Pěstování polních plodin představuje trvalý zápas člověka s přírodou. Na jedné straně využívá zemědělec její sílu, na druhé straně je nucen se jí bránit. Člověk se vědomě podílí na vytváření ekologické rovnováhy, kterou se příroda trvale snaží pomocí svých samoregulačních mechanismů vyrovnávat. Proti škodlivým činitelům – chorobám, škůdcům a plevelům – je řešením integrovaná ochrana a v rámci ní výběr vhodné aplikační techniky.
Od nepaměti je cílem ochrany rostlin uchránění kultur před chorobami, škůdci a pleveli. Obecně se vždy výlučně jednalo o zabránění větším výpadkům sklizně. Tento aspekt zesílil a dostal se do popředí v době úsilí o racionalizaci ochranných zásahů. Velkých změn doznaly metody ochrany rostlin – od jednoduchých technických zásahů se postupně přešlo na použití syntetických prostředků pro hubení škodlivých organismů. Je nutné si uvědomit, že každý syntetický preparát je přírodě vnucená cizí látka, a i když přípravek není sám o sobě toxický pro člověka, zvíře či rostlinu, může přesto narušit nežádoucím způsobem přirozený ekosystém. Určitým řešením tohoto problému je integrovaná ochrana rostlin.
Integrovaná ochrana rostlin je způsob, který využívá všechny ekonomické, ekologické a toxikologicky přijatelné metody k regulaci škodlivých organismů a jejich udržení pod hladinou škodlivosti s přednostním záměrným využíváním přirozených omezujících faktorů. V podstatě jde o to, aby se ochrana rostlin nebrala jako izolovaná pracovní operace, ale byla chápána v souvislostech se všemi pěstitelskými opatřeními.
Chemická ochrana v kontextu dalších opatření
Všechna opatření směřující k dosažení produkce zdravějších potravin se musí vzájemně sladit tak, aby byla podpořena přirozená odolnost plodin, udržena úrodnost půdy a chráněna rozmanitost živočišných i rostlinných druhů. Přednostně by se měly využívat přirozené ochranné faktory. Teprve když tato opatření nedostačují, lze uvažovat o přímých metodách ochrany.
Pro integrovanou zemědělskou produkci jsou důležité následují prvky:
–volba stanoviště,
– střídání plodin,
– výběr odrůd,
– příprava půdy k setí a způsob obdělávání půdy,
– termín setí (výsadby), hustota a hloubka setí,
– hnojení,
– údržba okolí polí (okraje pozemku),
– opatření přímé ochrany.
Z hlediska aplikační techniky nás budou dále zajímat opatření přímé ochrany rostlin. Mezi přímé způsoby ochrany patří – fyzikální způsoby (mechanické či termické hubení plevelů), biologické způsoby (množení či periodická introdukce užitečných organismů do porostu) a chemická ochrana (aplikace syntetických látek – pesticidů).
Klíčový význam při rozhodování o zásahu mají termíny – hladina škodlivosti a práh škodlivosti. Hladina škodlivosti je dosažena, když zvýšení výnosu vlivem určitého zásahu má stejnou hodnotu jako vynaložené náklady. Práh škodlivosti je taková populační hustota škodlivých organismů, která opravňuje k provedení ochranného zásahu, aby nedošlo k překročení hladiny škodlivosti (Häni et al., 1993).
Stroje k ochraně rostlin
Stroje pro ochranu rostlin mají v zemědělské výrobě své nenahraditelné místo. Můžeme bez nadsázky říci, že jejich význam neustále vrůstá, především díky rozšiřování minimalizačních technologií zpracování půdy. V poslední době dochází k velkému rozšíření těchto technologií do stále více zemědělských podniků lišících se velikostí obhospodařované plochy orné půdy. Ochrana zemědělských kultur před působením plevelů, různých chorob i škůdců přináší značné zvýšení zemědělské produkce. Ochranu rostlin je však třeba chápat v plné šíři, zejména jako prevenci proti výskytu škodlivých činitelů a nikoliv jen jako léčebný zásah. Prevence, tedy nepřímý způsob ochrany rostlin, je dána dodržováním agrotechnických lhůt, osevních postupů, výběrem kvalitního osiva a volbou odrůdy. I přes všechnu prevenci se však neobejdeme bez kvalitních strojů na ochranu rostlin, kterými zajistíme dobrý zdravotní stav porostu, a tím také vysoký výnos. Z toho je jasné, že bez strojů na ochranu rostlin nemůže být rostlinná výroba efektivní. Stroje na ochranu rostlin můžeme rozdělit do třech skupin podle velikosti částic (Kumhála a kol., 2007) vzniklých při rozptylu:
– postřikovače – průměr částic 0,15 – 0,5 mm (přičemž minimálně 80 % kapek musí mít průměr nad 0,15 mm),
– rosiče – průměr částic 0,05 až 0,15 m,
– zmlžovače – vytvářejí tzv. lehkou mlhu o velikosti částic do 0,02 milimetru anebo těžkou mlhu o velikosti částic 0,02 až 0,05 mm.
Zmlžování je rozptylování tekutého pesticidu bez jeho předchozího ředění na ošetřovanou plochu v dávce do 5 l/ha, s kapkami o velikosti do 0,05 mm. Částice jsou charakteristické svou nepatrnou hmotností a malou rychlostí klesání. Proto lze ve volné přírodě použít pouze tzv. těžká mlha s rozměrem částic 0,02 až 0,05 mm. Pro uzavřené objekty, např. skleníky, lze použít i lehká mlha s kapkami menšími než 0,02 mm. Jelikož je jejich použití výrazně závislé na klimatických podmínkách, tak se pro klasickou ochranu polních plodin v současné době prakticky nepoužívají.
Rosení je ošetřování rostlin, při kterém je minimálně 80 % kapaliny rozptýleno na kapky o rozměrech 0,025 – 0,125 mm. Kromě toho je pro rosení charakteristické použití přípravku s vyšší koncentrací, nižší spotřebou nosné látky a uplatnění pneumatického nebo hydropneumatického rozptylu kapaliny. Menší kapky jsou v prostoru méně stabilní a hůře sedimentují. Do porostů jsou vnášeny proudem vzduchu od ventilátoru, který jim uděluje potřebnou energii. Vzduch je zároveň nosným médiem pro dopravu kapek na ošetřovanou plochu. Průměr kapek při rosení závisí na povrchovém napětí postřikové kapaliny, použité trysce, pracovním tlaku kapaliny a na rychlosti proudu vzduchu. Rosiče jsou určeny především pro ošetřování kulisových kultur, tedy sadů, vinic či chmelnic.
Nesený, tažený či samojízdný?
Podle velikosti plochy, kterou zemědělský podnik obhospodařuje, si může zemědělec vybrat z několika typů postřikovačů – nesené, návěsné a samojízdné s vlastním energetickým zdrojem. Tyto postřikovače se liší jak objemem zásobní nádrže, který se pohybuje od 400 do 10 000 l postřikové kapaliny, tak záběrem aplikačního rámu, který výrobci nabízejí v rozmezí od 10 do 38 a dokonce i 50 m.
U ochrany rostlin je jasný směr vývoje k přesnému dávkování přípravků, stejně tak další zlepšování techniky odvozené ze systému precizního zemědělství. Výrobci tak nabízejí moderní stroje na ochranu rostlin vybavené nejmodernější technikou. Vysoká účinnost pesticidů je velmi podmíněna vlastnostmi strojů na chemickou ochranu rostlin. Je třeba přesně stanovit dávku ochranné látky, dodržet zadanou koncentraci roztoku, rovnoměrnost aplikace na povrchu půdy či povrchu ošetřovaných rostlin a vyloučit úlet pracovní kapaliny za hranice ošetřovaného pozemku. Snahou světových výrobců strojů na ochranu rostlin je dosáhnout toho, aby jejich stroje vyhovovaly tvrdým požadavkům ekologické bezpečnosti, především však zajištění kvality aplikace pesticidů. Dnes vstupuje do popředí otázka snižování dávek pesticidů lokálně diferencovanou aplikací, která vede ke snížení ekologické zátěže životního prostředí a také k poklesu nákladů na ochranu rostlin.
