Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi

Transkript

1 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 470 MEYVE BAHÇESĠ ve BAĞLARDA KULLANILAN PÜLVERĠZATÖRLERĠN DENEY YÖNTEMLERĠ Test Methods For Sprayer Used in Orchards and Vineyards A. TÜCER 1 H. GÜLER 2 ÖZET Meyve bahçesi ve bağlarda kullanılan pülverizatörlerden beklenen performansın elde edilebilmesi, teknik ve işlevsel özelliklerinin standartlarda öngörülen değerlere uygun olmasına bağlıdır. Hastalık, zararlı ve yabancı otlarla mücadelede başarı, ilaçlama makinasının performansıyla doğrudan ilgilidir. Bu çalışmanın amacı meyve bahçesi ve bağlarda kullanılan ilaçlama makinalarının test metotlarındaki yenilikler hakkında inceleme sonuçlarını sunmaktır. ABSTRACT The performance expected from sprayers used in orchards and vineyards depends primarily on the suitibility of their technical and operational characteristics to the standarts. The success in pesticide application is directly related to the machine performance. The aim of this study is to present the new technologies in testing procedures of sprayers used in orchards and vineyards. 1. GĠRĠġ Bitki korumada kimyasal mücadelenin en çok kullanılan yöntem olması nedeniyle pestisitlerin uygulanması sırasında kullanılan alet ve ekipmanların özel bir önemi vardır. İlaçlama makinası pestisitler ile kontrol edilecek zararlılar arasındaki bağlantıdır. Zararlıların kontrolündeki başarı, ilaçlama makinalarının pestisitleri uygulamadaki başarısıyla bağlantılıdır. Kimyasal mücadelede başarı aşağıda belirtilen unsurlara dayanır: - Uygun zamanda uygun pestisitin kullanılması - Uygun ilaçlama makinasının seçimi (hedefte maksimum biyolojik etkinlik sağlayacak, çevre kirliliği ve residüyü asgariye indirecek, ilaç, işçilik ve uygulama enerjisi giderlerini azaltacak makina seçimi) - İlaçlama makinalarının doğru kullanımı (doğru kalibrasyon, ayarların doğru yapılması, vb.). 2. MEYVE BAHÇESĠ VE BAĞLARDA KULLANILAN PÜLVERĠZATÖRLERĠ DEĞERLENDĠRME KRĠTERLERĠ 2.1. Genel Değerlendirme Kriterleri Operasyonun güvenli bir şekilde yapılması Kolay ve güvenli doldurma ve boţaltma Makina ayarlarının doğruluğu ve tekrarlanabilirliği Kolay ve tamamen temizlenebilme Aşınmış kısımların değiştirilebilirliği Kontrol bölümlerinin bağlantıları İlave tank kapasitesi Dr., Bornova Ziraai Mücadele ve Araştırma Enstitüsü, İzmir. Arş.Gör., E.Ü.Z.F. Tarım Makinaları Bölümü, İzmir

2 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 471 Depodaki sıvı seviyesinin kolayca belirlenmesi ve doldurma sınıflarının limiti Ölçüm sistemi (ölçme mekanizması) Sıcak kısımların korunması Dozun doğruluğu Üniform pestisit dağılımı İyi kaplama İyi penetrasyon Çevre kirliliğine karşı koruma Operatör güvenliği Maliyet-Ekonomiklik Meme kodlarının verilmesi Makina tip ve yılının verilmesi (PrEN 1553; PrEN 907; Alt, 1996; Wygock and Rietz, 1996) Özel Değerlendirme Kriterleri Hava Hızının ve Debisinin Ölçülmesi Hava hızı ölçümlerinde pervaneli hız ölçücüler, laserlı hız ölçücüler ve parandtl tüpü gibi farklı cihazlar ve metodlar kullanılabilir. Hava hızının bir ölçümünde minimum periyod 10 saniye olup, en az 100 örnek alınmalıdır. Ölçüm hataları %5 den az olmalıdır. Parandtl tüpünde hava hızının hesaplanmasında aşağıdaki formüllerden yararlanılır. V 2* P P 1, 29* P..(1) Eţitlikte; V;Hava hızı (m/s) P; Hava yoğunluğu (kg/m 3 ),(273,15 K ve 1,013 bar koşullarında P=1,2926 kg/m 3 ) P; Prandtl tüpü ile ölçülen diferansiyel basınç (Pa) Hava yoğunluğu (P) aşağıdaki eşitlik yardımıyla hesaplanabilir; P 0, 348* p / T.(2) Eţitlikte; P; Hava yoğunluğu (kg/m 3 ) p; Atmosfer basıncı (mbar) T; Hava sıcaklığı ( K)

