Bitki Koruma Makinalarının Sınıflandırılması

Transkript

1

2 Btk Koruma Maknalarının Sınıflandırılması Kmyasal tarım laçlarının (peststlern) uygulanmasında çeştl yapısal ve teknk özellklere sahp btk koruma maknaları kullanılmaktadır. Bunlar; havadan laçlamada kullanılan uçak ve helkopterler le yerden yapılan laçlama uygulamalarda kullanılan btk koruma maknalarıdır. Yerden yapılan laç uygulamalarında kullanılan maknalar: Pülverzatörler, Tozlayıcılar, Mkrogranül uygulayıcıları, Toprak enjektörler, Ssleycler, Fümgatörler dr.

3 Pülverzatör, etkl maddey taşıyıcı br sıvı le karışmış olarak damlalar halnde hedef yüzeylere dağıtırlar. Tozlayıcı, toz şeklndek katı etkl maddey hava akımıyla hedef btk yüzeylerne dağıtırlar. Mkrogranül uygulayıcı, mkrogranül haldek katı etkl maddey toprak yüzeyne dağıtır veya toprak çersne yerleştrrler. Toprak enjektörü, toprağın sterlzasyonu amacıyla sıvı veya katı haldek etkl maddenn (fümgant)toprak çne enjekte edlmesn veya gömülmesn sağlarlar. Bu maknalara kmyasal toprak sterlzatörler de denlmektedr. Fümgatörler, etkl maddenn kapalı alanlarda gaz şeklnde uygulanmasını sağlarlar.

4 Etkl maddenn taşıyıcı su veya yağlı çözeltler çne karıştırılarak hedef yüzeylere damlalar halnde letlmes şlemne pülverzasyon (püskürtme), bu şlemn gerçekleştrlmesnde kullanılan btk koruma (tarımsal savaş) maknalarına se pülverzatör (püskürtücü) denlmektedr. Pülverzasyon şlemnden beklenen yararın sağlanablmes çn aşağıdak pülverzasyonun temel karakterstk özellkler ve bunlar arasındak lşklern y blnmes gerekmektedr. Pülverzasyonun temel karakterstk özellkler İlaç normu, Damla çapı (büyüklüğü), Damla sıklığı, Kaplama oranı, Penetrasyon dur.

5 İlaç normu: Brm alana atılan sıvı veya toz laç mktarıdır. İlaç normu; L/da, L/ha, kg/da, kg/ha gb farklı brmlerde fade edleblmektedr. İlaç normu; İlaçlanacak btknn cnsne Gelşme durumuna, Zararlının cnsne, Kullanılacak lacın özellklerne, Uygulamanın yapıldığı damla büyüklüğüne, Damla sıklığına Kullanılan pülverzatörün teknk özellklerne bağlı olarak değşmektedr.

6 Btknn cns ve gelşme durumu, laç normunu etkleyen en öneml faktörlerdr. Meyve bahçelernde uygulanan laç normları tarla btklerne göre daha yüksektr (Çzelge 3.1). Meyve bahçelernde uygulanan laç normlarının tarla btklerne göre daha yüksek olmasının neden, tarla btkler çn yüzey laçlaması yapılırken, meyve ağaçları çn hacm laçlamasına benzer br uygulama yapılmasıdır. Meyve bahçelernde toplam yaprak alanının daha fazla olması, ağaç aralarında boşluklar olması, ağaç tacının ç kısımlarına yeterl ölçüde damla penetrasyonunun sağlanablmes ve ağacın en üst dallarına kadar damlaların ulaşablmesn sağlamak amacıyla damla çaplarının büyük tutulması, laç normunun daha yüksek olmasına neden olmaktadır.

7 Çzelge 3.1. Farklı ürünler çn laç normları (L/ha) Pülverzasyon sınıfı Tarla btkler Meyve bahçeler Yüksek hacml(hv) > 600 > 1000 Orta hacml (MV) Düşük hacml (LV) Çok düşükhacml (VLV) En düşük hacml ULV < 5 < 50 Günümüzde, hedef yüzey üzernde yeterl etknlğ sağlayacak optmum damla çapı ve sıklığı le laç uygulamalarına doğru olan yönelm, laç normunun azaltılmasını sağlamıştır. Düşük hacml uygulamalarda brm alana uygulanan laç hacm azalmakta, ancak yeterl etknlğ sağlayablmek amacıyla hem daha küçük damlacıklar halnde, hem de daha yüksek konsantrasyonlarda laç püskürtülmektedr.

