Utvikling av bedre sprøyteutstyr til jordbær videre resultater

Transkript

1 626 N. Bjugstad og A. Sønsteby / Grønn kunnskap 9 (2) Utvikling av bedre sprøyteutstyr til jordbær videre resultater Nils Bjugstad 1), Anita Sønsteby 2) / nils.bjugstad@imt.umb.no 1) Universitetet for miljø- og biovitenskap, Inst. for matematiske realfag og teknologi 2) Planteforsk Apelsvoll forskingssenter avd. Kise Sammendrag Et NFR-prosjekt ( ) har blant annet som mål å forbedre eksisterende sprøyteutstyr i jordbær. Væskefordeling, avsatt mengde og dråpedekkevne er estimert visuelt ved bruk av et overflatefluoriserende stoff, Lumogen. I tillegg er det brukt et fluorescerende stoff, Fluorescein, for måling av væskekonsentrasjon og mengdeanalyse ved hjelp av et fluorometer. Væskemengden økte i løpet av sesongen tilnærmet proporsjonalt med bladmassen. Det ble brukt tre dyser per rad ved første og andre sprøytetidspunkt og fem dyser per rad ved siste tidspunkt. Den eksisterende LTI-bommen viste bedre resultater i 2004 enn i 2003, mens Klip Klap sprøyten viste noe under gjennomsnittet. Dyser med en toppvinkel på 65 og 80 ved 0,5 MPa og 100 til 200 mm avstand til de nærmeste bladene viste gjennomgående gode resultater, spesielt med tanke på analysert avsatt mengde. Bruk av AI (Air Injection)- og DG (Drift Guard) dyser gav et gjennomsnittlig visuelt resultat, men en lavere analysert avsetning. Slike dyser kan likevel være aktuelle å kombinere, der en er ekstra utsatt for avdrift av væske. Prosjektet fortsetter ut Innledning Et prosjekt med mål å forbedre eksisterende sprøyteutstyr i norsk jordbærproduksjon pågår ( ). Bakgrunnen til prosjektet er beskrevet i sin helhet tidligere (Bjugstad & Sønsteby 2003).

2 N. Bjugstad og A. Sønsteby / Grønn kunnskap 9 (2) 627 Materiale og metoder Feltundersøkelser ble gjennomført sommeren 2003 og I to felt av sorten Korona (Fragaria x ananassa Duch.) plantet i hhv 2000 og En ny prototyp av utstyret ble brukt, der hver enkelt dyse kunne innstilles i alle retninger og hvor vinkelretningen på dusjstrålen kunne avleses. På denne måten kunne samme innstilling enkelt repeteres. Den danske Klip Klap sprøyten var også med. Væskemengden ble tilpasset i henhold til økende plantestørrelse, for å sikre tilnærmet samme avsatte mengde plantevernmiddel per cm 2 bladflate. Ett ledd bestod av en behandlet enkeltrad med en lengde på 8 meter. Som i 2003 (Bjugstad & Sønsteby 2004), ble det brukt en rask visuell bedømmelsesmetode ved bruk av det overflatefluoriserende stoffet, Lumogen, slik at flest mulige aktuelle innstillinger kunne være med. Utfra disse resultatene ble de fem beste leddene pluss LTI-bom og Klip Klap sprøyta tatt med i mer inngående avsetningsforsøk den påfølgende dagen. Disse forsøkene ble utført i et felt plantet i Forsøkene med den visuelle bedømmelsen ble gjentatt nok en gang for å vurdere dekkevne og fordeling på blomster, blomsterstilker, - knopper samt på de ytre og indre bladenes over- og underside. Sprøyta ble vasket og et nytt sporstoff egnet for måling av væskekonsentrasjon, Fluorescein LT, ble tilsatt for senere analyse av avsatt mengde sporstoff. Umiddelbart etter at alle ledd var sprøytet, og sprøytevæska hadde tørket opp, ble fem til ti blad og blomster samlet inn i gjennomsiktige plastposer. For å redusere risikoen for degradering av sollys, ble prøvene satt i mørkerom i feltet i en lukket eske og senere lagret i et mørkt og temperert rom før avsatt mengde ble analysert. Det ble tilsatt 100 ml destillert vann for oppløsing og avvasking av fargestoffet. Deretter ble konsentrasjonen funnet ved å bruk av et fluorometer, Turner type 110 AU, med et måleområde fra 0,001 til 100 PPB. Grunnet den lave deteksjonsgrensen, var det tilstrekkelig med en konsentrasjon av sporstoffet i sprøytevæska i tanken på kun 0,001 %. Etter at bladene på nytt hadde tørket opp, ble overflaten for alle prøvene skannet. Da begge sidene behandles, og da det er begge sidene som vaskes av under analysen, ble overflaten fra begge sider brukt i de videre beregningene. I tillegg ble det for hvert sprøytetidspunkt tatt ut representative planter for kartlegging av LAI (leaf Area Index). Følgende parametere var inkludert i forsøkene i 2004; vekststadium (3 stadier), sprøyteutstyr, antall dyser (3 / 4 / 5 per enkeltrad), dysetype (vanlige flatdyser, lav drift og luft injeksjon, dysestørrelse (015 / 02 / 03), toppvinkel (65 / 80 /110 ) og dyseavstand (100 / 200 mm). Væskemengden var 6, 9 og 12 liter per 100 m rad for hhv første, andre og tredje sprøyting. Dette ble innstilt ved å skifte dysestørrelse og /eller antall dyser. Endelig fininnstilling