Postřikovače nesené na tříbodovém závěsu traktoru jsou nabízeny s objemem nádrže od 400 do 1200 litrů a šířkou pracovního záběru až 24 m. Jsou lehce ovladatelné a využití moderních technologií i v těchto jednoduchých strojích spolu se spojením s lehkými traktory a malými přepravními časy umožňuje dosažení vysokých plošných výkonů. Postřikovače návěsné splňují díky svým parametrům (objem nádrže až 4000 l a šířka ramen až 36 m) podmínky pro využití v podnicích hospodařících s větší výměrou půdy. Pozornost je v tomto případě věnována ramenům, neboť při tak velkém záběru je nutná jejich stabilizace. Při práci na svahu je neocenitelným pomocníkem automatické přestavování sklonu, které zajistí kopírování terénu a dodržení rovnoměrnosti dávky. U těchto strojů lze využít technologii přímé injektáže pesticidů a variabilní dávky hnojení dusíkem pomocí N-Senzoru. Nejvýkonnější technikou pro ochranu rostlin je skupina samojízdných strojů. Objem hlavní nádrže až 10 000 l a úctyhodný záběr aplikačního rámu až 36 (50) m předurčuje tyto stroje pro podniky služeb a zemědělské podniky, které ošetřují ročně několik tisíc hektarů. Samozřejmostí u těchto strojů je vybavení palubním počítačem a dálkově řízené nastavování průběhu aplikačního procesu. U těchto postřikovačů je použití moderních technologií systému precizního zemědělství doporučováno nejvíce.
Podíl návěsných a samojízdných postřikovačů v posledních letech prudce stoupá. Je to dáno především nejvyšší úrovní komfortu obsluhy, precizním dávkováním, minimalizací úletu postřikové kapaliny při aplikaci. Výkonné stroje na ochranu rostlin jsou dnes zpravidla vybaveny počítači pro řízení postřikové dávky. Trend jasně směřuje k používání komunikačního kanálu na bázi ISO-Bus. Elektronika v tomto případě zajistí funkčnost, produktivitu a komfortní ovládání. Samozřejmostí je stále častější využívání GPS technologií.
Komponenty postřikovače
Zásobní nádrže na postřikovou kapalinu se v dnešní době vyrábějí pouze z plastu, který odolává jak agresivnímu prostředí aplikačních látek, tak i případnému mechanickému zatížení. Nádrž má v horní části plnicí a kontrolní otvor. Jsou do ní přivedeny všechny potřebné armatury – především sací potrubí a míchací zařízení. Soudobé postřikovače jsou často vybaveny přídavnou nádrží na čistou vodu, která se po provedené aplikaci použije k propláchnutí nádrže a rozvodů. Dále bývá součástí kapalinového rozvodu naplavovací nádržka, do které se nalije nebo nasype přípravek, který je poté kapalinou dopraven do nádrže a rozmíchán. Pro dodržení koncentrace během celé doby práce je postřikovač vybaven míchacím zařízením, nejčastěji pracujícím na hydraulickém principu. Tak nedochází k sedimentaci ani špatně rozpustných látek a oddělování jednotlivých frakcí postřikových emulzí.
Důležitým prvkem všech postřikovačů je čerpadlo, které dopravuje postřikovou kapalinu k tryskám. Čerpadla mohou být pístová, plunžrová, odstředivá nebo membránová.
Velikost průtoku čerpadla je závislá na počtu trysek, čím větší záběr, tím musí mít čerpadlo větší výkonnost. Pro správnou aplikaci je nutné zajistit rovnoměrný průtok, aby dávka byla po celou dobu nastavení konstantní.
Neméně důležitou funkci zastávají v obvodu filtry, neboť čistota postřikové kapaliny je klíčovou vlastností pro dosažení kvalitního zásahu. Nečistoty a špatně rozpuštěné pesticidy mohou vést k ucpávání trysek a následně k nerovnoměrné aplikaci se všemi důsledky pro ošetřovanou rostlinu i životní prostředí. Ve většině případů je filtrace řešena jako několikastupňová (4 – 5 stupňů), která zajišťuje bezchybnou funkci trysek. Prvním stupněm je i nadále filtr na vstupu do nádrže, druhý filtr se nachází v sání před čerpadlem a chrání citlivé části čerpadla. Za čerpadlem ve výtlaku je tlakový filtr a filtry před vstupem do jednotlivých sekcí rámu. Posledním stupněm čistění kapaliny jsou filtry před každou tryskou. Pro filtry umístěné ve výtlačné části obvodu je nutné respektovat jejich číselné nebo barevné značení (odpovídá použitým tryskám), aby nedošlo ke změně nastavovacích charakteristik.