8 İlaç normunun azaltılmasının faydaları; Dekara su kullanımını azaltmakta, Su kullanımının azalması nedenyle depo doldurma sayısı azaldığı çn depo doldurma süres azalmakta, Br depo laçla daha genş alan laçlanmakta, Brm zamanda daha genş alan laçlanablmektedr. İlaçlanacak btknn yaprak alanı, laç normunun belrlenmesnde oldukça önemldr. Yaprak alan ndeks, aşağıdak eştlkle hesaplanablmektedr. YAİ = A t / A Burada; YAİ : Yaprak alan ndeks, A t : Brm alandak toplam yaprak alanı (m 2 ), A : Brm alan (m 2 ) dır.

9 Yaprak alan ndeks, btk çeşdne ve btknn gelşme dönemne göre değşmektedr. Bu oran, btk gelşmesnn tamamlandığı dönemlerde 6 7 değerndedr. YAİ değer küçük olduğunda laç normu azaltılır, büyük olduğunda se artırılır. Örneğn; YAİ = 3 ve 1 ha yaprak alanı çn 2.5 L sıvı laca htyaç duyulduğunda, 1 ha tarla alanına 7.5 L sıvı laç uygulanmalıdır. İlaç uygulamalarında yeterl byolojk etknlğn sağlanablmes çn hedef yüzeylern yeterl sayıda ve uygun çapta damlalarla y br şeklde kaplanması gerekldr. Çzelge 3.2 de laçlama yapılacak hedef yüzeylere göre optmum damla çapları görülmektedr.

10 Çzelge 3.2. İlaçlama yapılacak hedeflere göre optmum damla çapları İlaçlama yapılacak hedef Damla çapı (VDM,μm) Uçan böceklere karşı (İnsektst) Yaprak üzerndek böceklere karşı(insektst) Yaprak laçlaması (Fungust) Toprak laçlaması (Herbst) Sıvı laç uygulamalarında, damla büyüklüğü seçlrken ; hedef yüzeyn cns, btk çeşd, laçlama zamanındak çalışma koşulları (rüzgar hızı, hava sıcaklığı ve nsb nem gb meteorolojk koşullar), çevredek dğer canlılar göz önüne alınmalıdır.

11 Btk örtüsünün yaprak alan ndeks büyüdükçe veya btk yükseklğ arttıkça, damlaların btk yaprak tacı çersne greblmes ve alt yapraklara kadar ulaşablmes çn çaplarının büyük olması gerekmektedr. Ayrıca, özellkle herbst uygulamaları sırasında atmosferk koşullar nedenyle damlaların sürüklenmesn azaltmak ve hedef yüzeylerde toplanma etknlklern artırmak çn damla çaplarının 250 μm den daha büyük olması stenmektedr. Damla çaplarının büyümes se doğal olarak laç normunun artmasına neden olmaktadır. Ancak, sabt laç normu koşullarında damla çapı büyüdükçe etkl maddenn hedef üzerndek dağılımı kötüleşmektedr. Çünkü damla çapı büyüdükçe eşt mktardak püskürtme sıvısından daha az sayıda damla oluşacaktır. Örneğn, 100 μm yerne 300 μm çaplı damlalar üretldğnde brm alana düşen damla sayısı, çap oranının küpü kadar (3 3 = 27) daha az olacaktır. Damla sayısının azalması se etkl maddenn yüzey üzerndek kaplayacağı alanı azaltmaktadır.

12 İlaçlamada uygun damla çapı (büyüklüğü) yanında brm alandak damla sayısı da yeterl br byolojk etknlk sağlanması açısından oldukça önemldr. Hedef btk yüzeylernn brm alanındak damla sayısı, damla sıklığı veya damla yoğunluğu termleryle fade edlmekte olup, genellkle cm 2 dek damla sayısını göstermektedr. Hedef yüzeylere uygulanacak laç formülasyonuna göre brm alana düşmes gereken en az damla sayıları Çzelge 3.3 de verlmştr. Hedefe uygun optmum damla çapı belrlendkten sonra arzu edlen damla sıklığı değerne ulaşmak çn gerekl olan teork laç normu değerler Şekl 3.1 yardımıyla bulunablr.

