Szymon Gierz - IHAR

Ziemniak Polski 2011 nr 1
1
PRZEGLĄD URZĄDZEŃ
DO ZAPRAWIANIA ZIEMNIAKÓW
NA RYNKU KRAJOWYM
mgr inż. Szymon Gierz
Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych I Pojazdów Samochodowych
Zakład Maszyn Roboczych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, e-mail: [email protected]
Z
aprawianie bulw to nowy trend w rozwoju
technologii
rolniczej.
Do
głównych jego zalet należy zwalczanie
szkodników i chorób występujących we
wczesnym stadium rozwoju ziemniaka.
Zaprawy są ekologiczne, ponieważ ich dawki
w stosunku do środków bezpośredniego
zwalczania są nieporównywalnie mniejsze.
Do chorób robiących największe spustoszenie na plantacjach ziemniaka zalicza się
rizoktoniozę. Jest to choroba grzybowa,
zarodniki występują na sadzeniakach i w
glebie. Poza chorobami rośliny są atakowane przez szkodniki, do których należą drutowce i pędraki. Czołowe firmy chemiczne
wprowadziły na rynek nowe środki, które
należy stosować w postaci zawiesiny jako
zaprawę. Do zaprawiania służą zaprawiarki
stacjonarne lub mobilne montowane na sadzarkach. Dalszy rozwój tego kierunku
ochrony jest niezwykle ważny dla poprawy
ekonomiki produkcji i środowiska naturalnego. Celem pracy jest przy-bliżenie metod
zaprawiania oraz przedstawienie urządzeń
wykorzystywanych w tym procesie.
Na atak rizoktoniozy oraz drutowców i
pędraków rośliny ziemniaka są narażone we
wczesnym stadium rozwojowym, bezpośrednio po wschodach. W zależności od
terminu rizoktonioza objawia się w postaci
zgnilizny kiełków czy próchnienia podstawy
łodyg. Grzyb atakuje najmłodsze części rośliny, jakimi są kiełki, i szybko wnika dalej,
powodując jej obumieranie, a w najlepszym
razie ponowne kiełkowanie. Wtórny wzrost
kiełków przyczynia się do nierównomiernych
wschodów, co utrudnia kolejne zabiegi agrotechniczne. Rośliny z sadzeniaków, które
powtórnie wykiełkowały, dają słabszy plon i
wraz z roślinami, które w 100% zostały
zniszczone przez grzyb, obniżają efekt produkcyjny. Natomiast szkodniki, atakujące
podziemną część rośliny, żerują na bulwach,
powodując uszkodzenia zewnętrzne (dziury)
i wewnętrzne w miąższu o średnicy ok. 2
mm.
Taki ziemniak jest nieatrakcyjny dla konsumenta, dla przemysłu jest to również duży
problem. Zakłady produkujące frytki i chipsy
mają wówczas duży odsetek braków w produkcji, gdyż podziurawione bulwy dają produkt nie spełniający normy (płatki chipsów z
niepożądanymi otworami, a frytki są zbyt
krótkie).
Do szkodników żerujących na nadziemnej
części rośliny należy stonka ziemniaczana,
jej larwy bezpośrednio po wylęgu zjadają
ogromne ilości masy liściowej ziemniaka.
Podczas dużego nasilenia występowania
mogą powodować straty dochodzące do
80%. Zaprawy chemiczne są proekologiczne, tworzone z mniej toksycznych środków
chemicznych, a ich dawki są nieporównywalnie mniejsze – 08-1,5 kg na 100 kg sadzeniaków – nie mówiąc już o ich biodegradacji. Badania przeprowadzone w zakładzie
IHAR w Boninie dowodzą skuteczności ich
działania (tab. 1).