Kapalinový rozvod je složen z hadic, armatur, regulačních prvků a držáků jednotlivých trysek. Díky tomuto obvodu jsou funkčně propojeny jednotlivé části postřikovače a zároveň je umožněno ovládání jednotlivých funkčních okruhů postřikovače. Držáky trysek jsou umístěné na trubce v aplikačním rámu nebo v samostatných držácích, pokud je kapalina rozváděna pomocí hadic. Jsou rozděleny na minimálně dvě sekce, častěji však na více sekcí podle záběru aplikačního rámu. Držáky trysek mohou být jednoduché – pro jednu trysku, nebo vícenásobné až pro pět trysek. Pro volbu funkce jednotlivých okruhů je použit blok sekčních ventilů, které umožňují ovládání funkcí jednotlivých sekcí. Pro nastavování tlaku v systému je použit regulační tlakový ventil, kterým se podle zvoleného typu trysek a pojezdové rychlosti soupravy nastavuje tlak pro dodržení požadované dávky postřiku. Jednotlivé ventily mohou být ovládány ručně přímo na postřikovači, nebo pomocí ovládacího terminálu dálkově.
Velice důležitým prvkem postřikovače je aplikační rám. Pracovní šířka rámu je běžně 36 m a v některých případech i 50 m a patří mezi nejvíce namáhané části stroje, především při větších záběrech. Rám musí umožňovat skládání do pracovní a zpět do transportní polohy, výškové nastavení nad povrchem půdy, stabilizaci rovnoběžně s povrchem půdy pro zachování rovnoměrné dávky postřiku. Ramena bývají vybavena bezpečnostním vyklápěním vnějších sekcí jištěných pružinou, individuálním naklápěním ramen, antivychylovacím mechanismem, individuálním naklápěním ramen levé/pravé, kyvadlovým závěsem ramen s tlumiči kmitů a vratným mechanismem, zámkem mezi jednotlivými sekcemi ramen a jsou vybavena i celkovým naklápěním ramen. Ramena mohou být vyrobena z ocelových profilů nebo mnohem častěji z lehkých slitin, většinou z duralu.
Trysky a kvalita postřiku
Trysky jsou nejdůležitějším prvkem rozhodujícím o kvalitě postřiku. Podle způsobu tříštění proudu kapaliny se rozdělují na hydraulické, rotační a pneumatické. Nejrozšířenější je skupina trysek hydraulických. Do této skupiny patří štěrbinové, nárazové, vířivé a víceotvorové trysky. Štěrbinové trysky jsou nejčastěji používané pro plošný postřik. Kapalina je rozptylována do vějířovitého zásahového obrazce s rozptylovým úhlem 110° nebo 80°.
Nárazové trysky jsou určeny pro aplikaci systémových herbicidů a kapalných hnojiv při hnojení na list. Víceotvorové trysky jsou určeny především pro aplikaci kapalných hnojiv. V závislosti na počtu otvorů mohou vytvářet kapky o velikosti 1 až 3 mm. Vířivé trysky s kuželovým výstřikovým obrazcem jsou vhodné především pro aplikaci fungicidů a insekticidů pro celoplošný postřik.
Trysky s plochou charakteristikou vytvářejí velmi jemné kapičkové spektrum. Jsou vhodné pro většinu pesticidů díky jejich rovnoměrné distribuci postřikové kapaliny. Nízkoúletové trysky jsou vybaveny omezovačem, který způsobuje snížení podílu nejjemnějších kapiček v kapičkovém spektru, čímž je postřiková kapalina opouštějící trysku méně citlivá na úlet vlivem větru. Injektorové trysky jsou charakteristické hrubou atomizací kapičkového spektra. Dvěma bočními otvory v trysce je dovnitř nasáván vzduch, který se uvnitř smíchává s kapalinou a dochází k tvorbě poměrně hrubého kapičkového spektra, které je odolné k úletu vlivem větru. Tato hrubá atomizace znamená snížení počtu kapek, což v důsledku vede ke snížení pokryvnosti. Trysky pro aplikaci tekutých hnojiv vytvářejí podle typu jeden, tři nebo pět souvislých proudů kapaliny, které zabraňují popálení porostu.
Snižování úletu postřikové kapaliny
Způsoby omezení úletu aplikační kapaliny při zásahu jsou v dnešní době velice aktuálním tématem jednak z ekonomických, ale také především z ekologických důvodů.