13 Çzelge 3.3. Farklı hedef yüzeyler çn gerekl olan en az damla sayıları. Formülasyon Damla sıklığı (adet/cm 2 ) Pre - emergence herbst Kök sstemne etkl herbst 50 Kontak etkl post emergence herbst Kontak etkl fungust Sstemk etkl fungust Sstemk etkl nsektst Kontak etkl nsektst 50

14 Şekl 3.1.Damla sıklığı,damla çapı ve laç normu arasındak lşk

15 Çzelge 3.4 de se farklı damla büyüklükler le laç uygulamalarında 100 adet/cm 2 damla sıklığı elde etmek çn gerekl olan en düşük laç normları görülmektedr. Çzelge 3.4. Damla çapına bağlı olarak 100 adet/cm 2 damla sıklığı çn gerekl en düşük laç normu Damla çapı (μm) En düşük laç normu (L/ha)

16 İlaç normu, damla çapı ve damla sıklığı arasındak lşkye bağlı olarak byolojk etknlk de değşmektedr. Norm sabt kalacak şeklde damla çapları büyütüldüğü, dolayısıyla damla sıklığı azaltıldığında byolojk etknlk azalmaktadır. Küçük çaplı damlaların byolojk etknlklernn yüksek olması, hedef yüzeyler üzernde y br kaplama oranı sağlamalarından kaynaklanmaktadır. Çzelge 3.6 ve 3.7 de laç normu ve damla sıklığı le kaplama oranı arasındak lşkler görülmektedr.

17 Çzelge 3.6. Damla sıklığı sabt ken laç normu damla çapı kaplama oranı lşks. İlaç normu ( L/ha) Damla çapı (μm ) Damla sıklığı ( adet/cm 2 ) 1 cm 2 alandak kaplama oranı(%) Çzelge 3.7. Kaplama oranı sabt ken laç normu damla çapı damla sıklığı lşks. İlaç normu ( L/ha) Damla çapı (μm) Damla sıklığı ( adet/cm 2 ) cm 2 alandak kaplama oranı(%)

18 Br sıvı laç damlasının düştüğü yüzey üzernde kapladığı alan; damlanın çapına, yüzey gerlmne ve yaprak yüzeynn özellğne bağlı olarak değşmektedr. Hedefe püskürtülen sıvı hacm sabt ken, sıvı ne denl nce damlalar şeklnde pülverze edlrse, brm yaprak alanına düşen damla sayısı yan damla sıklığı değer de artmakta ve buna bağlı olarak kaplama oranı da artmaktadır. Kaplama oranı, aşağıdak eştlk yardımıyla hesaplanablmektedr. KO= A d / A y.100 Burada; KO : Kaplama oranı (%), A d : Damlaların brm yaprak yüzey üzernde kapladıkları alan (m 2 ), A y : Brm yaprak yüzey alanı (m 2 ) dır.

19 Br damlanın yaprak yüzeyndek yayılma durumunun fade edlmesnde değme açısı term kullanılmaktadır. Değme açısı; Damlaların yaprağa değdğ noktadan geçrlen teğet le yaprak yüzey arasında kalan damla tarafındak açı (φ) değme açıdır (Şekl 3.2). Şekl.3.2.Damla değme açısı

20 Değme açısı küçüldükçe, damla yaprak yüzeyne daha y yayılmaktadır. Yaprak üzerndek değme açısı le yayılma katsayısı arasında br lşk vardır. Değme açısı ne kadar büyük olursa, damla değme çapı da o denl küçük olacak ve yayılma katsayısı da o kadar küçülecektr. Damla değme açısı le yayılma katsayısı (E) arasındak lşk Çzelge 3.8 de gösterlmştr. Çzelge 3.8. Damla değme açısı yayılma katsayısı lşks. Değme açısı (φ o ) E