3 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ Fanın emme hattında hava debisinin Prandtl tüpü ile ölçülmesi; Ölçümler fanın emme (kenarıyla) hattıyla birleştirilmiş bir tüpte yapılır. Tüp çapı fan çapının 15 katı olmalı ve tüp uzunluğu en az 2 m olmalıdır. Hava hızının ölçümü tüp uzunluğunun 3/4 mesafesinde yapılmalıdır. Kesit bölümünde ölçüm noktaları 5 dairesel çemberde merkezsel olarak püzisyonlandırılmalı ve her bir merkezi çember için en az üç ölçüm noktası (120 o 'lik farklarla) alınmalıdır. Şekil 1. Fan emme hattında hava debisinin ölçülmesi (ISO/CD 9898) Şekil 2. Ölçüm kesitinde ölçüm noktalarının pozisyonları (ISO/CD 9898) Fanın hava çıkıģında hava debisinin ölçülmesi

4 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 473 Minimum ölçüm noktası sayısı ve ölçüm kesit alanının büyüklüğü Tablo 1'e göre alınmalıdır; Tablo 1. Kesit alanı ve hava çıkışı şekline bağlı olarak ölçüm noktaları sayıları Kesit Hava çıkıģı Ģekli veya Her Bir Ölçüm Ölçüm Ölçüm noktası alanı tipi noktasının max. alanı noktalarının alanı/toplam (cm 2 ) (cm 2 /ölçüm noktası minimum sayısı hava çıkıģ alanı) alanı Radyal,aksiyel ya da çapraz akışlı fanda tek çıkış (ISO < ) 5 20 > 0.05 ikincil çıkışlar (ISO ) ikincil çıkış (ISO ) Karışık akışlı fanda dikdörtgen ,1-0,02 çıkış (ISO ) dairesel ana çıkış düşey deflektörlü dikdötgen çıkış ,05-0,0125 Karışık akışlı fanda dikdörtgen çıkış ana çıkış düşey deflektörlü dikdötgen çıkış ,025-0,0125 Karışık akışlı fanda dikdörtgen çıkış >4000 düşey deflektörlü dikdötgen çıkış <0,025 Emme hattına >4000 bağlanmış dairesel borular <0,125 (ISO/CD 9898, 1997 (E); Miralles et al, 1996).

5 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 474 İlaçlama makinası fan dönü hızının değiştirilmesine olanak sağlayan bir vites kutusuna sahipse denemeler vites kutusunun tüm pozisyonları için yapılmalıdır. Kuyruk mili devri ve farklı dönü hızları ölçülmelidir (ISO/CD 9898, 1997 (E). Hava debisi etkili bir ilaçlama için rüzgarsız koşullar altında 3 m 3 /s (10800 m 3 /h) dir. Hava kanalı içindeki havanın hızının 50 m/s'den az olmaması istenir. Bağ ve meyve bahçelerinin ilaçlanması için makina satın alındığında; hava hızını değiştirme olanağı sağlayan makina tercih edilmelidir (Official test reports, 1980) Hava Hız Dağılımı ve Hava Yönünün Belirlenmesi Etkili bir ilaçlama daima hava akımının dağılımına dayanır. Hava hızının ölçümü ve yönünün belirlenmesi en az hava çıkış ucundan 0.5 m mesafede yapılmalıdır. Hava hızının ölçümü ve yönünün belirlenmesi 5 delikli Pitot tüpü veya laser anemometre ile yapılabilir. Hava hızı ve hava yönü statik koşullarda 10 cm'lik bölümlerde 1 cm aralıklarla ve 10 saniye süreyle ölçülmelidir. Şekil 3. Çeşitli uzaklıklarda hava akış yönü ve hava hızı dağılımı için örnek grafik (ISO/CD 9898) DüĢey Sıvı Dağılımının Saptanması DüĢey Sıvı Dağılımının Statik KoĢullar Altında Saptanması (Lamellae DüĢey Paternatör) Lamellae düşey patörnatörün karakteristik özellikleri Şekil 4'de verilmiştir. Meyve bahçesi ve bağlarda kullanılan hava akımlı ilaçlama makinaları için sıvı dağılım testi, ilaçlama makinası ekseninden 2 m uzaklıkta yapılmalıdır. Sıvı toplamaları maksimum 0,25 m aralıklarla yapılmalıdır ve ölçüm yüksekliği hava jeti yüksekliğine bağlı olarak 4-50 m olmalıdır (ISO/CD (E); Miralles et al, 1996; Kaul et al, 1996; Kümmel, 1989; Kümmel et al 1991; FAO, 1994).