Nejjednodušším a zároveň nejlevnějším způsobem, jak zabránit úletu kapaliny, je použití trysek, které vytváří jen malý podíl kapek s rozměrem pod 100 mm, jež jsou označovány jako trysky antidriftové.
Dalším velmi rozšířeným způsobem je využití řízené asistence proudu vzduchu. Jsou známy tři způsoby – Kyndestofte, Rau-Degania a Hardi TWIN. Rozdíl mezi nimi je úhlu nastavení trysek a směru proudu vzduchu. Nejpropracovanějším a nejpoužívanějším je systém firmy Hardi. Princip je velice jednoduchý – trysky s úhlem výstřiku 110° s plochou charakteristikou vstřikují kapalinu do souvislé vzduchové clony v pevně nastaveném úhlu. To zajišťuje rovnoměrnou distribuci postřikové kapaliny a optimální využití této vzduchové podpory. Úhlové nastavení trysek se vzduchovou clonou eliminuje změny směru větru a optimalizuje umístění postřiku na rostlinách.
Tento systém umožňuje při postřiku použít vyšší aplikační rychlost, redukovanou dávku vody, kontrolu úletu postřikové kapaliny a umožňuje zvýšit produktivitu práce. Díky správnému umístění proudu vzduchu vůči tryskám omezí systém TWIN citlivost na vítr a zajistí tak rovnoměrnou distribuci postřikové kapaliny na všechna místa dané plodiny. Snížení dávky vody na 50 – 70 l/ha vyžaduje méně časté plnění postřikovače, čímž eliminujeme ztrátové časy a zvyšujeme efektivitu práce.
U tohoto systému pracujícího s podporou vzduchu jsou na výložníkových ramenech uloženy dva ventilátory o průměru 630 milimetrů, které vytvářejí silný proud vzduchu, jenž je přiváděn do rukávců levého a pravého výložníku. Průtok vzduchu je až 2000 m3/h a maximální rychlost proudícího vzduchu je 35 m/s.
Pro správnou funkci podpory vzduchu je důležitá možnost změny úhlu výstupu vzduchu a tryskami. Toto nastavení je variabilní v rozsahu 40° vpřed a 30° vzad. Nastavení správného úhlu mezi tryskami a vzduchem je velice důležité z hlediska cílového zasažení škodlivého činitele v porostu.
Seřízení postřikovačů
Obecně platí, že o dávce u postřikovačů rozhoduje pojezdová rychlost, nastavení tlaku v systému a volba trysky, která ovlivňuje objemový průtok kapaliny. Pokud je postřikovač vybaven synchronizací rychlosti, tak při její změně dochází k automatickému přestavení systému pro zachování nastavené měrné dávky. Většina výkonných postřikovačů opatřených elektronickou řídicí jednotkou je tímto systémem vybavena. U postřikovačů, které toto zařízení nemají, je bezpodmínečně nutné dodržovat pracovní rychlost, jinak dochází při zvýšení rychlosti k poklesu měrné dávky a naopak, při snížení pojezdové rychlosti ke zvyšování dávky, která má za následek poškození ošetřovaných rostlin.
Průtok kapaliny tryskou je závislý na ploše průřezu otvoru trysky, jeho tvaru a tlaku kapaliny. Průtok je dán charakteristickou vlastností trysky. Proto pro každou trysku jsou stanoveny seřizovací tabulky pro daný tlak a pojezdovou rychlost. Na regulačním tlakovém ventilu se dále nastavuje tlak systému podle seřizovacích tabulek. Platí zásada, že čím je větší tlak, tím dochází ke vzniku většího podílu kapek o velikosti pod 100 mm, čímž se zvětšuje možnost úletu postřikové kapaliny.
Pro správnou dávku je dále nutné dodržet správnou pracovní výšku nad porostem 0,5 až 0,7 m podle typu trysky a výšky ošetřovaného porostu. Také je důležité dodržovat pracovní záběr, aby nedocházelo k nadměrnému překrývání záběrů, kdy dochází ke zdvojnásobení dávky postřiku v daném místě překrytí, případné vynechání nebo nenavázání jízdy negativně ovlivňuje porost díky ošetření nízkou dávkou.