3 628 N. Bjugstad og A. Sønsteby / Grønn kunnskap 9 (2) ble utført ved tilpasning av kjørehastighet fra 1,9 til 5,6 km/h, (oftest 3-4 km/h). Arbeidstrykket var 0,5 MPa for prototyp med nytt dysearrangement og for Klip Klap sprøyta, mens det var 1,0 MPa for LTI-bommen og 0,8 MPa for dysearrangement der kun luftinjektordyser inngikk. Det var alltid en sikkerhetssone på minst en blindrad mellom de behandlede leddene, og en flyttbar vindskjerm ble om nødvendig brukt for å forhindre avdrift inn i nabofeltene. En prototyp med tre dyser ble brukt ved vekststadium 1 og 2, og fem dyser ble brukt ved vekststadium 3, i tillegg til Klip Klap og LTI-bommen som alltid hadde 4 dyser. Klip Klap sprøyta brukte Lurmark ISO F flatdyser ved 1 og 2 sprøyting og ISO F dyser ved tredje sprøyting. For alle andre ledd ble det brukt TeeJet flatdyser fra Spraying Systems. Resultater og diskusjon Av plasshensyn vil resultatene bli presentert kun på konferansen. Sluttresultatene vil bli presentert i sin helhet senere. Nedenfor vil derimot hovedresultatene bli diskutert. Visuell bedømmelse vs. målt avsetning ved fluorometer analyse Den visuelle bedømmelsen er svært hurtig og gir et bilde av sluttresultatet av dråpedekking på bladenes over- og undersider. Ved første sprøyting var de avgitt poengene lavere for det eldste enn det yngste feltet. Da bladarealindeksen for eldre og yngre feltet var hhv LAI = 13,3 og LAI = 7,5 ved dette tidspunktet, var dette også forventet. Svingningene i poengangivelse for fordeling, avsetning og dråpedekkevne viste seg å være lav for de ulike leddene, unntatt ved tredje sprøytetidspunkt der dekkevne ble rangert på et noe høyere nivå. Hovedårsaken til dette er sannsynligvis at den visuelle bedømmelsen ble utført på unge planter med en mer åpen bladstruktur. Det kan også skyldes en bedre fordeling på de ytre bladene da det for prototypen ble brukt fem dyser ved siste sprøyting i stedet for tre dyser ved første og andre sprøyting. Ved analyse av avsatt mengde sporstoff ved bruk av fluorometri trengs et minstemål av bladareal som objekt for avvasking. En mer detaljert variasjon kan studeres grundigere dersom mange enkeltblad analyseres individuelt. Med hensyn til den lave deteksjonsgrensa for fluorometeret, vil vi forsøke å legge opp til slike analyser i To bladsamlinger ble analysert for hvert ledd. Ved å vaske bladene i en operasjon, ble avsatt mengde på alle sider samlet i en og samme prøve. Ved bruk av spesialutstyr og / eller kunstige objekter, er det mulig å vaske av avset-

