich nadmierne rozluźnienie (wały gładkie lub pierścieniowe). Wały kolczatki niszczą skorupę w celu ułatwienia wschodów. Zabiegi pielęgnacyjne w rzędzie wykonywane są zwykle ręcznie. Pielęgnacja międzyrzędowa powinna zapewniać niszczenie chwastów, zniszczenie zaskorupienia i przewietrzenie gleby na głębokość 2-6 cm niezależnie od nierówności terenu. Wykonywane zabiegi muszą zapewniać pasy bezpieczeństwa - odległość elementów roboczych i kół ciągnika od rzędu uprawianych roślin powinna wynosić ok. 8 cm.
Rozstawy kół ciągników zostały znormalizowane i dopasowane do szerokości znormalizowanych międzyrzędzi.
Ochrona roślin jest jednym z elementów pielęgnacji roślin. Polega na ograniczaniu lub zwalczaniu występujących chorób, szkodników i chwastów, może być przeprowadzana różnymi metodami np.: mechanicznie, biologicznie, chemicznie. Metody chemiczne bardzo się rozpowszechniły ze względu na dużą skuteczność zabiegów i możliwość selektywnego działania środków chemicznych. Środki chemiczne występują w postaci gotowych preparatów do użycia lub jako koncentraty do przygotowania cieczy roboczej bezpośrednio przed użyciem. Chemiczne środki ochrony roślin są to trucizny, z którymi należy postępować bardzo ostrożnie, a zabiegi powinny być wykonywane atestowanym sprzętem przez osoby przeszkolone. Najbardziej rozpowszechnione zabiegi chemicznej ochrony roślin to: 1. opryskiwanie, pokrycie powierzchni roślin lub szkodników rozwodnionym środkiem chemicznym, 2. opylanie, pokrycie powierzchni roślin lub szkodników suchym pyłem środka chemicznego, 3. zaprawianie, pokrycie przed siewem powierzchni nasion zaprawą na sucho lub mokro.
Narzędzia do upraw międzyrzędowych Uprawy pielęgnacyjne międzyrzędowe przeprowadzamy zestawami narzędzi do uprawy płaskiej (pielniki, spulchniacze, glebogryzarki) i redlinowej (brony, pielniki, obsypniki). Wielorak to uniwersalne narzędzie o wspólnych elementach zawieszenia i sterowania, natomiast elementy robocze mogą być zmieniane np. pielnik, obsypnik. Pielnik przeznaczony do prac pielęgnacyjnych w międzyrzędziach upraw płaskich, szczególnie buraków cukrowych i kukurydzy, składa się z ramy z ręcznym układem sterowania kół podporowych, siedziska operatora, belki narzędziowej pielnika oraz wymienialnych narzędzi roboczych zamontowanych na równoległoboku, który wyposażony jest w kółko kopiujące, zapewniające jednakową głębokość i kąt pracy narzędzia.
Elementy robocze pielnika to noże kątowe (lewe i prawe), gęsiostopki, dłuta i zęby sprężynowe, które można stosować w różnych układach roboczych w zależności od szerokości międzyrzędzia. Ustawienie elementów roboczych w jednym międzyrzędziu powinno zapewniać pokrycie całej szerokości międzyrzędzia, a ślady pojedynczych elementów powinny zachodzić na siebie ok. 4 cm.
W czasie pracy rama narzędziowa z zamontowanymi pielnikami ma możliwość zmiany położenia względem ciągnika, o czym decyduje operator narzędzia, ustawiając narzędzie dokładnie w międzyrzędziach, zachowując pasy bezpieczeństwa. Sekcje pielnika wyposażane są na końcu w wałki strunowe, które kruszą podciętą glebę i otrząsają korzonki chwastów z gleby. Wieloraki budowane są jako wielorzędowe narzędzia do mechanicznej pielęgnacji roślin. Dużym utrudnieniem w prawidłowym prowadzeniu pielnika jest jego zawieszenie z tyłu ciągnika, co bardzo utrudnia kontakt operatora pielnika z obsługującym ciągnik, dlatego dużą wagę przykłada się do precyzji siewu i dopasowania szerokości roboczych siewników do pielników, by można było stosować automatyczne sterowanie z elektronicznymi czujnikami sterującymi układem hydraulicznym. Elementami roboczymi mogą być spulchniacze obrotowe, gdzie można zmieniać intensywność pracy, ustawiając kąt obrotu tarcz w stosunku do kierunku jazdy agregatu. Do odchwaszczania i spulchniania międzyrzędzi stosowane są również glebogryzarki międzyrzędowe.