Tabela 1
Wpływ zaprawiania sadzeniaków zaprawą insektycydowo-fungicydową
na występowanie niektórych agrofagów ziemniaka [1]
Ziemniak Polski 2011 nr 1
2
Zaprawa
Prestige
290 FS
Prestige
290 FS
Prestige
Forte 370
Kontrola
Liczba chrząszczy
stonki ziemniaczanej w dniach
od sadzenia
70
80
90
100
110
Bulwy
uszkodzone
przez
drutowce (%)
75
6
4
5
11
23
3,7
3,2
100
4
3
3
7
15
2,0
2,4
60
3
4
7
14
37
3,9
3,1
-
39
62
34
46
137
23,4
47,5
Dawka
(g/100 kg
bulw)
Preparaty dopuszczone do wiosennego
stosowania jako zaprawy na bulwy ziemniaka według IOR i MRiRW w 2010 roku przedstawiono w tabeli 2. Zaprawianie na mokro
wykonuje się przy użyciu środków w postaci
emulsji, koncentratu zawiesinowego, żelu lub
roztworu wodnego. Dobra przyczepność
środka czynnego powoduje, że nie ma strat
substancji czynnej i otaczające środowisko
nie jest narażone na kontakt z nią. Kolejną
zaletą tej metody jest niewielka ilość środka
czynnego wykorzystywana do zaprawiania,
problem jednak stanowi konieczność stosowania specjalnych urządzeń, które będą
równomiernie, w odpowiednim kierunku i
systematycznie nanosić zaprawę. Ważnym
parametrem jest ilość zaprawy naniesionej
na powierzchnię sadzeniaka; zbyt mała mo-
Bulwy
z objawami
ospowatości
R. solani (%)
że nie wystarczyć do odpowiedniej ochrony
ziemniaków, natomiast zbyt duża może
opóźnić wschody, a nawet je uniemożliwić.
Zaprawianie ziemniaków na sucho jest już
dość wiekową metodą nanoszenia środków
chemicznych na powierzchnię bulwy. Zostało
opracowane w latach 80. ubiegłego wieku.
Jedną z maszyn do tego celu jest zaprawiarka konstrukcji Sławomira Fica i Leona Kukiełki (rys. 1). Jest to urządzenie stacjonarne
o konstrukcji bębnowej. W wewnętrznej części bębna jest umieszczony ślimak, który
miesza i przemieszcza sadzeniaki wzdłuż
bębna. Zaprawa w postaci proszku jest podawana do wnętrza bębna za pomocą specjalnego dozownika. W górnej części bębna
znajduje się sito, które odseparowuje nadmiar zaprawy.
Tabela 2
Preparaty zalecane do wiosennego zaprawiania bulw ziemniaka
(wg zaleceń IOR i stron bieżących MRiRW 2010 www.minrol.gov.pl) [1]
Nazwa
zaprawy
Manconex 80 WP
Dithane Neo Tec 75 WG
Monceren 12,5 DS
Monceren 250 FS
Prestige 290 FS*
Prestige Forte 370 FS*
Vitavax 2000 FS
Vitavax 200 FS
Substancja
aktywna
80% mancozeb
75% mancozeb
12,5% pencykuron
250 g pencykuron
140g imidachlopryd
+ 150 g pencykuron
120 g imidachlopryd
+ 250 g pencykuron
20% karboksyna
20% tiuram
20% karboksyna
20% tiuram
Dawka na
Dawka wody
Sposób
100 kg bulw na 100 kg bulw zaprawiania
200 g
1000 ml
S, M
200 g
1000 ml
S, M
200 g
-S
60 ml
1000 ml
M
75-100 ml
1500-2000 ml
M
60 ml
1500-2000 ml
M
200 ml
700-800 ml
M
150-200 ml
800-850 ml
M
* zaprawa grzybo- i owadobójcza do zwalczania stonki, mszyc i szkodników glebowych
S – zaprawianie na sucho, M – zaprawianie na mokro (w zawiesinie wody)
Ziemniak Polski 2011 nr 1
3
prawy w komorze czerpakowej daje zadowalający efekt. Wadą jest kontakt środka chemicznego z elementami sadzarki, co powoduje korodowanie jej elementów.
Rys. 1. Zaprawiarka stacjonarna
do zaprawiania na sucho [2]
Urządzenie to jednak nie znalazło uznania w oczach producentów ziemniaków z
uwagi na pracochłonność procesu i małą
dostępność środka jak na tamte czasy. Dziś
rolnicy zaprawiają sadzeniaki bezpośrednio
w koszu zasypowym sadzarki, posypując
materiał sadzeniakowy. Mała dokładność tej
metody i pylenie powodujące podrażnienia
oczu i dróg oddechowych to główne wady tej
metody.
