Pflanzenschutz und Erntetechnik

Transkript

1 Eidgenössisches Departement für Wirtschaft, Bildung und Forschung WBF Agroscope Pflanzenschutz und Erntetechnik Vorlesung ETH Agrartechnik II Thomas Anken, Agroscope Tänikon, 8356 Ettenhausen

2 Applikationstechniken Ziel Die minimal notwendige Menge an Pflanzenschutzmittel am richtigen Ort möglichst verlustarm platzieren. In Wasser gelöste Stoffe, die mittels Feldspritzen ausgebracht werden haben grösste Bedeutung. Feldspritzen für Ackerkulturen und Gemüse Gebläsespritzen für Obst- und Weinbau Vereinzelt werden Granulatstreuer auf Sämaschinen eingesetzt. Feldspritze Gebläsespritze Granulatstreuer 2

3 Aufbau einer Feldspritze Einfüllsieb Rücklauf = hydraulisches Rührwerk Spritzbalken mit abschaltbaren Sektoren Druck-/ Mengenregulierung Düse mit Düsenfilter Pumpe Ansaugfilter Druckleitungsfilter 3

4 Membranregler Manuelle Armatur mit Membrandruckregler (links) 1. Zuleitung von Pumpe 2. Drosselventil für Mengeneinstellung 3. Spritzbalkenzuleitung 4. Membrane (hydraulische Druckwaage) 5. Ventilsitz für Rücklauf 6. Rücklauf in Spritzbehälter Vorteil: Konstante Menge auch bei Druckänderung (Bsp. Variation Zapfwelle) Funktion: Wenn bei 3 zuviel abfliesst, dann entsteht tieferer Druck, Druck oben ist höher und Membran bei 5 schliesst und umgekehrt. 4

5 Elektronik löst Mechanik ab Handbediente Armatur mit mechanischer Druckregelung Elektrische Ventile und elektronische Drucksensoren ermöglichen Bedienung aus der Traktorkabine Elektrische Schaltung der Teilbreiten (oben rechts) 5

6 Kolbenmembranpumpen die Standardpumpe Ventilkugeln 1/5 Oelbad & Schmierung 2 Kolben 6 Membrane Spritzbrühe gelangt nicht in den Kurbeltrieb Wenig schmutzempfindlich Wenig empfinglich auf Trockenlauf Drücke bis 20 bar sind problemlos möglich 6

7 Doppeltrapezausgleich für Balkenstabilisierung Zunehmende Arbeitsbreiten (ab 15 m) machen den Pendelausgleich notwendig Gefedertes Doppeltrapez gleicht Schläge aus und sorgt am Hang für eine hangparallele Ausrichtung Hydraulischer Hangausgleich mit zentralem Drehpunkt Höheneinstellung Hangneigungseinstellung Sensoren, Rechner und Hydraulik ersetzen zunehmend die Mechanik Drehpunkt Federung 7

8 Elektronische Regelungen Ultraschallsensoren regeln und stabilisieren die Spritzbalkenhöhe Ultraschallsensor Automatisches Ein-/Ausschalten von Teilbreiten per GNSS 8

9 Düsen Antitropfventile sind Vorschrift im ÖLN 1 Membrane 2 Schliesshandrad 3 Filter 4 Düse Hohlkegeldüsen für Band-, Gebläse-, Handspritzen Bei Druckabfall schliesst Feder mit Membrane den Durchlass. Flachstrahldüse ist weitverbreitet Injektordüsen vermindern Abdrift: System "Neoperl": Herstellen von "Seifenblasen" die zu kleinen Tropfen zerplatzen. Injektordüsen 9

10 ISO-Codierung der Düsengrössen Farbe ISO-Grösse Druck bar Durchflussmenge l/min orange grün gelb blau rot braun Charakteristische Tropfengrössen Nebeln bis 50 (0.05 mm) Sprühen ( mm) Spritzen ( mm) Düsenrechner auf dem Internet: enrechner/feldbau/ calculator.aspx Abdrift 10

11 Flachstrahldüsen Überlappung notwendig Eine einzelne Flachstrahldüse weist in der Mitte die höchste und an den Rändern die niedrigste Menge auf. Durch Überlappung wird eine regelmässige Verteilung erzielt. Alle 4 Jahre sind die Spritzen des ÖLN auf ihr Funktionstüchtigkeit und Verteilgenauigkeit zu überprüfen. 11

12 Selbstfahrer und Anhängespritzen Zunehmende Arbeitsbreiten fördern Anhängespritzen und Selbstfahrer. 12 m war lange Standard. Heute geht's Richtung 15 m, 18 m, (24 m, 36 m) 12

13 Spülwasser- und Einspülvorrichtungen Ausrüstung für ÖLN: Spülwasserbehälter (10 % Fassinhalt): Reinigen Spritzenkreislauf auf Feld Obligatorisch ab 2011 für alle Spritzen im ÖLN Frischwasserbehälter (mind. 15 l) