Typy rozpylaczy i ich zastosowanie w sadach

Celem opryskiwania jest równomierne naniesienie na drzewa odpowiedniej ilości środka ochrony roślin, przy zminimalizowaniu strat powodowanych znoszeniem. Skuteczna i bezpieczna dla otoczenia ochrona roślin to dobrze dobrany, sprawny i wykalibrowany opryskiwacz, wyposażony we właściwe rozpylacze. Dobierając rozpylacze należy uwzględniać stosowaną dawkę cieczy, rodzaj zabiegu, sposób działania preparatu oraz warunki pogodowe.

Rozpylacze ciśnieniowe

W opryskiwaczach sadowniczych stosowane są głównie hydrauliczne rozpylacze ciśnieniowe (fot. 1) różnych typów (fot. 2). W rozpylaczach tych ciecz pod ciśnieniem przechodzi przez specjalnie ukształtowany otwór wytryskowy. Po opuszczeniu rozpylacza tworzy początkowo cienki film, który następnie rozpada się na krople o zróżnicowanych rozmiarach (spektrum kropli). Średnica kropel wytwarzanych przez te rozpylacze zależy od ciśnienia cieczy, budowy rozpylacza oraz wielkości i kształtu otworu wytryskowego

Na wielkość kropel w czasie opryskiwania można zatem wpłynąć, dobierając odpowiedni typ i rozmiar rozpylaczy ciśnieniowych oraz regulując ciśnienie cieczy w instalacji cieczowej opryskiwacza. Jeżeli takie informacje są dostępne, to w specyfikacji rozpylaczy warto sprawdzić, jakie krople (np. drobne, średnie, grube) wytwarzane są przy stosowanych ciśnieniach cieczy.

Kształt wytwarzanego strumienia cieczy zależy od budowy rozpylacza i może przybierać formę stożka (rozpylacze wirowe – fot. 3 na str. 4) lub płaskiego wachlarza o mniej lub bardziej regularnym kształcie (rozpylacze płaskostrumieniowe). Do opryskiwania sadów i innych upraw przestrzennych (jagodniki, chmielniki) przeznaczone są głównie wirowe rozpylacze ciśnieniowe. Standardowo wytwarzają one strumień cieczy o kącie rozpylania 80°, ale dostępne są również wersje o mniejszym kącie rozpylania (od 40°). Jeżeli jest to możliwe, to podczas zabiegu należy ustawić odpowiednie odległości między rozpylaczami i ich dystans od opryskiwanych roślin oraz kąt skierowania strumienia cieczy. W wielu opryskiwaczach sadowniczych jest już możliwość zmiany ustawienia pozycji rozpylaczy w pionie, a te o kierowanym strumieniu powietrza dysponują znacznym zakresem regulacji kierunku i umieszczenia rozpylaczy w przestrzeni. W tych ostatnich przy każdym nastawnym wylocie powietrza znajduje się przeważnie jeden rozpylacz (wirowy lub płaskostrumieniowy). Należy dążyć do takiego ich ustawienia, aby znajdowały się jak najbliżej opryskiwanych roślin. Generalną zasadą jest takie dobranie i ustawienie rozpylaczy, aby strumień cieczy mógł się w pełni „rozwinąć”, zanim dotrze do roślin oraz aby cała wysokość drzew była opryskiwana proporcjonalnie do objętości koron. W opryskiwaczach sadowniczych rozpylacze rozmieszczone są w pionie co 20–40 cm, co wynika głównie z kąta rozpylania cieczy w stosowanych rozpylaczach wirowych. W opryskiwaczach polowych, w których standardowo stosowane są rozpylacze o kącie rozpylania 110–120°, aby uzyskać równomierny rozkład poprzeczny cieczy, są one rozmieszczone na belce polowej co 50 cm.

Przeznaczone dla sadownictwa rozpylacze płaskostrumieniowe rozpylają ciecz pod kątem 80–90° i mogą być montowane w miejscu rozpylaczy wirowych. Są one stosowane w celu ograniczania znoszenia cieczy, ponieważ nawet w wersjach standardowych wytwarzają większe krople niż rozpylacze wirowe o podobnym wydatku cieczy. Należy pamiętać o takim zamontowaniu rozpylaczy płaskostrumieniowych, aby ich strumienie nie zderzały się i były odchylone od kierunku pionowego o kilka stopni, podobnie jak elementy prawie zasłoniętych żaluzji.

Zarówno rozpylacze wirowe, jak i płaskostrumieniowe oferowane są w wersjach standardowych, antyznoszeniowych i eżektorowych (fot. 4). Pierwsze wytwarzają krople najmniejsze, drugie ograniczają powstawanie kropel najdrobniejszych, podatnych na znoszenie. Rozpylacze eżektorowe generują krople największe (do ekstremalnie grubych), najmniej podatne na znoszenie, przy zachowaniu jednakowego natężenia wypływu cieczy jak ich standardowe odpowiedniki. Efekt ten jest uzyskiwany dzięki wykorzystaniu zjawiska Venturiego, podczas którego do strumienia cieczy zasysane jest powietrze, a krople mają postać „bąbelków”. Rozpylacze eżektorowe, poza wersjami podstawowymi („długimi”, około 5 cm), oferowane są również w wersjach kompaktowych („krótkich”), o zwartej budowie (długość do 3 cm), wytrzymałej konstrukcji i łatwym montażu na opryskiwaczu. Wytwarzają one krople nieco mniejsze niż ich pełnowymiarowe wersje. Opracowano je w celu ograniczenia liczby uszkodzeń nadmiernie długich rozpylaczy eżektorowych, bardziej narażonych na kontakt z opryskiwanymi roślinami.

Najlepszy efekt biologiczny można uzyskać przy użyciu rozpylaczy drobnokroplistych, dzięki stosowaniu rozpylaczy w ich wersjach standardowych. W przypadku potrzeby ograniczenia znoszenia należy stosować rozpylacze antyznoszeniowe lub eżektorowe. Do zwalczania chwastów należy dobierać rozpylacze i parametry ich pracy w taki sposób, aby umożliwić stosowanie drobnych kropel na chwasty jednoliścienne, średnich i grubych na dwuliścienne i bardzo grubych w zabiegach doglebowych. Zwalczanie chwastów pod koronami drzew przy użyciu herbicydów nieselektywnych wymaga zawsze użycia belek wyposażonych w osłony.

Rozpylacz i właściwe ciśnienie cieczy

Przystosowanie do różnego zakresu ciśnień wynika z budowy rozpylaczy oraz z zastosowanych materiałów (np. ceramika, tworzywo, metal). Rozpylacze przeznaczone do opryskiwaczy sadowniczych uzyskują prawidłowe rozpylenie cieczy przy ciśnieniu od 5 do 30 barów, podczas gdy dla polowych – od 1 do 8 barów. Należy zawsze sprawdzać polecany zakres ciśnień. Od zastosowanego ciśnienia zależy prawidłowa praca rozpylaczy, wielkość kropel i kształt strumienia cieczy, które wpływają na jakość naniesienia i wielkość znoszenia. Najlepiej stosować niższe ciśnienia z polecanego zakresu, co ograniczy powstawanie najdrobniejszych, podatnych na znoszenie kropel i mniej obciąży pozostałe elementy układu cieczowego opryskiwacza.

W celu zwiększenia dawki cieczy na hektar lepiej jest zamienić rozpylacze na takie o większym wydatku, niż nadmiernie zwiększać ciśnienie cieczy. Dobrą praktyką jest posiadanie i używanie rozpylaczy ciśnieniowych dobranych do stosowanych dawek cieczy i umożliwiających pracę przy właściwym zakresie ciśnień.

Obsługa i konserwacja rozpylaczy ciśnieniowych

Rozpylacze niedrożne lub z wyraźnie ograniczonym wypływem cieczy należy przeczyścić specjalną szczoteczką lub zdemontować i wypłukać w wodzie albo przedmuchać sprężonym powietrzem. W żadnym wypadku nie należy przedmuchiwać ich ustami. Po zakończeniu serii zabiegów rozpylacze należy zdemontować i wypłukać w wodzie, a następnie po wysuszeniu ponownie zamontować na opryskiwaczu. Zimą najlepiej przechowywać rozpylacze zdemontowane i umieszczone np. w sicie wlewowym opryskiwacza.

Rozpylacze pneumatyczne

W rozpylaczach pneumatycznych (fot. 5) szybki strumień powietrza (80–120 m/s) ścina cienką warstwę cieczy z krawędzi elementu umieszczonego w miejscu największej prędkości powietrza, wytwarzając krople o średnicy 100–200 µm. Ciecz podawana jest pod niewielkim ciśnieniem (około 3 barów). Takie rozpylacze są w Polsce stosowane w dużo mniejszym zakresie niż np. na południu Europy. Regulacja wielkości kropel jest w tym przypadku trudniejsza, ponieważ wymaga zmian prędkości strumienia powietrza, który jednocześnie jest nośnikiem kropel cieczy i decyduje o ich penetracji w uprawach. Zaletą takich rozpylaczy jest prosta budowa oraz praktyczne wyeliminowanie ich zapychania się. Jeżeli zatem uda się uzyskać łącznie wymaganą wielkość kropel i właściwy wydatek powietrza umożliwiający penetrację roślin, to warto rozważyć stosowanie tak wyposażonych opryskiwaczy.

Rozpylacze rotacyjne (atomizery)

W rozpylaczach rotacyjnych, zwanych często atomizerami, ciecz podawana jest na wirujący z dużą prędkością element obrotowy (tarcza, stożek, walec), na którym pod wpływem sił odśrodkowych rozrywana jest na krople o średnicy 50–150 µm. Z założenia wytwarzane są drobne i bardzo drobne krople podatne na znoszenie. Zmiana ich wielkości jest możliwa w ograniczonym zakresie poprzez regulację prędkości obrotowej atomizerów, które mogą mieć własny napęd (hydrauliczny, elektryczny) lub uzyskiwać napęd od strumienia powietrza, w którym są umieszczone. W tym drugim przypadku istnieje podobny problem z regulacją wielkości kropel jak dla rozpylaczy pneumatycznych. Rozpylacze rotacyjne umożliwiają znaczne obniżenie dawek cieczy. Jeżeli jest to możliwe, to powinny być one stosowane łącznie z osłonami (np. nanoszenie herbicydów) albo w warunkach, w których znoszenie cieczy opryskowej jest najmniejsze lub nie stwarza zagrożenia dla otoczenia.

Rozpylacze a rodzaj zabiegu i sposób działania preparatu

Wyboru rozpylaczy i ich parametrów roboczych (fot. 6) należy dokonać w zależności od rodzaju zabiegu i sposobu działania preparatu. Podczas opryskiwania rozpylacze odpowiadają za jakość pokrycia opryskiwanych powierzchni i ilość cieczy zatrzymanej na roślinach (retencja) oraz penetrację kropel w obrębie roślin.

Stosowanie kropli drobnych umożliwia uzyskanie lepszego pokrycia liści i innych części drzew, dlatego należy je wybierać w przypadku preparatów kontaktowych. Krople bardzo grube są najmniej podatne na znoszenie, jednak nie gwarantują właściwego pokrycia, a skuteczność biologiczna zabiegów ochronnych wykonywanych z ich zastosowaniem może być mniejsza.

Mniejsze ryzyko osłabienia efektu działania występuje podczas stosowania preparatów systemicznych. W celu sprawdzenia, czy nie istnieją wyraźne zalecenia, jakiej wielkości krople są polecane dla danego zabiegu, należy zapoznać się z etykietą środka ochrony, a w przypadku wątpliwości skontaktować się ze sprzedawcą preparatu.

Opryskiwacz i właściwe rozpylacze

Opryskiwacze ciśnieniowe należy wyposażyć w rozpylacze ciśnieniowe (wirowe lub płaskostrumieniowe) umożliwiające podanie założonej dawki cieczy i uzyskanie odpowiedniej do warunków wielkości kropel. Zamontowanie na takich opryskiwaczach np. rozpylaczy rotacyjnych jest dyskusyjne i z pewnością wymaga wykonania prac warsztatowych. Ważnym problemem do rozwiązania przy takiej przebudowie będzie zapewne właściwe umieszczenie rozpylaczy rotacyjnych w strumieniu powietrza. Pomocniczy strumień powietrza w opryskiwaczach z rozpylaczami ciśnieniowymi może być regulowany niezależnie od parametrów strumienia cieczy (fot. 7). Powinien on zapewnić równomierny rozkład cieczy w koronie drzew przy minimalnym znoszeniu. W przypadku rozpylaczy rotacyjnych, które wytwarzają drobne lub bardzo drobne krople, istotne jest takie dobranie siły pomocniczego strumienia powietrza, aby rozpylona ciecz była wtłaczana do wnętrza korony drzewa i w minimalnym stopniu była znoszona poza opryskiwane rośliny.

W opryskiwaczach pneumatycznych do dobrego rozpylenia wymagane są prędkości powietrza około 80 m/s, a ilość powietrza tłoczona przez wentylator jest proporcjonalna do prędkości pomocniczego strumienia powietrza. Dlatego należy rozpatrywać łącznie parametry pracy wentylatora opryskiwacza i prędkość roboczą, tak aby uzyskać odpowiedni wydatek powietrza umożliwiający dobre rozpylanie i możliwie równomierny rozkład cieczy w koronie drzewa oraz ograniczenie znoszenia.

Taki efekt zostanie osiągnięty, gdy strumień cieczy obejmie całą wysokość drzew, a ilość cieczy przedmuchiwanej przez ich korony będzie niewielka. Potwierdzeniem dobrze dobranych parametrów strumienia powietrza dla opryskiwaczy sadowniczych jest docieranie chmury cieczy nie dalej niż do połowy sąsiedniego międzyrzędzia poza opryskiwane drzewa. Nie zawsze będzie to możliwe, ale należy do takiego efektu dążyć.

Rozpylacze a przebieg warunków atmosferycznych

Najważniejszym czynnikiem, który ma wpływ na dobór rozpylaczy, jest prędkość wiatru. Obecnie przepisy prawa zezwalają na wykonywanie zabiegu ochrony roślin przy prędkości wiatru nieprzekraczającej 4,0 m/s. Należy jednak pamiętać, że opryskiwanie należy wykonać również w sposób minimalizujący zagrożenie znoszeniem. Do tego celu mogą zostać wykorzystane rozpylacze ograniczające znoszenie, które należy stosować już przy prędkości wiatru >3,0 m/s (najlepiej >2,0 m/s). W sytuacji konieczności wykonania opryskiwania przy niesprzyjającym przebiegu warunków atmosferycznych powinny być zastosowane rozpylacze wytwarzające grube lub bardzo grube krople. Uzyskanie takich kropel jest możliwe przez zastosowanie rozpylaczy eżektorowych. Pewne możliwości ograniczenia znoszenia daje również zastosowanie rozpylaczy o większych rozmiarach. Należy wtedy stosować niższe ciśnienie i mniejszą prędkość roboczą w celu zachowania zakładanej dawki cieczy na hektar. Warto przygotować się na tego typu sytuację, kalibrując opryskiwacz również dla takich parametrów roboczych.

Uzyskanie najlepszego pokrycia liści i innych elementów drzew umożliwia stosowanie kropli drobnych. Są one jednak bardziej podatne na znoszenie, wpływając na skażenie środowiska oraz ograniczając ilość środka ochrony docierającego do roślin. Można i należy zawsze je stosować w warunkach braku zagrożenia znoszeniem (wiatr <2,0 m/s), a także w oddaleniu o co najmniej 20 metrów od obiektów wrażliwych (np. pasieki).

Bezwzględnie należy przestrzegać szerokości stref buforowych zapisanych w etykiecie stosowanego środka ochrony roślin, wyznaczających wymagany dystans od wód powierzchniowych, jaki należy zachować podczas opryskiwania. W ten sposób uzyskamy właściwy efekt opryskiwania i zadbamy o środowisko przyrodnicze.
Proces rozpylania może odbywać się przy wykorzystaniu energii ciśnienia cieczy (rozpylacze ciśnieniowe), szybkiego strumienia powietrza (rozpylacze pneumatyczne) albo siły odśrodkowej (rozpylacze rotacyjne – atomizery). Sposób rozpylania determinuje dwa podstawowe parametry strugi cieczy: wielkość kropel i kształt strumienia cieczy. Budowa opryskiwacza sadowniczego w znacznym stopniu warunkuje rodzaj rozpylaczy, jakie mogą być na nim zamontowane.