Zabiegi pielęgnacyjne międzyrzędowe do uprawy redlinowej to bronowanie, pielenie i obsypywanie wykonywane pielniko-obsypnikami.
Do elementu pielącego dodany jest obsypnik formujący redliny. Narzędzie to przeznaczone jest do prac pielęgnacyjnych międzyrzędzi i formowania redlin w uprawie ziemniaków. Elementy robocze, takie jak: korpusy obsypujące, zęby sprężynowe, gęsiostopki podgięte, zgrzebła zakorpusowe, spulchniacze grzbietów redlin mocowane są w równoległobokach. Mogą występować także jako obsypniki do formowania redlin. Obecnie stosowane są obsypniki z urządzeniami formującymi redliny o określonym kształcie z wyżłobionym rowkiem na grzbiecie redliny. Urządzenia te umożliwiają dużą prędkość pracy przy optymalnym kształcie redliny, co wpływa korzystnie na rozwój ziemniaka. Korpus obsypujący ma regulowaną szerokość, zamocowany jest sprężyście, co szczególnie przydaje się na glebach zakamienionych, można nim pracować nawet przy wschodzących roślinach.
Aparatura do ochrony roślin Dostępny w sprzedaży materiał siewny jest zwykle zaprawiany, ale istnieje możliwość zaprawiania nasion (pokrycia nasion lub sadzeniaków środkiem chemicznym w postaci proszku, płynu lub piany) w warunkach gospodarstwa zaprawiarkami porcjowymi lub o ruchu ciągłym. Opryskiwanie to zabieg ochrony roślin najczęściej wykorzystywany przez rolników w chemicznej pielęgnacji roślin. Skuteczność wykonywanych zabiegów zależy od dokładnego pokrycia powierzchni opryskiwanej z równomiernym rozłożeniem środka chemicznego na roślinie lub szkodniku.
Ze względu na wielkość wytwarzanych kropli przez opryskiwacz można wyróżnić opryskiwanie: a. grubokropliste - wielkość kropli >250 μm, (mikrometr - μm = 10 6 m) b. średniokropliste - wielkość kropli 150-250 μm, c. drobnokropliste - wielkość kropli 50-150 μm, d. zamgławianie - wielkość kropli <50 μm. Zabiegi opryskiwania można wykonywać kilkoma sposobami w zależności od wymagań technologicznych. Do wytwarzania i pokrywania roślin, szkodników i gleby środkiem chemicznym w postaci kropli służą opryskiwacze, które można podzielić w zależności od napędu na: ręczne, silnikowe (plecakowe, taczkowe), ciągnikowe, samojezdne i lotnicze. Opryskiwacze stosowane są na różnych plantacjach w rolnictwie, ogrodnictwie, sadownictwie i leśnictwie. W rolnictwie wykorzystywane są opryskiwacze polowe i sadownicze, wśród których można wyróżnić: ciągnikowe: zawieszane, przyczepiane, nabudowane i samojezdne.
Opryskiwacz powinien być wyposażony w zbiornik cieczy roboczej o odpowiedniej pojemności, pod nim pompę z filtrem niezbędną do wytworzenia ciśnienia roboczego, mieszania i rozwadniania środka chemicznego. Ważnym elementem jest zestaw zaworów
z manometrem wskazującym aktualne ciśnienie robocze. Zawór sterujący odprowadzający nadmiar cieczy do zbiornika przez zawór przelewowy i kierujący strumień cieczy do mieszadła hydraulicznego w zbiorniku. Zawór sterujący podzielony jest na sekcje doprowadzające ciecz roboczą do segmentów roboczych belki polowej opryskiwacza, na której umieszczone są rozpylacze z zaworkami zabezpieczającymi przed wyciekiem cieczy roboczej w czasie wyłączania opryskiwania - antykapacze"
Do opróżniania zbiornika z resztek cieczy w dnie umieszczony jest zawór spustowy. Wszystkie elementy zamontowane są na ramie nośnej z wieszakiem zawieszenia lub podparte kołami jezdnymi. Na ramie zamocowana jest belka polowa o znacznej szerokości roboczej (od 8 do 36 m) zbudowana z kilku składanych segmentów połączonych zawiasami umożliwiającymi złożenie opryskiwacza do transportu. Wysokość położenia belki polowej jest regulowana ręcznie lub hydraulicznie na wysokość ok. 50 cm ponad wierzchołkami roślin. Opryskiwacze zawieszane
o mniejszej szerokości roboczej na końcach belki polowej mają zabezpieczenie przed uderzeniem o glebę. Opryskiwacze zaczepiane
i samojezdne o dużych szerokościach roboczych (18 m, 36 m) wyposażane są w urządzenia stabilizujące położenia belki polowej w stosunku do powierzchni pola niezależnie od położenia agregatu. Ważnym elementem pracy opryskiwacza jest kilkakrotne filtrowanie cieczy roboczej od filtrów ssawnych do indywidualnych filtrów przy rozpylaczu. Prowadzenie dużych zaczepianych opryskiwaczy wzdłuż wyznaczonych ścieżek technologicznych na zakrętach ułatwia stosowanie specjalnych zaczepów umożliwiających dokładne prowadzenie agregatu.