21 Yaprak yüzeynn özellkler de değme açısına etk etmektedr. Btklern yaprak yüzey özellkler brbrnden oldukça farklı olup bazı yapraklar mumlu, parlak yüzeyl, bazı yapraklar se tüylüdür. Bu yaprakların bazıları kolay ıslanablmekte, bazıları se daha az ıslanma özellğ göstermektedr. Örneğn mumlu yaprak yüzeyne gelen damlanın değme açısı mumsuz yüzeyllere göre daha büyüktür. Çzelge 3.9 da çok rastlanan bazı yabancı ot yaprakları üzerndek değme açıları görülmektedr. Değme açıları, yaprakların alt ve üst yüzeylerne göre de değşklk göstermektedr. Yaprak alt yüzeyne tutunan damlaların değme açıları yerçekm etksnden dolayı yaprak üst yüzeyndek damlalara göre daha büyük olmaktadır.

22 Çzelge 3.9. Çeştl yabancı ot yapraklarında su çn ölçülen değme açıları Btk Değme açısı ( o ) Yulaf (Aven fatu) Arpa (Hordeum dstchum) Polygonum lapathfolum L. Ak kazayağı (Chenopodum album) Kuş yüreğ (Stellera meda) Yaban hardal (Snaps Arvenss) Beyaz hardal (Snaps alba) Bezelye (Psum satvum) Keten (Lnum ustastssumum) Galeopss tetraht Büyük snr otu (Plantago major) Yapışkan otu (Gaumaparne) Yaban krzantem (Chrysanthemum segetum) Köygöçüren (Crsum arvense) Peygamber ççeğ (Centaura arvense) Eşek marulu (Sonchus arvenss) 161 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 1.5

23 Damla değme açısı büyüdükçe, damlanın değme çapı (d c ) azalacağı çn damlanın yaprak yüzeyn ıslatma alanı ve dolayısıyla yüzey kaplama oranı azalmaktadır. Bu durum Şekl 3.3 de görüleblr. 10 L/da lık sabt laç normunda, sıvı laç 100 μm çapında damlalar şeklnde pülverze edldğnde, damla değme açısı 45 o ken % 55 lk br kaplama oranı elde edldğ halde, 90 o de % 28, 135 o de se % 10 kaplama oranı elde edleblmektedr. 100 μm yerne 400 μm lk damla çaplarında, aynı değme açıları çn sırasıyla % 14, % 7.5 ve % 5 kaplama oranı sağlanablmektedr. Sıvı lacın fzksel özellklernden br olan yüzey gerlm de damlaların br yüzey üzerndek yayılma özellklerne etk etmektedr. Yüzey gerlm büyük olan sıvılar hedef yüzeylerde küresel şekllern korumaya çalıştıklarından büyük br değme açısı ve küçük br değme (temas) çapı oluştururlar. Özellkle mumlu yüzeyl btklerde bu özellk daha da arttığından, damlalar yaprak yüzeynde tutunamayarak yere düşmektedrler. Yüzey gerlm azaldığında se, damla yüzey üzerne daha y yayılarak değme açısı küçülmekte, değme çapı büyümekte ve kaplama oranı artmaktadır. Bu nedenle, laca yüzey gerlmn azaltan bazı katkı maddeler eklenerek damlaların hedef yüzeyler kaplama oranları artırılabldğ gb tutunma özellkler de yleştrleblmektedr.

24 Şekl L/da lık laç normunda farklı değme açılarının kaplama oranına etks

25 Sıvı lacın pülverzasyonu sırasında hçbr zaman eşt büyüklükte damlalar elde edlemez. Pülverzasyonu oluşturan damlalar, çaplarına göre genş br dağılım spektrumu gösterrler. Ölçülemeyecek kadar çok küçük çaplı ss şeklndek damlalar le çapları 1 mm ye kadar ulaşan damlalar br arada bulunmaktadır (Şekl 3.4). Pülverzasyonu oluşturan damla kümesne br anma sm verleblmes ve laçlama teknğ açısından pülverzasyon kaltesnn değerlendrleblmes çn bazı ortalama çaplar ve homojenlk katsayısı değerlernden yararlanılmaktadır. Pülverzasyonlar genellkle pülverzasyonu oluşturan damla spektrumunun ortalama çap değerne göre anılırlar. Çzelge 3.10 da bu anma smler verlmştr.