6 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 475 KOCH (1996), meyve bahçelerindeki gerçek dağılım paterni ile düşey paternatörde ölçülen dağılım paternini karşılaştırmak amacıyla yılları arasında Almanya'da yaptıkları 200 test sonucunda, düşey paternatörün meyve bahçelerinde kullanılan hava akımlı pülverizatörler için uygun bir test cihazı olmadığını bildirmektedir. İz maddesi (Brilliant Sulfaflavin) kullanılarak toplanan örneklerin fluorometredeki okumaları sonucu saptanan dağılım kalitesi ile düşey paternatörde saptanan ilaç dağılım kalitesi arasında yüksek sapmalar olduğunu, ancak ilaçlama makinalarının periyodik kontrolü dahilinde yapılacak çalışmalar için düşey paternatör kullanımının yararlı olacağını belirtmektedir. O kmh -1 ilerleme hızında düşey paternatörden alınan dağılım paterni ile 6 kmh -1 ilerleme hızında ağaç yapraklarından ve örnek alma kağıt yüzeylerinden saptanan dağılım paterninin karşılaştırılması Şekil 5'de verilmiştir. Yapraklardan ve örnek alma yüzeylerinden elde edilen dağılım paterni benzerdir, ancak düşey paternatörden alınan dağılım paterni farklıdır (Kaul et al,1996). Şekil 4. Düşey dağılım testi için düşey paternatör (ISO/CD 9898)

7 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 476 Şekil 5. Test yeri ile ağaçlardaki düşey dağılımların karşılaştırılması (0 ve 6 km h -1 ilerleme hızlarında; f normalizasyon faktörü) (Kaul,P. et al, 1996) DüĢey Sıvı Dağılımının Dinamik KoĢullar Altında Saptanması Düşey sıvı dağılımının dinamik koşullar altında saptanmasında; ilaçlama makinası ilerleme hızı 4 km/h olup, örnek almada düşey doğrultular arasındaki mesafe 0,10-0,50 m olmalıdır. En az 5 düşey doğrultuda örnekler alınmalı ve örnek alma yüzeyleri yüksek absorbe gücüne sahip ve silindirik yapıda olmalıdır (Şekil 6). Şekil 6. Düşey deflektörlü pülverizatör ile çalışmada hedefteki kalıntı (ISO/CD 9898) Hedef üzerindeki ilaç dağılımının saptanması amacıyla fluoresant iz maddesi kullanılmaktadır (Doruchowski et al, 1995; Holownicki et al, 1995; Furness et al, 1994). Maksimum 1,5 g/l konsantrasyonda kullanılan Brilliant Sulfaflavin (BSF) gibi fluoresent iz maddesi içeren solüsyon, hedefe püskürtülür (ISO/CD 9898: 1997 (E)). Solüsyon, uygulamalardan önce, 20 dakika süreyle karıştırılmış olmalı ve teste başlamadan önce bir süre memelerden hava verilmelidir. Uygulamadan sonra, örnek alma yüzeyleri (kollektörler) mümkün olduğunca kısa sürede toplanmalı ve fotokimyasal degradasyondan kaçınmak için derhal karanlık kutulara konulmalıdır.

