Rozpylacze są uznawane za najważniejszą część roboczą opryskiwacza. Od właściwie dobranego rodzaju rozpylacza, jakości wykonania i stopnia zużycia zależy w największym stopniu skuteczność oprysku, przy założeniu, że zapewnimy podstawowe parametry pracy opryskiwacza.
W celu spełnienia podstawowych wymagań w polowych zabiegach ochrony roślin stosuje się wiele różnych typów rozpylaczy. Do podstawowych są zaliczane rozpylacze ciśnieniowe płaskostrumieniowe i wirowe, których działanie często jest wspomagane strumieniem powietrza. Rozpylacze płaskostrumieniowe, stosowane głównie w opryskiwaczach polowych, w zależności od budowy, wytwarzają symetryczny lub asymetryczny płaski strumień cieczy o eliptycznym przekroju poprzecznym i stożkowym podłużnym. Rozkład cieczy w płaskim strumieniu wylatującym z eliptycznego otworu jest nierównomierny – najwięcej jej wypływa środkiem strumienia, mniej brzegami. Umieszczenie rozpylaczy w odpowiedniej rozstawie na belce polowej , pod określonym kątem oraz opryskiwanie z odpowiedniej wysokości powoduje nakładanie się strumieni z poszczególnych rozpylaczy i wyrównanie rozkładu oprysku. Ich kąt oprysku mieści się w zakresie 30-120˚, podstawowym jednak jest 110˚. Od kąta oprysku uzależnione jest rozmieszczenie rozpylaczy na belce polowej i ich odległości od opryskiwanej powierzchni.
Rozpylacze wirowe wytwarzają drobnokroplisty strumień cieczy o pustym lub pełnym stożku o przekroju kołowym. W klasycznych opryskiwaczach polowych rozpylacze wirowe nie są stosowane z uwagi na kąt strumienia do 80˚ oraz ryzyko znoszenia drobno rozpylonej cieczy. Ten typ rozpylacza jest instalowany w opryskiwaczach z pomocniczym strumieniem powietrza.
Rozpylacz powinien wytwarzać jak najmniejsze krople, bo zapewniają one najlepsze pokrycie opryskiwanych roślin, z drugiej strony małe krople są znoszone przez wiatr i odparowują przed zetknięciem się z rośliną lub glebą. Aby pogodzić te zadania, na opryskiwaczach instaluje się wielogłowicowe oprawy , które są wyposażone jednocześnie w kilka typów rozpylaczy, które włącza się w zależności od siły wiatru i rodzaju prowadzonego zabiegu. W zależności od wielkości wytwarzanych kropel ciśnieniowe rozpylacze płaskostrumieniowe dzielą się na : standardowe, przeciwznoszeniowe /antydryfowe/, eżektorowe i inżektorowe. System wyboru rozpylaczy do aplikacji poszczególnych środków chemicznych musi być dopasowany i zgrany z jakością oprysku podanego na etykiecie środka. Standardowe rozpylacze płaskostrumieniowe wytwarzają dużą ilość bardzo drobnych kropel / o średnicy poniżej 130 mikronów / znoszonych przez wiatr i nie powinny być w zasadzie stosowane w opryskiwaczach polowych z powodu potencjalnie dużego znoszenia cieczy.
Wiatr i wielkość kropel są głównymi czynnikami decydującymi o znoszeniu cieczy roboczej, są źródłem zagrożenia dla sąsiadujących upraw i środowiska przyrodniczego. Dobra praktyka ochrony roślin zaleca podczas wietrznej pogody zwiększenie wielkości kropel przez obniżanie ciśnienia roboczego, zwiększenia dawki, a także zmniejszenie prędkości opryskiwania. Stwierdzono, że wiatr o prędkości do 3 m/s nie wpływa istotnie na wielkość znoszenia, gdy krople mają więcej niż 150-200μm. Mogą być stosowane bez większego ryzyka w technice z pomocniczym strumieniem powietrza . Podczas sprzyjających warunków atmosferycznych zaleca się stosowanie rozpylaczy płaskostrumieniowych standardowych. wytwarzających drobne krople, które dają większe pokrycie roślin. Mają one również mniejszą tendencję do tworzenia kropel zlewnych i ociekania zwłaszcza z pionowych powierzchni roślin. Wielkość użytych kropel powinna być zgodna z zaleceniami zawartymi w etykiecie środka ochrony roślin. Jednak, gdy zabieg musi być wykonany podczas wietrznej pogody, to należy zastosować rozpylacze przeciwznoszeniowe / eżektorowe/.