4 N. Bjugstad og A. Sønsteby / Grønn kunnskap 9 (2) 629 ning fra over- og undersider separat, men det vil kreve mer tid og komplisere arbeidet (Svensson 2001; Nordby 1969; Bjugstad 1987). Forskjeller som skyldes ulik objektposisjon I 2003 ble de laveste verdiene for visuell bedømmelse funnet på innerbladenes undersider ved første sprøytetidspunkt. Dette var ikke tilfellet i 2004 og skyldes antakelig de mindre plantene og den mer åpne strukturen. I tillegg utvikler plantene seg raskt i denne perioden, og plantene kan ha vært på et noe senere veksttidspunkt i 2004 enn For alle avsetningsmålingene med fluorometer, var avsetningen på stilker, knopper og blomster mye høyere enn for bladmassen for øvrig. Forskjellene økte ytterligere gjennom sesongen. Dette kan skyldes det mer utstående blomsterarrangementet for yngre planter og selve mikrostrukturen til blomstene. Blomstene har en større total flate enn den projiserte flaten, og bladene ellers er mer eller mindre voksbelagt. Resultatet av den visuelle bedømmelsen av blomster og stilker viste ingen signifikant høyere poengangivelse enn bladprøvene. Dette indikerer også at visuell bedømmelse alene ikke nødvendigvis gir et korrekt bilde av avsatt væskemengde. Før forsøkene startet opp, ble det grundig sjekket at blomstene ikke hadde noen bakgrunnsstøy i form av fluorescerende effekt. Det ble også kontrollert at ulike tidsintervall for avvasking av sporstoff ikke hadde noen betydning for analyseresultatet. En vasketid på s var derfor tilstrekkelig. Det gjaldt kun å sikre at vannet strømmet omkring blad og blomster slik at alle flater ble vasket av. Hvis en jevn totalfordeling over plantenes overflater er ønsket, så vil de gjennomsnittlige verdiene være representative for undersøkelsen. Hvis det derimot eksempelvis ønskes å behandle kun de ytre sonene av bladene, og avsetningen på blomsterknopper er viktigere, må resultatene på de respektive spesifikke områdene bli analysert separat, eksempelvis som ved bekjempelse av meldugg (Cross et al. 2000). Tilpasning av væskemengde i henhold til ulike vekststadier Å bruke kun tre dyser ved første og andre vekststadium ved simulert sprøyting mot gråskimmel, synes å være tilstrekkelig for å oppnå en korrekt avsatt væskemengde. Motsatt vil det være mer korrekt å bruke fem dyser ved et senere sprøytetidspunkt for tilpasse den økende bladmassen, slik at avsatt mengde middel tilnærmet blir den samme i mengde per cm 2 planteoverflate. Dette kunne dokumenteres i avsetningsmålingene. Imidlertid var avsetningen

