Der Einsatz des elektrostatischen Sprühens in der Landwirtschaft begann in den 1960er Jahren. Es bestehen jedoch immer noch viele Zweifel an der Funktionsweise der Technik und ihrer Wirksamkeit.
Eines der ersten Geräte, die mit dieser Technologie nach Brasilien kamen, war das in den 1980er Jahren bekannte und in den USA entwickelte „Electrodyn“. Die Geräte wurden für manuelle Anwendungen bei geringen Volumina entwickelt.
Beim elektrostatischen Sprühen handelt es sich im Wesentlichen um die Übertragung elektrischer Ladung auf die Sprühtropfen, ein Prozess, der mit verschiedenen Methoden durchgeführt werden kann.
Einer der am häufigsten verwendeten Prozesse ist das Vorhandensein einer Elektrode (mit elektrischem Strom), die sich um die Sprühspitze herum befindet, in der Nähe der Stelle, an der die Tropfen erzeugt werden. (Abbildung 1).
Wie elektrostatisches Sprühen durchgeführt wird
Dieser Prozess wird „Induktionssystem“ genannt und wird in den meisten aktuellen Geräten verwendet. Im Allgemeinen erhalten die Elektroden eine positive Spannung, wodurch ein elektrostatisches Feld erzeugt wird, das die Bildung von Tropfen mit negativen Ladungen (entgegengesetzt zur Elektrodenladung) induziert.
Die Einheit, die die Ladungsmenge in einem Tröpfchen misst, heißt Millicoulomb pro Kilogramm (mC kg).-1), die idealerweise über 1,0 mC kg liegen sollte-1. Wichtig ist auch, dass die verwendete Lösung eine gewisse elektrische Leitfähigkeit aufweist, da die Ladung in einem kleinen Zeitintervall von der Elektrode auf den Tropfen übertragen werden muss.
Abbildung 1. Elektrostatischer Sprühprozess. (Quelle: Adaptiert von Matthews, 2014).
Obwohl es schon seit über 50 Jahren existiert, bestehen immer noch Zweifel an der Anwendung und Wirksamkeit des elektrostatischen Sprühens. Einige Aspekte sind jedoch wichtig, um zu verstehen, warum dennoch Zweifel auftreten, auf die im Folgenden eingegangen wird:
Man kann nicht verallgemeinern und denken, dass alle elektrostatischen Spritzgeräte gleich sind. Beispielsweise das Ladungs-/Masseverhältnis, das die Tröpfchenladung (mC kg) ergibt-1) variiert je nach Konstruktion der Maschinen, dem Druckabfall an der Elektrode, der Größe der Tröpfchen und anderen Faktoren. Dennoch gibt es Systeme, die Lastübertragung mit Luftunterstützung kombinieren (und auch zwischen den Systemen gibt es Besonderheiten).
An diesem Punkt kann der durch die Luftunterstützung erzeugte Wind die Luftverdrängung zwischen den Blättern der Kultur begünstigen und die Wirkung des elektrostatischen Sprühens begünstigen, das allein eine geringere Chance hätte, die schwierigsten Ziele zu treffen, nämlich die im unteren Bereich Drittel der Pflanzen.
Experimentieren Sie mit elektrostatischem Sprühen
Im Jahr 2019 führte AgroEfetiva eine Umfrage mit einem Uniport 3030 Eletrovortex-Spritzgerät von Jacto durch (Figur 2). Das Gerät kombiniert Luftunterstützung mit elektrischer Ladungsübertragung auf die Sprühtröpfchen und erzielte positive Ergebnisse bei der Ablagerung von Sprühlösung mit Fungiziden auf Baumwollpflanzen.
Die Untersuchung wurde auf einem Bauernhof in der Region Campo Novo do Parecis, MT, mit einer Aufwandmenge von 60 l/ha durchgeführt. Als Sprühdüse wurde die ATR 80-2,0 (Jacto) mit einem Betriebsdruck von 5,7 bar (570 kPa) und der Verwendung sehr feiner Tropfen (MF) verwendet.
Abbildung 2. Luftunterstütztes Sprühgerät mit elektrostatischer Tröpfchenaufladung in Baumwolle. Foto: AgroEfectiva.
Es wurde beobachtet, dass die Integration von Technologien (Luftunterstützung + Lastübertragung) die Ablagerung in allen Extrakten der Kultur (obere, mittlere und untere) im Vergleich zum Off-System (keine Belastung oder Luft) erhöhte.
Der größte Ablagerungszuwachs war im mittleren Drittel der Baumwollpflanzen zu verzeichnen, das das größte Blattvolumen aufweist. Dieser Zuwachs entsprach einer Steigerung um 116 %, gefolgt vom oberen und unteren Drittel mit 18,7 % bzw. 22,2 %.
Merkmale der elektrostatischen Aufladung
Daher wird beobachtet, dass die Verwendung elektrostatischer Aufladung beim Sprühen hilft, wenn sie mit Luftunterstützung kombiniert wird. Allerdings müssen einige Eigenschaften berücksichtigt werden, wie zum Beispiel die Konstruktion der Maschine und des elektrostatischen Ladesystems, die Klasse der Tropfen usw., damit die Tropfen die richtige elektrische Ladung erhalten.
Auch die verwendete Windgeschwindigkeit ist wichtig und muss zum Blattflächenindex der Kultur passen. Der Einsatz hoher Geschwindigkeiten in einem Bestand mit geringer Belaubung kann beispielsweise die Ablagerung beeinträchtigen oder sogar die Abdriftgefahr erhöhen.
Fernando K Carvalho1Michael Althman2Ulysses R. Antuniassi3Rodolfo G. Chechetto1; Alisson AB Mota1
1Agrarwissenschaftler, Forscher, AgroEfetiva, Botucatu/SP. fernando@agroefetiva.com.br
2Agronom, Masterstudent in Agronomie, FCA/UNESP, Botucatu/SP. michael_althman@hotmail.com
3Agronom, ordentlicher Professor, FCA/UNESP, Botucatu/SP, Brasilien. ulisses.antuniassi@unesp.br
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