Rozpylacze przeciwznoszeniowe / antydryfowe/są wyposażone w dodatkową kalibrowaną dyszę, która obniża ciśnienie cieczy zanim dotrze ona do właściwego rozpylacza płaskostrumieniowego. Dzięki temu znacznie zostanie ograniczona ilość drobnych kropel, podatnych na znoszenie. Rozpylacze takie pracują przy wyższym ciśnieniu roboczym / 2-4 barów/ ale wytwarzają większe krople, co może zmniejszyć stopień pokrycia roślin. Rozpylacze te nadają się do wyprysku herbicydów przed- i powschodowych, zwłaszcza systemicznych. Natomiast rozpylacze eżektorowe są wyposażone w otwór przez który przepływająca pod ciśnieniem ciecz zasysa powietrze. Krople wypełnione pęcherzykami powietrza są duże a uderzając o roślinę rozrywają się na mniejsze, zwiększając w ten sposób stopień pokrycia. Generują procentowo najmniej kropli podatnych na znoszenie. Pożądany efekt osiąga się przy ciśnieniu od 3 do 7 barów i zredukowanej masie dużych kropel wypełnionych powietrzem. Rozpylacze eżektorowe doskonale nadają się do zabiegów herbicydowych doglebowych przed- i powschodowych, insektycydów i fungicydów. O konstrukcji podobnej do rozpylaczy eżektorowych są rozpylacze inżektorowe typu ,,airjet” z tym ,że powietrze dostarczane jest ze sprężarki pod zmiennym ciśnieniem. Wielkość ciśnienia regulowana jest przez system elektroniczny, sprzężony z anemometrem zainstalowanym na opryskiwaczu. Rozpylacze te zapewniają większe możliwości regulacji wielkości kropel w zależności od warunków pogodowych.
Osobną grupę aparatów wykorzystujących powietrze do poprawy efektywności zabiegów są opryskiwacze z pomocniczym strumieniem powietrza, zwane rękawowymi. W opryskiwaczach tych krople cieczy wytwarzane przez standardowe rozpylacze szczelinowe są transportowane w łan roślin za pomocą silnego strumienia powietrza wytwarzanego przez wentylator. Krople te mają bardzo dużą energię kinetyczną co powoduje bardzo dobre pokrycie liści preparatem na obydwu stronach blaszek liściowych. Istnieje możliwość prawidłowego opryskania najbardziej zagęszczonych łanów roślin. Rozpylacze wykorzystujące powietrze w czasie opryskiwania przyczyniają się do zmniejszenia ilości stosowanej cieczy na hektar od 50 do 150 l/ha, zmniejszenia zalecanych dawek do 50% oraz ograniczenia znoszenia rozpylonej cieczy poza obszar opryskiwany. Trzeba wiedzieć, że wielkość kropli zależy nie tylko od typu rozpylacza, ale także od ciśnienia roboczego i prędkości roboczej. Zjawisko zlewania i spływania cieczy roboczej podczas opryskiwania może występować nie tylko przy zbyt dużych kroplach, ale również w zmiennych warunkach podczas oprysku zbyt licznymi drobnymi kroplami.
Podczas pracy rozpylacza ulega zwiększeniu wielkość szczeliny, na skutek oddziaływań ściernych i chemicznych przepływającej pod ciśnieniem cieczy roboczej. Powoduje to wzrost natężenia wypływu, tj. przy takim samym ciśnieniu ustawionym na manometrze i tej samej prędkości roboczej, objętość cieczy wypryskanej na hektar będzie rosła w miarę zużywania się rozpylacza.
Kiedy przystępujemy do wykonania zabiegu ochrony roślin w uprawach polowych, należy uwzględnić następujące czynniki, które decydują o doborze rozpylacza:
- rodzaj zabiegu, tj. przeciwko zwalczaniu chwastów, chorób czy szkodników co odpowiednio decyduje o rodzaju pestycydu / herbicyd, fungicyd, insektycyd/;
- warunki pogodowe i sposób przygotowania roztworu cieczy roboczej / w tym przewidywane dodatki preparatów czy adiuwanty/.
Obecnie istnieje potrzeba stosowania różnych rodzajów rozpylaczy w zależności od warunków wykonywania zabiegu, dawki ciecz lub środka. Taką możliwość dają korpusy wielogłowicowe, w których można zainstalować po kilka rozpylaczy jednocześnie. Zamiana rozpylacza polega tylko na obróceniu głowicy korpusu o ustalony kąt do położenia przez odpowiedni rozpylacz. W położeniu pośrednim dopływ cieczy do rozpylaczy jest odcięty.
Wybór wielkości kropel w zależności od prędkości wiatru może być przeprowadzany automatycznie niezależnie od operatora opryskiwacza np. zastosowanie układu sterowania Vario-Wind-Select w opryskiwaczu przez skierowanie cieczy roboczej z rozpylaczy tradycyjnych do rozpylaczy inżektorowych.
Dobór rozpylacza powinno poprzedzić zapoznanie się z jego charakterystyką techniczną, która jest podana na każdym urządzeniu a głównie informacja o typie wielkości rozpylacza , o natężeniu wypływu cieczy. Należy utrzymywać w czystości układ cieczowy opryskiwacza, systematycznie czyścić rozpylacze i sprawdzać prawidłowe ustawienie belki polowej i ich opraw na niej.
Przyjmuje się minimalną liczbę i średnicę kropli , dla zabiegów:
- zwalczanie chwastów /herbicydy/ 20 – 30 kropli/ cm² o średnicy kropli 400-500μm;
- zwalczanie szkodników /insektycydy/ 50- 100 kropli/cm² o średnicy kropli ok. 300μm
- zwalczanie chorób grzybowych /fungicydy/ 100-300 kropli/cm² o średnicy kropli 150-250μm.
Odpowiednio dobrane rozpylacze do warunków oprysku, muszą zapewnić kompromis między potrzebą osiągnięcia wysokiej skuteczności, a niskimi kosztami zabiegu i niewielkim zagrożeniem dla środowiska naturalnego.
dr inż. Piotr Grudnik