8 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ Damla Büyüklüğünün Saptanması Damla büyüklüğünün saptanması amacıyla, damlaları bir yüzey veya hücrede toplamak, damlaları dondurma, elektriksel ve optik yöntemler, lazer ışığı ile damlaların sayılması gibi çeşitli yöntemler kullanılmaktadır (Lefebure, 1989). Damla büyüklüğünün saptanmasında 50 mm çapında, 4,5 mm ve 2,5 mm silikon yağ katmanı içeren petri kapları kullanılmaktadır. Damlaların birleşmesinden kaçınmak ve yeterli sayıda damlanın toplanmasını sağlamak için meme hareket hızının seçmi önemlidir. Meme hareketinin maksimum hızı 3 m/s olmalıdır. Memeler ve petri kapları arasındaki mesafeler, memeler ve bitki arasındaki normal mesafeye uygun olduğu gibi yeterli sayıda damlanın toplanmasına olanak sağlamalıdır. Ortalama damla büyüklüğünün saptanması için en az 2000 damla ölçülmelidir. Memeler petri kaplarının üzerinden bir kere geçirilmeli ve okumalar 10 m hassasiyetle ölçüm yapmaya olanak sağlayan mikroskopla yapılmalıdır (BS 6353: part 1, 1997). Sonuçlarda %10, %50 (VMD) ve %90 kümülatif volüme uygun olarak çap değerleri gösterilmeli ve 20 büyüklük sınıfında damla sayıları verilmelidir. İstendiğinde sayısal ortalama çap verilmelidir (BS 6353: part 1, 1997) Driftin Saptanması Rüzgarın etkisiyle hedef alan dışına sürüklenen ilacın saptanması amacıyla çeşitli pasif (Sabit) örnek alma yüzeyleri, laser esaslı örnekleme sistemleri, çeşitli bitki türleri ve fluoremetrik yöntemlerden yararlanılmaktadır (Davis et al, 1994; Miller, 1993). Drift bölgesinin tanımlanması Şekil 7'de gösterilmiştir (BSI-97/714091; ISO/CD 12057). Driftin saptanmasına yönelik olarak çeşitli matematiksel model çalışmaları da bulunmaktadır. Şekil 7. Drift bölgelerinin tanımlanması (BSİ-97/ (ISO/CD 12057) Örnek alma yüzeyleri ilaçlanan şeridin (s) kenarından rüzgar yönünde 5 m'de ve bunun dışında, rüzgar yönünde 50 m'den daha az olmak üzere, en az iki aralıkla yerleştirilmelidir. Drift ölçümleri için kabul edilebilir iklim koşulları; Yerden 2 m yükseklikte ölçülen rüzgar hızı en az 1.0 m/s, Rüzgar yönü ilaçlama doğrultusuna 90 o ±30 o ve

9 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 478 Hava sıcaklığı 5-25 o C arasında olmalıdır. İz maddesi kullanılarak toplanan örnek alma yüzeyleri mümkün olduğunca kısa sürede toplanmalı ve sıcaklığı 4 o C'den daha az olan karanlık bir ortamda muhafaza edilmelidir Diğer Değerlendirme Kriterleri Testler en az nominal kuyruk mili devrinde (540±5 rpm) yapılmalıdır. Fan kanat açıları değiştirilebiliniyorsa testler en az üretici firmanın önerdiği kanat açısında yapılmalıdır. Yoksa orta veya ortaya en yakın pozisyon testler için benimsenmiş olmalıdır. Fanın hava çıkış genişliği değiştirilebiliyorsa, testler en az üretici firma tarafından önerilen genişlikte yapılmalıdır. Aksi taktirde merkezi veya merkeze en yakın pozisyon tesler için benimsenmiş olmalıdır. Karıştırma, pestisitin köpürmesi veya ayrışmasına engel olacak şekilde yapılmalıdır (ISO/CD 9898: 1997 (E)). Hidrolik karıştırıcıya sahip makinalarda, depoda yeterli bir karıştırma sağlayabilmek için her 100 L tank kapasitesi için dakikada 3 L sıvının depoya geri dönmesi gerekmektedir. Bu nedenle pompa 1000 L'lik bir tank kapasitesi için meme debisinden 30 L/min daha fazla debi sağlamalıdır. 500 L'lik tanklarda, geri dönüşüm sıvısı tank altına yakın iki noktadan püskürtülmelidir (Official test report, 1980). Kapaktaki filtreler, tank doldurma zamanının uzamaması için, yeterince geniş olmalıdır m 2 'lik depo kapak filtresi yeterli olup, depo çıkışındaki filtre büyüklüğünün 0,013 m 2 olması yeterlidir (Official test report, 1980). Ölçümlerin Doğruluğu; Etkili çalışma basıncı ±%1 doğrulukla ölçülmeli Püskürtme hacmi (debi) ±0,5% doğrulukla ölçülmeli Zaman ölçümü ±0,5 s doğrulukla yapılmalı Açı ölçümü ±0,5 o doğrulukla yapılmalı Cetvel (scale) ölçümleri ±1 mm doğrulukla yapılmalı Hava sıcaklığı ±0,5 o C doğrulukla ölçülmelidir. (BS 6356: Part 1, 1997; ISO/TC 23/SC6, N 235 E, 1994) Deneme Raporunda; İlaçlama düzenlemeleri PTO hızı Fan dönü hızı ve vites kutusunun pozisyonu Kanat açılarının pozisyonu Fandaki hava çıkış genişliği Traktöre monte ekipmanlar için fan ekseninin yüsekliği Test sıvısı Atmosferik koţullar (hava sıcaklığı, hava basıncı, nem, rüzgar hızı ve yönü) ve ölçüm hassasiyeti verilmelidir (ISO/CD 9898, 1997 (E)). 3. SONUÇ Bitki koruma makinalarından beklenen performansın elde edilebilmesi teknik ve işlevsel özelliklerinin standartlarda öngörülen değerlere uygun olmasına bağlıdır. Uluslararası pazarda ülkemiz pülverizatörlerinin rekabet edebilmesi için denemelerin