5 630 N. Bjugstad og A. Sønsteby / Grønn kunnskap 9 (2) på plantene ved det siste sprøytetidspunktet noe redusert, noe som indikerer at væskemengden kunne ha vært enda noe høyere. En bedre tilpasning mellom væskemengder og dyser i henhold til vekststadium åpner for store besparelser av plantevernmidler (Ançay & Rüegg 2003). LTI-bom I 2003 viste den visuelle bedømmelsen av dråpedekningen for LTI-bommen å ligge på et relativt lavt nivå (Bjugstad & Sønsteby 2004). Derimot var resultatene for 2004 markant bedre. Avsetningen for yngre planter var god på både blad og blomster, unntatt for det andre sprøytetidspunktet. En årsak til de forbedrede resultatene kan være at plantene var mindre i 2004 enn i 2003, spesielt ved det første og andre sprøytetidspunktet. LTI-bommen er spesielt konstruert for planter med denne størrelse. Sammenlignet med prototypen, brukte LTI-bommen en dyse mer ved disse tidspunktene, noe som vil gi en bedre overlapning og væskefordeling. Det ble også brukt et høyere trykk, 1,0 MPa, som øker toppvinkelen noe og bedrer inntregningen. I forsøkene har vi derimot ellers bevisst kjørt på 0,5 MPa (5,0 bar) for å redusere risikoen for avdrift og dyseslitasje. Likevel er LTI-bommen for statisk for store planter, og en nedadrettet dyse i midten over raden, som for prototypen, vil gi et tydelig forbedret resultat. Den visuelle bedømmelsen for LTI-bommen var dårlig for siste vekststadium. Imidlertid viste analysene av avsatt væskemengde bedre eller tilsvarende resultater. Ved å samle 10 tilfeldige ytre og indre blad og vaske dem alle i en prøve, kan det være vanskelig å oppdage ubehandlede soner i fordeling og avsetning. Dette ble derfor testet ut i 2003 ved å måle væskefordelingen over et planteformet profil (halv sirkel) og sammenligne tidligere sprøyteutstyr med prototypen. Her ble det oppdaget en mer ujevn fordeling for utstyr uten en dyse over raden i midten. Klip Klap sprøyte Klip Klap sprøyta viste en tendens til lave til gjennomsnittlige resultater for både visuell bedømmelse og mengdeanalyse. En hovedårsak til dette kan være at konstruksjonen av utstyret gjør det vanskelig å tilpasse dysene optimalt i henhold til varierende vekststadier, spesielt med tanke på å sikre en lik avstand fra alle dysene og ytre bladmasse. En annen årsak kan være at avstanden fra dysene som er festet i skjermflaten er mer eller mindre låst. En dyse over raden i midten vil også være ønskelig. En toppvinkel på 110º kan også være noe vid, slik at inntrengningen av væska reduseres. Blant annet som en følge av resultatene i prosjektet tilbys nå mer tilpassede løsninger der dysene kan komme lenger ned enn skjermflaten og der en mer individuell plassering av hver enkeltdyse er mulig.

6 N. Bjugstad og A. Sønsteby / Grønn kunnskap 9 (2) 631 Ulike dysekombinasjoner For å peke ut den beste dysekombinasjonen, vil det være mest riktig å se på forskjeller for ulikt utstyr ved samme sprøytetidspunkt. Her er det vektlagt en god avsetning, fordeling og dekkevne over hele planta. Vekststadium 1. LTI-bommen og Klip Klap sprøyta gav et av de dårligste resultatene for visuell bedømmelse i gammelt felt. Kombinasjonen 3 x DG (drift guard) dyser ved 0,5 MPa og 200 mm avstand gav dårligst resultat uansett ledd. Kombinasjonen ved 100 og 200 mm avstand gav også lav poengverdi. Dette kan skyldes større dråper enn for andre ledd. Resten av leddene hadde bedre verdier. Ved avsetningsforsøkene for utvalgte ledd, gav kombinasjonen ved 200 mm og 0,5MPa den dårligste målte avsetning for indre blad og blomster, sannsynligvis grunnet lengre avstand fra dyse til plante enn nødvendig for så små, glisne og åpne planter. Alle de andre utvalgte besteleddene brukte 100 mm avstand ved dette vekststadiet. En dyseplassering der plantene dekkes og er fleksibel i forhold til forskjellig plantestørrelse, radavstand og geometri, bør foretrekkes. En 02-dyse er bedre enn en 015 dyse, grunnet redusert risiko for avdrift og høyere kapasitet. For ekstra små planter kan 65º dyser brukes, for større planter er 80 dyser mer egnet. Vekststadium 2. Kombinasjonen AI + 2 x ved 200 mm avstand og 0,5 MPa gav et dårlig visuelt resultat for unge planter. Imidlertid gav den visuelle bedømmelsen for gamle planter og avsetningen for unge planter et gjennomsnittlig resultat. Klip Klap sprøyta viste en tendens til lav visuell poengrangering og lav avsatt væskemengde. De andre besteleddene gav en bedre avsetning enn LTI-bommen og Klip Klap sprøyta, spesielt i form av en høyere avsetning på blomsterstilker og blomster. Avsetningen på ytre og indre blad viste kun mindre forskjeller. Vekststadium 3. LTI-bommen gav en dårlig visuell poengrangering ved dette tidspunktet. Derimot gav det samme utstyret den høyeste analyserte avsetningen. I tillegg gav kombinasjonene /100/0, /200/0,5 og 80 03/200/0,5 (dyse/avstand i mm /trykk i MPa) best resultater. Bruk av 03- dyser ved 200 mm avstand bør anbefales i praktisk bruk for å sikre god avsetning dersom mindre forskjeller i planteform, plantestørrelse og radgeometri skulle oppstå. Slik sikres en høy kapasitet, en mindre andel små dråper og en tilstrekkelig avstand til de ytre bladene. Kombinasjonen AI- og DGdyser gav en gjennomsnittlig høyere visuelle poengverdi, men en lavere målt avsetning enn de andre leddene. Der det er ventet en høyere risiko for avdrift, vil en kombinasjon av standard dyser og AI eller DG dyser kunne brukes. Avdriftsforsøk vil bli utført i 2005.