Zaprawianie na mokro może być wykonywane za pomocą urządzenia firmy Aporo z
Poznania (rys. 2). Jest to zaprawiarka montowana na sadzarce, głównymi częściami są:
zbiornik na zaprawę, pompa przeponowa,
przewody elastyczne, 2 rozpylacze z dyszami wyposażonymi w drobnokropliste rozpylacze wirowe o pełnym stożku, dające realne
zużycie od 20 do 50 l cieczy użytkowej na
hektar obsadzonej plantacji. Pompa jest
montowana bezpośrednio na wałku frezowym wałka odbioru mocy ciągnika WOM,
rozpylacze są tak skonstruowane, aby można było je zamontować w komorze czerpakowej każdej sadzarki, ale także na zewnątrz
w taki sposób, że opryskiwane są sadzeniaki
w locie oraz gleba, na którą spadają. Poprzez dobór rozpylaczy i regulacje ciśnienia
cieczy roboczej reguluje się wydatek zaprawy. Podczas sadzenia ziemniaków podkiełkowanych zaprawiarka może być wykorzystywana do opryskiwania gleby, na którą
układane są sadzeniaki. Zwarta konstrukcja i
wykorzystanie WOM jako napędu czynią
urządzenie uniwersalnym, nanoszenie za-
Rys. 2. Zaprawiarka firmy APORO [3]
Innym urządzeniem do zaprawiania na
mokro jest pianowa zaprawiarka firmy Jacka
Krasuckiego ze Strzelec Opolskich (rys. 3).
Zbiornik o pojemności 20 l umieszcza się na
koszu zasypowym sadzarki, do którego jest
przymocowana wytwornica piany. Wytwornica jest zasilana powietrzem z układu pneumatycznego ciągnika, ciśnienie powietrza
zalecane przez producenta to 2 bary. Piana
jest transportowana przewodami do komór
czerpakowych, gdzie miesza się z sadzeniakami, pokrywając je zaprawą. Piana jest wytwarzana z mieszaniny zaprawy i środka
pianotwórczego. Zaletą urządzenia jest jego
prostota i łatwość montażu, jednakże nie
wszystkie ciągniki są wyposażone w układ
pneumatyczny i może powstać problem z
medium napędzającym. Brak mieszadła w
zbiorniku powoduje, że stężenie środka
czynnego w pianie ma różne wartości na
początki i końcu sadzenia, poza tym na dnie
zbiornika tworzą się osady z niektórych
środków ochrony roślin. Dużym problemem
4
Ziemniak Polski 2011 nr 1
jest kontakt piany z częściami sadzarki, powodujący jej korozję.
Rys. 3. Zaprawiarka pianowa [4]
Kolejnym urządzeniem może być zaprawiarka firmy ZIBO (rys. 4). Firma określa je
jako dozownik do materiałów płynnych, a
jednym z zastosowań może być nanoszenie
zapraw. Elementem napędzającym i wytwarzającym ciśnienie jest zespolony moduł
składający się z silnika elektrycznego prądu
stałego o znamionowym napięciu 12 V i
pompy wirowej. Wszystkie elementy są
przymocowane do zbiornika, który może
mieć pojemność 112 i 248 l. Małe gabaryty i
łatwo dostępne medium napędowe, jakim
jest prąd stały z instalacji elektrycznej ciągnika, oraz możliwość montażu dysz bez
ograniczeń co do umiejscowienia na sadzarce sprawia, że urządzenie jest uniwersalne.
Kłopotliwy może być brak mieszadła w
zbiorniku, co sprzyja rozwarstwianiu się mieszaniny wody i środka ochrony. Producent
nie podaje, jakiego rodzaju rozpylaczy należy używać, a wiadomo, że właściwy ich dobór ma ogromne znaczenie, gdyż tylko kilka
typów rozpylaczy może dać zadowalające
rozpylenie i pokrycie powierzchni bulwy.
Rys. 4. Zaprawiarka ZIBO [5]
W ofercie niemieckiej firmy GRIMME możemy znaleźć interesujące urządzenie, które
nanosi zaprawę, opryskując sadzeniaki (rys.
5). Elementem wytwarzającym ciśnienie jest
przeponowa pompa zamontowana na WOM
ciągnika. Sprężona zaprawa jest transportowana elastycznymi przewodami poprzez
zawór sterujący wysokością ciśnienia do
rozpylaczy. Zaprawianie polega na natryskiwaniu cieczy roboczej na bulwy. Odbywa się
w momencie, gdy bulwa spada z zespołu
wysadzającego na glebę. Podczas spadania
jest ona zaprawiana poprzez natryskiwanie z
dwóch stron (rys. 6). Dysze są zamontowane
naprzeciw, tak aby tworzone przez nie stożki
nanoszonej cieczy pokrywały się.
