Pilihan baru untuk mengoptimalkan deposisi tetesan semprotan di kentang

Ada sedikit informasi tentang dampak jenis nozel di bawah kanopi tanaman kentang yang lebat. Ada kesalahpahaman populer bahwa semprotan halus lebih disukai. 

Aplikasi pestisida diperlukan untuk mengendalikan hama tanaman, gulma dan penyakit. Namun, kesadaran akan pencemaran lingkungan memfasilitasi perubahan industri.

Desain nosel modern dapat memberikan kualitas semprotan yang meminimalkan penyimpangan semprotan tanpa mengurangi cakupan semprotan atau kemanjuran produk. Saat menyemprot, penting untuk memikirkan interaksi yang kompleks. Produk ini hanya setengah dari hasil akhir. Setengah lainnya akan berasal dari permutasi waktu, pilihan nosel, kecepatan maju, stabilitas boom, tinggi boom, volume air, tekanan semprot, sudut nozzle, dan perhatian terhadap detail oleh operator.

Memaksimalkan hasil herbisida, fungisida penyakit busuk daun dan pengering sambil mengurangi risiko penyimpangan, ini merupakan potensi menarik dari pilihan nosel yang tepat. Aplikasi semprot paling efektif ketika ukuran tetesan optimal untuk target yang diinginkan digunakan. Sangat penting untuk mendapatkan cakupan tiga dimensi yang memadai di seluruh kanopi. Dengan meningkatnya penyimpangan semprotan pestisida sebagai perhatian umum, petani telah beralih ke nozel penyertaan udara untuk menghasilkan tetesan yang lebih besar. Pertanyaannya adalah bagaimana hal ini diterjemahkan menjadi kemanjuran teknis baik dalam program penyakit busuk daun atau pengeringan?

Ada sedikit informasi tentang dampak jenis nozel di bawah kanopi tanaman kentang yang lebat. Ada kesalahpahaman populer bahwa semprotan halus lebih disukai. Sebagian besar pemahaman berasal dari data yang diekstrapolasi dari sereal dan tidak diukur secara in situ dalam kanopi kentang yang lebat. Arsitektur kanopi tanaman kentang yang digabungkan dengan tanaman tetangga yang sensitif seringkali berdekatan menciptakan hambatan besar untuk pemberian pestisida yang memadai. Pengukuran deposisi semprotan dalam kentang secara historis merupakan upaya padat karya yang mencakup kromatografi, slide berlapis, teknik fluorometri lain-lain, dan kertas peka air.

Pewarna kuning fluoresen Helios SC ditambahkan ke tangki semprot bersama dengan perlakuan pengeringan dan disemprotkan melalui empat nozel yang berbeda – Lechler IDTA, 3D sembilan puluh, Wilger dan Guardian Air Twin. Semua perlakuan diterapkan pada 400 liter per Ha menggunakan bagian boom seperempat, dalam dua lintasan terpisah yang disejajarkan dengan kalibrasi nosel.

Daun individu dipilih dari empat tanaman yang direplikasi dan dipasangkan di lapangan selama perawatan menggunakan bagian boom seperempat dari penyemprot komersial 2170m Fastrac 2000 & Knight 28 liter yang dapat dilepas dengan boom Scorgie.

Data kalibrasi untuk nozel yang dievaluasi pada 400 liter per Ha volume air 

3 Bar 6 km per jam – 2.0 liter per menit

Wilger 025 DR 110

Syngenta 3D Sembilan Puluh 05

4 Bar 5.5 km per jam – 1.85 liter per menit

Guardian Air Twin 04

Lechler IDTA 120 04C

Peningkatan cakupan daun atau penetrasi kanopi mungkin tidak selalu sesuai dengan peningkatan kemanjuran teknis! Tanaman target adalah tanaman benih Pentland Dell yang disemprotkan pada pagi yang tenang tanggal 2 September 2021.

Kemajuan dalam elektronik konsumen telah membuat kemungkinan pencitraan desktop resolusi ultra-tinggi menjadi kenyataan ekonomi bagi para peneliti. Analisis gambar kuantitatif sekarang secara teknis memungkinkan, meskipun hanya sedikit yang mencobanya pada kemampuan resolusi tinggi modern. Studi ini menggabungkan penilaian efikasi biologis dari perlakuan pengeringan yang sama yang diterapkan melalui empat jenis nosel dan menyelidiki metode analisis digital untuk kontras deposisi semprotan. Daun difoto secara digital di lahan tanjung menggunakan kotak hitam di bawah lampu neon. Deposisi semprotan dan variasi dalam kedalaman kanopi dianalisis beberapa hari kemudian melalui perangkat lunak komputer oleh Syngenta di Cambridge.

Memahami lebih akurat pengendapan tetesan jauh di dalam tajuk kentang pada akhirnya akan memberikan pemahaman yang jauh lebih lengkap tentang kemanjuran metodologi penyemprotan, dan memberdayakan petani untuk membuat pilihan yang lebih efektif dalam aplikasi semprotan. Kualitas semprotan empat desain komersial (kipas datar konvensional vs inklusi udara), di dua laju aliran air yang berbeda (004 vs 005 vs 2x 025), ditetapkan dalam kaitannya dengan kinerja pengeringan.

Keempat nozel bekerja dengan cara yang sama dalam hal pengeringan tanaman yang cepat.

Laju aliran, tekanan dan orientasi target memberikan pengaruh yang signifikan. Cakupan di kanopi bawah lebih tinggi dengan nosel kipas datar 2 x 025 tetapi perlu diperhatikan aplikasi diterapkan pada hari tanpa angin. Seandainya kondisinya lebih menantang, nozzle pengurangan drift 90% diprediksi lebih kuat. Memiringkan pola semprotan saat merawat tanaman kentang dapat secara signifikan meningkatkan kemanjuran endapan semprotan, dibandingkan dengan aplikasi dengan nozel kipas datar vertikal konvensional. Hasilnya menunjukkan trade-off yang jelas antara semprotan drift dan cakupan.

Kiat praktis untuk petani

Kualitas simpanan tergantung pada;

• Jumlah luas daun di zona target
• Bentuk sasaran
• Struktur tanaman vertikal adalah pengumpul semprotan yang bergerak secara horizontal
• Struktur tanaman horizontal adalah pengumpul semprotan yang bergerak secara vertikal dengan baik tetapi hanya pada kanopi bagian atas.
• Metode aplikasi
• Lintasan tetesan
• Ukuran dan kecepatan tetesan
• Volume semprotan

Studi sebelumnya menunjukkan ukuran tetesan menjadi pengaruh besar pada pengendapan tetesan. Kisaran ukuran tetesan memungkinkan tingkat penetrasi kanopi tanaman yang lebih tinggi. Hal ini penting untuk memastikan penetrasi semprotan fungisida penyakit busuk daun atau pengering daun ke kanopi tanaman yang lebih rendah. Meskipun tetesan kecil hingga sedang, umumnya dianggap diinginkan untuk cakupan yang optimal, mereka rentan terhadap penyimpangan.

Hal ini dapat dijelaskan dengan pergerakan dinamis udara melintasi boom. Dalam proses penyemprotan, saat lembaran cairan terus menerus diproduksi oleh nozel, udara di sekitarnya terangkat dari atas boom. Pergerakan dinamis udara menciptakan penurunan tekanan dan gaya angkat yang signifikan di atas boom. Ini memiliki efek menarik tetesan kecil ke dalam spiral, sehingga mereka tersedot ke atas menghasilkan pembentukan vortisitas di belakang boom dan akhirnya disimpan di permukaan di dekatnya. Tetesan yang lebih besar berguna memiliki kecepatan dan momentum yang cukup untuk melanjutkan sepanjang lintasan, seperti yang dipancarkan oleh nosel.

Gambar 1. Rata-rata tutupan daun di seluruh tanaman 

Pola pengendapan yang diamati lebih lanjut menunjukkan konsekuensi dari laju volume aplikasi yang relatif tinggi. Dengan deposisi yang lebih tinggi pada kanopi atas dan atas, turbulensi udara dan/atau pantulan tetesan mungkin penting.

Pekerjaan sebelumnya telah menunjukkan bahwa dengan peningkatan volume air, cakupan keseluruhan ditingkatkan. Aktivitas fungisida penyakit busuk daun dan produk pengeringan bergantung pada perolehan cakupan yang cukup.

Tabel 1.0 – Rata-rata tutupan tanaman

curat	Cakupan tanaman rata-rata
04 LechlerIDTA	38.77%
05 3D Sembilan Puluh	41.76%
025 Wilger	40.28%
04 Hypro Guardian Air Kembar	19.43%

Tabel 2.0 penjelasan nozel yang digunakan dalam evaluasi

04 LechlerIDTA

IDTA adalah jet semprot kipas datar dengan sudut semprotan asimetris dan laju aliran. Arah semprotan adalah 30° ke depan relatif terhadap tegak lurus dan 50° ke belakang yang telah menunjukkan hasil terbaik dalam berbagai pengujian sehubungan dengan endapan tinggi. Sudut semprotan depan adalah 120° memberikan 60% volume semprotan, dengan spektrum tetesan yang sedikit lebih halus ke depan dalam arah mengemudi untuk pembasahan yang optimal. 

Sudut semprotan belakang adalah 90° memberikan 40% volume semprotan dengan spektrum tetesan yang lebih kasar dan lebih tahan-hanyut. Dengan spektrum tetesan yang seimbang ini, cakupan yang baik tercapai. Antara 2.1 – 4.0 Bar nozel ini dinilai sebagai nozel bintang 3 LERAP untuk pengurangan drift. Antara 1.0 dan 2.0 Bar nozel ini dinilai sebagai nozel bintang 4 LERAP untuk pengurangan drift. Nozel induksi udara memberikan drift yang jauh lebih sedikit daripada konvensional tetapi jika tinggi boom tidak dikontrol dengan baik maka keuntungan dari pengurangan drift yang terkait dengan nozel induksi udara tidak terwujud.

3D sembilan puluh

Penyetelan ultra-halus dari bentuk lubang keluar dan aspek lain dari desain ujung semprotan low-drift telah menghasilkan Syngenta 3D sembilan puluh yang baru. Menghindari drift menjaga agar semua produk tepat sasaran dan pada tanaman, serta mengurangi efek hembusan angin yang dapat mengganggu pola semprotan selama aplikasi; maksud dari desain sembilan puluh 3D adalah untuk mencapai distribusi yang paling merata di seluruh area target. 

Menurut Syngenta, ini memberikan pengurangan drift 90% jika dibandingkan dengan nozzle kipas datar biasa. Ujung baru, yang miring untuk menembus tanaman dengan banyak dedaunan, adalah desain pra-orifice daripada tipe induksi udara, yang biasa digunakan untuk nozel drift rendah. Dirancang untuk digunakan dengan sistem modulasi lebar pulsa (PWM). Sembilan puluh 3 05D yang direkomendasikan untuk semprotan herbisida hawar dan pra-munculnya akan tersedia secara komersial pada musim semi 2022, dengan pilihan ukuran dari 03 hingga 08 berikut.

Sebuah denyut nadi perubahan

Pulse Width Modulation (PWM) adalah sistem untuk mengontrol ukuran dan keluaran tetesan, sambil mempertahankan pola semprotan nozzle. PWM telah digunakan selama bertahun-tahun di AS tetapi masih lepas landas di Inggris. Ini ideal untuk beroperasi pada tekanan yang lebih rendah dan memberikan kontrol drift tinggi ke tekanan yang lebih tinggi dengan tetesan kecil yang lebih efektif, semua dengan nosel tunggal yang sama. Alih-alih beralih di antara nozel terpisah, PWM mengontrol aliran ke nosel tunggal dengan menggunakan solenoida untuk menghidupkan atau mematikannya pada 10 kali/detik (ditunjukkan sebagai Hertz, jadi 10Hz).

Mengontrol laju aliran dengan menyesuaikan siklus kerja dan frekuensi siklus nosel sambil mempertahankan tekanan konstan memberikan keuntungan yang berbeda dibandingkan mengontrol aliran dengan menyesuaikan tekanan. Jika Anda mematikan hanya satu nozel, dengan sistem standar Anda membahayakan aplikasi –– Anda memerlukan minimal tiga untuk cakupan yang efektif –– karena tumpang tindih. Nosel PWM dapat melakukan ini sendiri. Mengeluarkan pulsa dari nozel mempertahankan laju aliran dengan hanya variasi tekanan yang sangat kecil.

 Keluaran dalam liter/dtk yang diperlukan dipertahankan dengan lamanya waktu nosel tetap terbuka –– memvariasikan ini, alih-alih tekanan, mempertahankan keluaran agar sesuai dengan kecepatan. Pada saat yang sama, ia mempertahankan ukuran tetesan dan tidak mempengaruhi sudut. PWM memungkinkan satu nozzle untuk menyediakan berbagai aliran untuk aplikasi yang berbeda. Ia bekerja dengan semua nozel semprot standar, selain induksi udara, karena mereka menggunakan venturi.  

 Pabrikan juga telah mengerjakan 'kompensasi belokan' menggunakan PWM untuk mengatur nozel di bagian dalam dan luar boom lebar. Ini akan mempertahankan tingkat aplikasi dan cakupan yang tepat dengan mengkompensasi perbedaan kecepatan tepi luar, yang akan bergerak jauh lebih cepat daripada nozel yang lebih dekat ke kendaraan saat berbelok.

Penyemprotan PWM meliputi:

• Kontrol nosel individu.
• Tumpang tindih dan ganti kompensasi.
• Perubahan laju aliran yang cepat dan real-time sambil meminimalkan dampak pada ukuran tetesan.

Ringkasan

Beroperasi dalam kondisi cuaca yang sesuai dan menggunakan zona penyangga, pengurangan umum dalam penyimpangan semprotan dapat dicapai melalui pemilihan nosel yang sesuai. Nozel hidraulik sangat serbaguna dalam hal pilihan pola, sudut, dan ukuran semprotan.

Pemilihan nozzle harus dilakukan berdasarkan kasus per kasus; dengan mempertimbangkan setiap parameter operasional untuk memastikan pengiriman dan kinerja produk yang optimal. Berbagai faktor kompleks yang mempengaruhi keluaran penyemprot, dan dengan demikian pengiriman produk, harus dipertimbangkan. Laju aliran (volume air), tekanan operasi, tinggi boom, formulasi dan konsentrasi produk, semuanya dapat mempengaruhi kualitas semprotan dan kemanjuran produk. Namun, pada akhirnya, tingkat cakupan yang lebih baik dicapai dengan 90% nozel pengurangan drift dengan kualitas semprotan yang lebih kasar sehingga kurang rentan terhadap penyimpangan semprotan yang tidak sesuai target.

Pengembangan desain nozzle dapat memberikan hari semprotan ekstra yang berharga untuk memberikan perlindungan penyakit busuk yang penting tepat waktu. Dalam kondisi cuaca yang kurang optimal atau pada jarak yang dekat dengan tanaman sensitif, risiko penyimpangan dapat mengesampingkan penggunaan kualitas semprotan sedang hingga halus yang dipancarkan dari nozel kipas datar konvensional.

Proksi visual yang disediakan oleh strip bunga liar di mana operator menggunakan nozel Lechler IDTA sepanjang musim telah secara mengesankan mengurangi penyimpangan herbisida atau pengeringan. Potongan bunga liar ditaburkan di bagian tengah ledakan semprotan, dengan nozel kosong dimasukkan di atas bunga.

Scottish Agronomy dengan penuh rasa terima kasih mengakui bantuan dari Jim Reid, pertanian Milton of Mathers, St Cyrus, dekat Montrose; McCain Potatoes, Pugeston, Montrose; Oliver Ainsworth (Syngenta) dan Harry Fordham (Syngenta) dalam pelaksanaan pekerjaan ini.

/agroteknologi