10 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 479 uluslararası standartlarda yapılması gereklidir. Bu anlamda bu çalışmanın meyve bahçesi ve bağlarda kullanılan pülverizatörlerin deney yöntemlerinin nasıl olması gerektiği konusunda yol gösterici bir niteliği olduğu söylenebilir. 4.LĠTERATÜR 1. Pr EN 1553, European Committee for Standardisation, CEN. 2. Pr.EN 907, European Committee for Standardisation, CEN. 3. ISO/CD (E). Equipment for Crop Protection-Test Methods for Air Assisted Sprayers for Bushes and Tree Crops-(Hops, Orchards, Wineyards,..) 4. FAO Agricultural Services Bulletin 220. "Testing and Evaluating of Agricultural Machinery and Equipment" ISSN , Roma Official Test Reports ,1980. Vineyard Spraying Machines. Division of Agricultural Engineering. Department of Agriculture and Fisheries. Republic of South Africa. 6. BS 6356: Part 1: Equipment for Crp Protectin - Sprayin - equipment. Part 1. Test Methods for Sprayer Nozzles. 7. BSİ-Document 97/714091/ ISO/CD ISO/TC 23/SC6 N 235E, ISO/CD Equipment for Crop Protection-Spraying Equipment-Port 2: Test Methods for Agricultural Sprayers. 9. Alt,N., "Standardization of Plant Protection Equipment in the EU: Aspects of Pollution Control", EPPO Bulletin 26, 13-16, Doruchowski, G., Holownicki, R., Godyn,A.,1996. "Air Jet Setting Effect on Sray Deposit Within Apple Tree Canopy and Loss of Spray in Orchard" AGENG, MADRİD. 11 Doruchowskı, G., Svensson, S.A., Nordmark, L., "Spray Deposit Within Apple Trees of Differing Sizes and Geometry at Low, Nedium and High Spray Volumes" International Conference at ıntegrated Fruit Production Procedings at the Meeting, Cedzyna, Poland, Agustos 28-2 September, 1995/I OBC/wprs Bulletin, Vol.19 (4) 1996, pp Davıs, B.N.K., Brown, M.J., Frost, A.J., Yates, T.J., Plant,A., "The Efects of Hedges on Spray Deposition and on the Biological Impact of Pesticide Spray Drift". Ecotoxicology and Environmental Safety, 27, Furness,G.O., Emmett,R.W., Magarey,P.A.,Wıcks,T.J., "Managing Disease Spray Coverage on Large Grapevine Canopies". ASVO Canopy Management Seminar, Milchira, 19 Agustos Holownicki, R., Doruchowskı, G., Godyn, A., "Efficient Spray Deposition in the orchard Using a Tunnel Sprayer With a New Concept of Ar Jet Emission" International Conference on Integrated Fruit Production Cedzyna, Poland, Agustos 28- September 2, Holownickı, R., Doruchowski, G., S'wiechowskı, W., "The Influence of Air-Jet Direction in Tunnel Sprayers on Spray Distribution Within Apple Tree Canopy" AGENG,1996, MADRİD.

11 Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ Kaul, P., Schmidt, K., Koch, H., "Distribution Quality of Orchard Sprayers". Eppo Bulletin, 26, Koch, H., "Periodic Inspection of Air-Assisted Sprayers" Eppo Bulletin, 26, Kümmel,K., Göhlich, H., Westphal,O., Development of Practice-Oriented Test Methods for Orchard Spray Machines by Means of a Vertical Test Stand. In Air-Assisted Spraying in Crop Protection, pp.27-33, BCPC, Fornham (GB). 19. Kümmel,K., Improved Inspection of Spray Equipment with Data from a Lamellar Test Stand. Miteilungen der Obstbau Versuchsanstalt Jork 44, , Germany. 20. Lefebure,A.H., "Drop Sizing Methods. Atomization and Sprays, p: Miralles.A., et al, "Results of A European Programme to Compare Methods Used to Test Orchard Sprayers". EPPO Bulletin 26, 59-68, Wygoda, H.J., Rietz, S., "Plant Protection Equipment in Glassouses", Eppo Bulletin 26,