26 Şekl 3.4.Pülverzasyonda damla spektrumu Çzelge Damla çapına göre pülverzasyonların sınıflandırılması VMD (μm) > 400 Pülverzasyon anma adı Ss Aerosol Çok nce pülverzasyon İnce pülverzasyon Orta yapılı pülverzasyon Kaba yapılı pülverzasyon

27 Pülverzasyon kaltesnn değerlendrlmesnde en çok kullanılan karakterstk damla çapları şunlardır: Hacmsel orta çap (VDM) Sayısal orta çap (NMD), Artmetk ortalama çap (d a ), Yüzeysel ortalama çap (d s ) Hacmsel ortalama çap (d v ), Sauter çapı. Bu çap değerlernden başka geometrk ortalama çap, kütlesel orta çap gb çap değerler de damla büyüklüğünü tanımlamak çn kullanılablmektedr.

28 Hacmsel orta çap (VMD); püskürtülen damlaların toplam hacmn k eşt hacme ayıran çapdır. VMD den daha küçük çaplı damlaların oluşturduğu hacm le VMD den daha büyük çaplı damlaların oluşturduğu hacm brbrne eşttr (Şekl 3.5). Sayısal orta çap (NMD), pülverzasyon sırasında oluşan damlalar çnde çapı kendsnden büyük olanların sayısı le küçük olanların sayısının eşt olduğu sınır çap değerdr. VMD ve NMD çaplarının grafksel olarak açıklanması Şekl 3.6 da görülmektedr. Bu çaplar, sayısal ve hacmsel dağılım grafkler çzldkten sonra bu grafk üzernden alınmaktadır.

29 VMD İlaç Hacmnn1/2 s = Küçük Damlacıklar İlaç Hacmnn1/2 s = Büyük Damlacıklar Şekl 3.5.VMD çapının şematk gösterm

30 Şekl 3.6.VMD ve NMD değerlernn grafksel açıklanması

31 Artmetk ortalama çap (d a ), yüzeysel ortalama çap (d s ), hacmsel ortalama çap (d v ) ve sauter çap (d v/s ) aşağıdak eştlkler yardımıyla hesaplanmaktadır: Bu eştlklerde; n : () çap grubundak damla sayısı (adet), d : () çap grubu orta değer (br öncek ve br sonrak çap toplamının yarısı) (μm), n : Toplam damla sayısı (adet) dır. n d n d a. n d n d s n d n d v 2 3 /.. s v d n d n d

32 Pülverzasyonda damla tekdüzelk (homojenlk) katsayısının hesaplanmasında k farklı eştlk kullanılablmektedr. Bunlar; CH VMD NMD H ( ( n. d n. d )( 2 ) 2 n. d 3 ) CH, dama 1 den brden büyük br değere sahptr. CH değer 1 e ne kadar yakın olursa, pülverzasyonu oluşturan damla çaplarının brbrne o oranda yaklaştığını, yan damla tekdüzelğnn yleştğn fade eder. CH < 1,4 olduğunda damla çaplarının tekdüze olduğu kabul edlmektedr. Tekdüzelk katsayısı, meme tpne bağlı olarak öneml ölçüde değşmektedr (Çzelge 3.11)

33 Çzelge Çeştl meme tplernde (CH) değerler. Meme tp CH Yelpaze hüzmel çarpmalı (aynalı ) meme 5 10 Yelpaze hüzmel yarıklı meme 2 7 Konk hüzmel meme 2 4 Döner dskl (santrfüj) meme Elektrodnamk meme

34 Çzelge Karakterstk çaplarla lgl örnek hesaplamalar Damla Sayısı (n) Çap Aralığı (μm) Sınıfın orta. çapı (μm) n. d mm n. d 2 mm 2 n. d 3 mm 3 Sayısal Ek. % n. V 3 mm 3 Hacımsal Ek. (%) *Sınıflandırmada dkkate alınan çap aralığı 30 μm dr.