Dalším důležitým prvkem je volba množství nosného média, vody. Množství vody je závislé jednak na doporučení výrobce pesticidu, ale i na růstové fázi a druhu ošetřovaných rostlin. Při seřizování postřikovače se sleduje takové nastavení, které zabezpečí co největší účinnost zásahu a neohrozí životní prostředí.
Trendy v technice pro postřikovače
Velký důraz se dnes klade na eliminaci úletu drobných částic, kterou se výrobci snaží řešit různými způsoby. Jednou z cest je eliminace tvorby malých částic při výstupu kapaliny z trysky. Toho lze dosáhnout nízkoúletovými tryskami, nebo použitím injektorových trysek s pasivním přisáváním vzduchu. Tyto trysky lze s úspěchem použít při zhoršených povětrnostních podmínkách, nebo tam, kde je třeba zabránit úletu např. do sousední kultury.
Dalším, již dlouhou dobu používaným systémem, je využití podpory vzduchu. Proud vzduchu od ventilátoru je pouze podpůrným prvkem (nejedná se zde o pneumatické tříštění proudu kapaliny), který zabraňuje úletu postřikové kapaliny a zajišťuje její lepší vnesení do porostu. To umožní snížení dávky pesticidu, které vede ke zlepšení ekonomické bilance hospodaření a naplňuje Zásady správné zemědělské praxe.
Samozřejmostí vývoje techniky je zavádění elektronických řídicích systémů do ovládání jednotlivých částí postřikovače. Jde o palubní počítače postřikovačů, nebo využití palubních počítačů traktorů, které jsou schopny komunikovat s postřikovačem pomocí sběrnice ISO-Bus.
Precizní aplikace
Precizní zemědělství je v systému ochrany rostlin velice důležité, neboť s použitím tohoto systému lze proti škodlivému činiteli bojovat jen na těch místech pozemku, kde účinky dosahují prahu škodlivosti, a tím snížit náklady na aplikované prostředky a především nezatěžovat životní prostředí nadměrnými dávkami pesticidů.
S pomocí optických senzorů, které jsou již dnes v praxi ověřovány, lze jednotlivé plevele rozpoznat a lokalizovat jejich polohu. Pokud jsou optické senzory umístěny na stroji a jsou schopny rozpoznat ohniska plevelů, pak lze použít cílený zásah proti plevelům jen v těch místech skutečného výskytu a dosáhnout úspory 20 – 30 % ochranných látek.
První, veřejnosti představený prototyp je vybaven třemi kamerami a pracuje na dva průjezdy pozemkem. Při prvním průjezdu je na základě výskytu plevelů vytvořena aplikační mapa (spolu se zaznamenáním polohy pomocí GPS) a při druhém průjezdu je na základě vytvořené aplikační mapy namíchána vhodná koncentrace herbicidů a ve stanovené dávce aplikována. Díky tomu je možné dosáhnout úspory až 50 % pesticidů.
On-line metody, známé z jiných oblastí hospodaření na půdě (hnojení, setí), jsou pro ochranu rostlin zatím stále ve vývoji. Dříve než se tyto metody etablují v normální zemědělské praxi, řekněme si základní podstatu této problematiky:
– manuální mapování výskytu a druhu plevelů procházením pozemků je časově náročné a velmi drahé,
– automatické zjišťování zaplevelenosti je velmi omezeně použitelné a pro většinu zemědělců zatím nedostupné,
– vytváří dodatečné náklady na aplikační techniku (GPS, software),
– ekonomické výhody tohoto systému nebylo ještě možné plně ověřit praxí,
– nejsou dosud známy účinky diferencované dávky na následné zaplevelení v osevním postupu,
– informace a poradenství pro zemědělce o možnosti diferencované aplikace jsou velmi chudé.
Systémy detekce analyzují rostliny a jsou schopny s různou hladinou spolehlivosti odlišit plevel od kulturní rostliny a dokonce jsou schopny rozlišit plevelné skupiny (jednoděložné/dvouděložné) a druhy. Sökefeld et al. (2003) pro tuto analýzu používá bispektrální kamerové systémy využívající infračervený režim (NIR).