Dokładność pokrycia powierzchni bulwy
jest zależna od trzech parametrów: prędkości jazdy agregatu, ciśnienia cieczy roboczej
i rodzaju zastosowanych dysz. Najpierw
ustala się prędkość roboczą i rodzaj dysz i
dla tych zadanych warunków zaworem ciśnieniowym reguluje się odpowiednie ciśnienie cieczy roboczej. Mieszadło, które znajduje się w zbiorniku, dokładnie miesza ciecz
roboczą, co jest ważne w przypadku cieczy
w postaci zawiesiny, gdyż zapobiega jej
rozwarstwieniu i powstawaniu osadu. Fabrycznie urządzenie jest wyposażone w roz-
Ziemniak Polski 2011 nr 1
pylacze o strumieniu pełnego stożka, co ma
poprawić skuteczność zaprawiania. Urządzenie jest przeznaczone do sadzarek 4rzędowych i większych. Stosowanie zaprawiarki w mniejszych sadzarkach jest nieekonomiczne z uwagi na cenę oraz gabaryty
urządzenia.
5
układu hydraulicznego ciągnika, czyniąc
urządzenie dodatkowo atrakcyjnym, gdyż
można je łatwo montować na sadzarkach
innych producentów. Ponadto wszystkie ciągniki, zarówno nowe, jak i starsze, mają minimum dwa zewnętrzne złącza hydrauliczne,
co pozwala na bezproblemowe napędzanie
urządzenia. Zaprawianie polega na opryskiwaniu sadzeniaka z wszystkich stron w czasie jego spadania z zespołu wysadzającego
do gleby.
Rys. 5. Zaprawiarka GRIMME
na sadzarce 4-rzędowej [6]
Rys. 7. Projekt zaprawiarki zamontowanej
na sadzarce KORA [7]
Rys. 6. Moment zaprawiania ziemniaka urządzeniem
GRIMME [6]
Kolejnym urządzeniem do zaprawiania
może być prototypowe urządzenie zaprojektowane na Politechnice Poznańskiej. Zaprawiarka jest montowana na ramie nośnej sadzarki KORA firmy Unia-group (rys. 7). W
górnej części znajduje się zbiornik cieczy
roboczej z wlewem, mieszadłem i filtrem.
Pod nim znajduje się silnik hydrauliczny zagregowany z pompą tłokowo-przeponową,
do której jest przykręcony zawór ciśnieniowo-rozdzielający. Z zaworu wychodzą dwa
przewody elastyczne jeden dla każdego rzędu. W każdym rzędzie zastosowano rozdzielacze strumienia kierujące zaprawę do rozpylaczy w zależności od ich liczby; może ich
być od 2 do 4. Silnik hydrauliczny jest napędzany olejem hydraulicznym z zewnętrznego
Zaprawianie jest przyszłościową metodą
ochrony ziemniaków, dalszy rozwój będzie
zmierzał ku produkcji coraz nowszych środków oraz maszyn wykonujących ten zabieg,
a zwłaszcza tych do zaprawiania bezpośrednio podczas sadzenia. Najbardziej obiecujące są urządzenia zaprawiające w locie,
ich rozwój wiąże się z badaniami nad poprawą procesu zaprawiania poprzez lepsze
rozpylenie zaprawy, lepszą przyczepność i
ograniczanie strat. Do sparametryzowania
jest wiele czynników wpływających na poprawę efektywności tego procesu, tj. liczba
rozpylaczy, ich typ, rozmieszczenie, wysokość ciśnienia cieczy roboczej. Wraz z rozwojem elektroniki można by się pokusić o
elektroniczne sterowanie zaworami, umożliwiające cykliczną pracę samych rozpylaczy
w czasie spadania bulwy bezpośrednio w
polu strumienia rozpylacza. Ograniczyłoby to
zużycie środka czynnego, czyli zaprawy, a
tym samym zanieczyszczenie środowiska
naturalnego. Jednakże są to koncepcje i
trzeba wielu lat badań, aby sprawdzić celowość ich stosowania.
6
Ziemniak Polski 2011 nr 1
Źródła
1. Erlichowski T. 2010. Zaprawianie bulw ziemniaka.
– Wiad. Rol. 26.02.2010; 2. A01C P. 195669
28.01.1977. WSI Koszalin. Polska. Sławomir Fic, Teresa Bartkiewicz, Leon Kukiełka. [patent]; 3.
http://www.aporo.pl/galeria_foto/2; 4. UZY: (21) 108
410, (22) 17-07-1998, Jacek Krasucki,Strzelce Opol-
skie. [patent]; 5 http://www.zibo.nl/en/zinger-mechanisatie-bv/content/producten/grondbewerking/granulaatstrooier/zibo-12-volt-sproeiers; 6. http://www.grimme.de/en/09/produkte/kartoffeltechnik/legen/download
s/GL34T-Serie_UK.pdf; 7. Gierz S. 2008. Projekt
urządzenia do nanoszenia płynnych zapraw na bulwy
ziemniaka. Pr. dypl. Polit. Pozn.