Do dużych opryskiwaczy wykorzystuje się znaczniki pianowe, które na powierzchni pola zostawiają ślady z piany ułatwiające prowadzenie agregatu podczas następnego przejazdu. Znaczniki pianowe posiadają oddzielną instalację ze zbiornikiem, wytwornikiem piany, dozownikiem i wyrzutnikiem. Podstawowym elementem służącym do wypryskiwania cieczy na pole w opryskiwaczu ciśnieniowym jest rozpylacz wirowy, szczelinowy i uderzeniowy. Decyduje on o jakości i równomierności rozpylanej cieczy. O wydatku cieczy i wielkości kropli decyduje ciśnienie robocze opryskiwacza - wyższe ciśnienie powoduje uzyskanie kropli o mniejszej średnicy. Średnica otworu dyszy rozpylającej ma wpływ na wydatek cieczy (większa średnica - większy wydatek) i średnicę uzyskiwanych kropelek (mniejsza średnica - mniejsze kropelki). Nowe konstrukcje to rozpylacze z dyszami inżektorowymi,
które podczas tłoczenia cieczy roboczej zasysają dodatkowo powietrze. Krople z pęcherzykami powietrza lepiej pokrywają powierzchnię roślin (przy styku z rośliną krople pękają"), nie są znoszone przez wiatr i można wykonywać zabiegi przy prędkości wiatru do 7 m/s. Zastosowanie takiego rozwiązania powoduje zmniejszenie zużycia środka chemicznego. Rozpylacze dwustrumieniowe dobrze penetrują gęste łany, mniejsze krople umożliwiają dokładne i dobre pokrycie pionowych powierzchni roślin.
Podobne działanie uzyskuje się stosując opryskiwacze z pomocniczym strumieniem powietrza, uzyskując lepsze parametry oprysku i dzięki temu mniejsze koszty. Parametry te przedstawia rysunek:
Porównanie pracy opryskiwacza bez strumienia pomocniczego i z pomocniczym strumieniem powietrza oraz opryskiwaczy pneumatycznych stosowanych głównie w ogrodnictwie - rzędowy i sadownictwie - z przystawką kolumnową.
Opryskiwacze z pomocniczym strumieniem powietrza: Praca opryskiwacza bez pomocniczego strumienia powietrza Praca opryskiwacza z pomocniczym strumieniem powietrza Opryskiwacz pneumatyczny rzędowy
Opryskiwacz pneumatyczny z przystawką kolumnową Prace nad unowocześnieniem opryskiwaczy skierowane są na przygotowywanie cieczy roboczej w czasie pracy opryskiwacza, co zmniejsza ilość stosowanego środka i nie tworzy resztek cieczy roboczej. Zastosowanie elektronicznego sterowania z uwzględnieniem prędkości jazdy i sity wiatru związane jest z tym, że parametry pracy są dostosowywane automatycznie i wyświetlane są na monitorze konsoli sterującej w kabinie operatora.