Hlavními komponentami tohoto systému jsou dvě kamerové hlavice tvořící jeden senzor. Tato konstrukce umožňuje snímání dvou obrazů jedné scény ve dvou různých oblastech vlnové délky. Před optikou obou hlavic je umístěno studené (polopropustné) zrcadlo, které dokáže rozdělit obraz na infračervenou oblast a oblast vlnové délky pro viditelné světlo (VIS). Podíl NIR je předáván přímo z kamery ke zpracování. Podíl VIS je možno rozdělit na určitou oblast spektra podle předřazeného filtru. Obraz od obou kamer je dále zpracováván v režimu stupně šedi, kdy je odstraněno vše okolní kromě obrysu rostliny. Poté jsou z obrazu vyjmuty pouze kontury a ty jsou porovnány s konturami vzorových plevelů v databázi. Pokud dojde ke shodě, systém určí plevelný druh a lze vydat povel pro aplikaci příslušného druhu herbicidu i příslušné dávky. K modelovým objektům je zkoumaná rostlina přiřazována podle tvarových parametrů, jako je rozpětí listů, jejich plocha, poměr délky a šířky a úhlové funkce obvodu. Popřípadě je obraz kontury rostliny překreslován bod po bodu pomocí řetězového kódování a pak dochází k porovnání kódovacího řetězce rostliny zkoumané a rostliny uložené v databázi (Sökefeld, Gerhards 2003).
Tyto rozpoznávací systémy jsou bohužel relativně pomalé a pro široké použití v praxi bude rozhodující vyvinutí robustního a přesného systému pro rozpoznání plevelů a jeho on-line nasazení pro diferencovanou aplikaci.
Změny aplikované dávky
Zajistit změnu dávky aplikované látky na základě aktuálních požadavků rostlin, které získáme od N-Senzoru, Miniveg N, aplikační karty či v budoucnu zdokonaleného systému rozpoznávání plevelů lze buď přímou injektáží, nebo on-line volbou vhodné kombinace trysek (Amazone), případně změnou pojezdové rychlosti a tlaku.
Poslední jmenovaný způsob regulace, tedy změnu rychlosti pojezdu a tlaku je možné použít u každého postřikovače, který má dálkově ovládaný regulační tlakový ventil. Tento způsob regulace je velmi levný, protože nevyžaduje žádné další příslušenství a má velmi krátkou reakční dobu. Nevýhodou je omezení změny dávky ±30 % z nastavené hodnoty. Další nevýhodou je to, že není možná aplikace různých přípravků s různou koncentrací, jako tomu je u přímé injektáže, neboť v nádrži je již namíchána postřiková jícha o předepsané koncentraci. S tímto řešením na přípravcích neušetříme a dopad na životní prostředí také nesnížíme.
Přímá injektáž
V případě přímé injektáže je v hlavní nádrži postřikovače pouze čistá voda nebo kapalné hnojivo (např. DAM). Koncentráty přípravků jsou ve zvláštních nádobách o malém objemu. Lze použít i práškové přípravky a mikrogranuláty, které se rozmíchají v malém množství vody. Homogenitu přípravků v přídavných nádržích zajišťuje míchadlo.
Na ovládacím panelu řídicí jednotky se navolí dávka vody nebo kapalného hnojiva (l/ha) a dávky jednotlivých přípravků. Počet přídavných nádrží odpovídá počtu možných aplikovaných přípravků na jeden přejezd stroje. Při aplikaci se jednotlivé přípravky dávkují do sání hlavního čerpadla, kde dojde k dokonalému promíchání přípravků s nosnou kapalinou a tato jícha je dopravena k regulačnímu ventilu. Zde se dělí průtok na dvě větve, část průtoku pokračuje k jednotlivým tryskám na aplikačním rámu a část průtoku se vrací do sání před hlavní čerpadlo. Řídicí senzory sledují hladinu přípravků v jednotlivých přimíchávacích nádržích a při poruše nebo spotřebování přípravku ihned informují obsluhu.
Důležitou podmínkou pro praktické využití přímé injektáže je co nejmenší průřez hadic postřikovače a co nejvyšší rychlost reakce regulačního ventilu. Samozřejmostí je sledování skutečné pojezdové rychlosti pomocí radaru nebo snímání otáček nepoháněného kola. Ovládat dávkovací jednotky přípravků lze buď manuálně, nebo plně automaticky. Pokud ovládáme regulaci dávky manuálně, musí obsluha daný pozemek perfektně znát. Vyloučit chybu lidského faktoru můžeme použitím čipové karty, kde je v paměti aplikační mapa pozemku. Řídicí jednotka s přijímačem GPS a danou aplikační kartou zajistí zcela přesnou aplikaci, bez negativního vlivu lidského faktoru.