7 632 N. Bjugstad og A. Sønsteby / Grønn kunnskap 9 (2) Konklusjon Tidlig i sesongen vil bruk av tre dyser være tilstrekkelig for hver enkeltrad. En avstand på 100 mm fra dyse til plante vil være optimal for små planter. Forskjeller ved bruk av ulike dyser innen de variasjoner som fremgår i forsøket ved dette tidspunktet, synes ikke å påvirke resultatene nevneverdig. Det er viktig å bruke en dyse midt over raden pekende nedover på tvers av kjøreretningen. Ved det andre tidspunktet viste dysene og 03 ved 0,5 MPa gode resultater ved hhv en avstand lik 100 og 200 mm fra plantene. Også dysen ved 100 mm og 0,5 MPa viste gode resultater. Ved det tredje vekststadiet gav dysene og ved 0,5 MPa gode resultater ved en avstand på 200 mm fra plantene. En slik kombinasjon kan også gi en tilstrekkelig kapasitet ved praktisk bruk. LTI-bommen viste gjennomsnittlige resultater, men Klip Klap sprøyta hadde en tendens til å vise dårligere resultater enn prototypen i diss undersøkelsene. Når plantene er store og tette, gav fem dyser, derav to fra hver side og en fra toppen, den beste visuelle angivelsen. For å sikre en jevn dosering av plantevernmidlene, er det viktig med en progressiv økning i væskemengden i henhold til den økende bladmassen gjennom sesongen. Dette betyr at brukeren må kunne veksle mellom antall dyser og ulike dysestørrelser gjennom sesongen for å kunne optimalisere dekkevnen. Referanser Ançay A. & Rüegg, J Techniques d application de produts phytosanitaires adatees aux cultures de petits fruits. Revue Suisse Vitic. Arboric. Hortic. 35(3): Bjugstad, N Equipment for spraying against fungus and insect pesticides in row crops, PhD, Norwegian Agricultural Research, Supplem. 1: 202 pp. Bjugstad, N. & Sønsteby, A Forbedret sprøyteteknikk i jordbær. Grønn Kunnskap 7(2):

8 N. Bjugstad og A. Sønsteby / Grønn kunnskap 9 (2) 633 Bjugstad, N. & Sønsteby, A Improved spraying equipment for strawberries. Aspects o Applied Biology, International Advances in Pesticides Application 71: Cross, J.V., Berrie, A.M. & Murray, R.A Effect of drop size og spray volume on deposits og efficacy of strawberry spraying, Aspects of Applied Biology, Pesticide application 57: Nordby, A Metoder ved bekjempelse av gråskimmel på jordbær, LTI Forsøksmelding. Nr. 17, 40 p. Svensson, S.A Converging air jets in orchard spraying. Influences on deposition, air velocity og forces on trees. Diss.Swedish Agricultural University SLU. Agraria 279 p.