Prawidłowy sposób poruszania się agregatu po polu zwiększa bezpieczne stosowanie środków chemicznych. W nowoczesnych technologiach opryskiwacze wykorzystywane są do nawożenia dolistnego roślin lub nawożenia pogłównego i wyposażane w dodatkowe urządzenia np. grubokropliste rozlewacze
lub mazacze roślin w postaci knotów, szczoteczek, sznurów - dotykając wybraną roślinę pokrywają ją środkiem chemicznym. Przygotowując ciecz roboczą należy zapoznać się z zaleceniami producenta, a przed wyjazdem w pole trzeba sprawdzić nastawioną ilość oprysku przez opryskiwacz. W tym celu należy dobrać wielkość rozpylaczy jednakową dla całego opryskiwacza, dobrać prędkość jazdy i ustalić ciśnienie pracy. Do tego celu wykorzystuje się następujący wzór: gdzie: Q - dawka cieczy roboczej [dm 3 /ha], q - wydatek rozpylacza na belce polowej [dm 3 /s], n - liczba rozpylaczy, v - prędkość robocza [m/s], b - szerokość robocza opryskiwacza [m]
Prędkość roboczą można obliczyć przekształcając powyższy wzór po ustaleniu dawki cieczy roboczej na hektar powierzchni lub odczytać z nomogramów lub tabel dostarczonych przez producenta opryskiwacza. W celu ciągłej pracy opryskiwacza na dużych powierzchniach należy zapewnić stały transport wody beczkami, cysternami lub wozami asenizacyjnymi. Przed wyjazdem w pole powinno się dokonać kalibracji opryskiwacza, można to zrobić w warunkach gospodarstwa: 1. Określenie prędkości roboczej - należy zmierzyć czas przejazdu ciągnika z opryskiwaczem wypełnionym do połowy wodą na odcinku 100 m przy określonej prędkości obrotowej silnika, a następnie wykonać obliczenie zgodnie ze wzorem: gdzie: v - prędkość agregatu w m/s, t - czas zmierzony w sekundach. 2. Dobranie rozpylaczy i ciśnienia roboczego - z tabeli lub nomogramu dobrać ciśnienie dla określonej dawki cieczy roboczej na hektar; 3. Pomiar natężenia wypływu cieczy (wydatku) - uruchomić silnik i pompę, ustalić ciśnienie robocze, otworzyć rozpylacze na 1 minutę utrzymując prędkość obrotową silnika jak przy pomiarze prędkości roboczej. Dolać wody do pierwotnego poziomu dokładnie mierząc jej ilość. Obliczyć dawkę cieczy na hektar na podstawie wykonanych pomiarów wykorzystując wzór: gdzie: Q - dawka cieczy roboczej [dm 3 /ha], g - ilość wypryskanej wody w ciągu 1 minuty [dm 3 ], v - prędkość robocza [km/h], b - szerokość robocza opryskiwacza [m].
W celu ochrony przed nadmierną i niekontrolowaną chemiczną ingerencją w środowisko przyrodnicze człowieka stosowane są obowiązkowe badania opryskiwaczy na podstawie Ustawy o ochronie roślin i Rozporządzenia Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi w sprawie szczegółowych zasad przeprowadzania badań sprzętu do stosowania środków chemicznych. Badaniu podlega stan ogólny opryskiwacza - czystość, stopień zużycia, kompletność; pompa - wytwarzanie właściwego ciśnienia bez pulsacji; mieszadło - niezawodna praca; zbiornik - bez pęknięć, z wodo- wskazem i sitem wlewowym. Urządzenia pomiarowo-sterujące - muszą zapewniać stabilność ciśnienia, zawory szczelne, manometry sprawne i widoczne z kabiny kierowcy; układ cieczowy - szczelny, zabezpieczony przed przemieszczaniem się elementów. Opryskiwacz musi posiadać przynajmniej dwa filtry: ssawny i tłoczny (oprócz sita wlewowego i filtrów rozpylaczy). Belka polowa musi być stabilna, prosta, szczelna, musi posiadać zabezpieczenia przed kontaktem z ziemią. Rozpylacze muszą być jednego rodzaju z filtrami i zaworami zapobiegającymi kapaniu. Sprawę przeglądów atestowych opryskiwaczy w Polsce reguluje ustawa o ochronie roślin. Czytamy w niej m.in. (...)Badania sprawności technicznej opryskiwaczy powinny być przeprowadzane w odstępach czasu nie dłuższych niż 3 lata, przy czym pierwsze badanie sprawności technicznej opryskiwacza powinno być przeprowadzone przed upływem 3 lat od dnia jego zakupu (Dz. U. z 2008 r. Nr 133, poz. 849 z późn. zm.). Opryskiwacz podlega badaniu w upoważnionych jednostkach (stacje diagnostyczne kontroli opryskiwaczy). Potwierdzeniem pozytywnego wyniku badania jest znak kontrolny, zaświadczenie i protokół o przeprowadzonej kontroli. Badania wydatku i jakości opryskiwania dokonuje się na stole probierczym
Opryskiwacz dostarczony do badania (wraz z ciągnikiem) powinien być umyty z zewnątrz i wewnątrz, sprawny technicznie, wyposażony w osłony zabezpieczające wirujące elementy, a jego zbiornik wypełniony 2/3 czystą wodą.