35 Çzelge 3.12 dek verlere göre hesaplanan damla çapları aşağıdak gbdr d a n.d n 377, ,115mm 115µm d s n. d n 2 62,54 32,79 0,138mm 138µm d d v H 3 n. d n 3 H = % 84 dür. 3 12, ,156µm 3 12,35 v / s 0,197 mm 2 n. d 62,54 ( n. d 156µm 197µm ( n. d ) (62,54) 0,84 3 n. d )( n. d ) (377,88).(12,35)

36 Şekl 3.7. Çzelge 3.12 de verlen pülverzasyon örneğnn sayısal ve hacmsel dağılım grafğ

37 Pülverzasyonda damla çapına etkl faktörler aşağıdak gb sıralanablr; Püskürtme sıvısının fzksel özellkler, Meme tp ve büyüklüğü (ölçüsü), Çalışma basıncı, Pülverzasyon şekldr. Sıvının fzksel özellklernn etks Pülverzasyonda oluşan damla büyüklüklerne, sıvı laçların fzksel özellklernn (vskozte, yüzey gerlm ve yoğunluk)öneml etkler vardır. Sıvı haldek laçlarda, formülasyon çeşdne göre vskozte değşmler söz konusudur. Ayrıca vskozte, ortam sıcaklığına bağlı olarak da değşm göstermektedr. Vskoztenn artmasıyla, damla çapında değşmler ortaya çıkar (Şekl 3.8).

38 Şekl 3.8.Vskozteye göre damla çapı değşm

39 Vskozte değşmnn hüzme açısına da etks vardır. Vskozte arttıkça sıvı zarfı sınırı uzayıp hüzme (püskürtme) açısı azalmaktadır (Çzelge 3.13). Hüzme açısındak daralma se büyük damla oluşumuna neden olmaktadır. Şekl 3.9 da se hüzme açısının damla çapına etks görülmektedr. Çzelge Vskozte le hüzme açısının değşm. Vskozte (cp) Hüzme açısı Şekl 3.9. Hüzme açısının damla çapına etks.

40 Yüzey gerlm, sıvı zarfının oluşumuna ve sıvı zarfından oluşan damlaların hedef yüzey üzerndek yayılma özellklerne etk etmektedr. Çzelge Bazı sıvı ve btk koruma laçlarının fzksel özellkler. Sıvının cns Yüzey gerlm (dyn/cm) Özgül ağırlık (g/cm 3 ) Dnamk vskozte (cp) Knematk vskozte (cst) Aseton Methanol Benzen Su Benzn Kerosen Mazot Pamuk yağı SAE 30 Motor yağı Rcn yağı Malathon (% 95) Parathon 55/30 Parathon

41 Memeler tarafından üretlen damlaların çapları, tplerne ve ölçülerne göre farklılık göstermektedr. Aynı çalışma basıncında meme ölçüler değştğ zaman VMD değerler de değşmektedr (Çzelge 3.15). Çzelge SS yapımı bazı yelpaze hüzmel memelern pülverzasyon karakterstkler. Meme Basınç (bar) VMD (μm) NMD (μm) VMD/NMD % Hacm < 100 μm LP

42 Ayrıca, konk ve yelpaze hüzmel gb hdrolk memelerle 150 μm den küçük damlalar üretlemezken, döner dskl memelerle μm gb daha küçük çaplı damlalar üretleblmektedr. Döner dskl memelerle damla oluşumu, dsk devr sayısına bağlı olarak değştrleblmektedr. Dsk devr sayısı arttıkça damla çapı küçülmektedr. Ayrıca dsk çapı da damla çapına etk etmektedr (Şekl 3.11). Şekl Dsk devr sayısı ve dsk çap.damla çapına etks

43 Hdrolk memelerle yapılan pülverzasyonlarda meme tp ve büyüklüğü sabt ken damla büyüklüğü üzerne etkl olan en öneml faktör çalışma basıncıdır. Şekl 3.12 de çalışma basıncının damla büyüklüğüne etks görülmektedr. Şeklde görüldüğü gb, basınç arttıkça aynı meme ölçülernde üretlen damlaların çapı küçülmektedr. Şekl 3.12.Çalışma basıncının damla büyüklüğüne etks

44 Pnömatk pülverzatörlerde, sıvı lacın damlalar halne getrlmes tamamen yüksek hızlı hava akımıyla gerçekleşmektedr. Hava akımının hızı arttıkça pülverzasyonun ortalama damla çapı küçülmektedr (Şekl 3.13). Şekl 3.13.Hava akımı hızının damla büyüklüğüne etks