Ekologické přednosti přímé injektáže:
– Po skončení postřiku je v nádrži čistá voda, zbytky přípravků zůstávají v originálních obalech.
– Odpadá problém s neodbornou likvidací zbytků jíchy a oplachových vod.
– Cílená aplikace snižuje ekologickou zátěž.
– Maximální bezpečnost pro uživatele při minimálním kontaktu s pesticidy.
Nevýhody přímé injektáže:
– Vyšší nároky na obsluhu.
– Vyšší pořizovací náklady.
– Technická složitost systému.
– Reakční doba (různá podle použitého systému).
On-line volba trysek
Systém on-line volby trysek pracuje na zcela odlišném principu. U tohoto systému je v nádrži namíchána postřiková jícha o dané koncentraci a změna aplikovaného množství se provádí různou kombinací trysek.
Na aplikačním rámu postřikovače jsou ve vzdálenostech 50 cm od sebe instalovány přepínatelné, vícenásobné tryskové jednotky. Každá trysková jednotka je samostatně pneumaticky ovládána pracovním počítačem, čímž vzniká možnost nastavení vhodné kombinace trysek v závislosti na požadované dávce postřiku. Průměry trysek jsou v závislosti na konkrétní aplikaci zcela volitelné. Při jejich výběru však musíme brát ohled na to, aby se dávkovaná množství upravovaná pomocí kombinace trysek překrývala, aniž by došlo k překročení přípustného tlakového rozsahu.
V průběhu aplikace potom spíná řídicí počítač pro požadovanou dávku postřiku optimální kombinaci trysek. Na základě různých variant získáme velké rozsahy překryvu jednotlivých kombinací trysek. Podmínkou pro použití tohoto systému je existence datové karty pozemku a GPS přijímač, který zajistí zcela přesnou aplikaci.
Legislativa
Provoz postřikovačů se řídí zákonem o rostlinolékařské péči č. 326/2004 Sb, který platí pro všechny aplikační stroje na pesticidy. Tomuto zákonu podléhá jakýkoliv stroj nebo technické zařízení včetně doplňujících technologických součástí, určené k aplikaci přípravků formou postřiku nebo rosení ve venkovním prostředí nebo k moření osiv. Mechanizační prostředky mohou být uváděny na trh a používány při podnikatelské činnosti pouze tehdy, pokud je rostlinolékařská správa zapíše do úředního registru mechanizačních prostředků.
Mechanizační prostředky podléhající zápisu do úředního registru (§ 61) a další, stanovené prováděcím právním předpisem, jsou-li používány při podnikání, podléhají povinnému kontrolnímu testování. Kontrolní testování se provádí v intervalech stanovených prováděcím právním předpisem nebo ve lhůtě určené rostlinolékařskou správou, je-li to nutné pro odstranění závad zjištěných na mechanizačním prostředku. Kontrolní testování spočívá v přezkoumání funkční způsobilosti mechanizačního prostředku pro správnou aplikaci přípravků podle technologických požadavků stanovených prováděcím právním předpisem, který též stanoví technologický postup kontrolního testování.
Na základě výsledku kontrolního testování vydá provozovatel kontrolního testování doklad o funkční způsobilosti mechanizačního prostředku spolu s výsledky provedeného testování pro potřeby vlastníka nebo oprávněného uživatele mechanizačního prostředku. Náležitosti a vzor tohoto dokladu stanoví prováděcí právní předpis. Fyzické osobě, která se dopustí přestupku tím, že používá další prostředek, jenž není zapsán do úředního registru, ačkoliv tomuto zápisu podléhá podle § 54 odst. 1 tohoto zákona, lze uložit pokutu do výše 20 000 Kč.
Klíčové informace
– V souvislosti s výměrou ošetřovaných pozemků lze volit mezi různými provedeními postřikovačů.
– Důležitá je správná volba trysek pro snížení úletu a seřízení postřikovače.
– V současnosti se rozvíjí též precizní aplikace, jako je přímá injektáž, systém on-line volby trysek či diferencovaná aplikace podle aplikačních map.
Ing. Jiří Mašek, Ph.D.
TF ČZU v Praze
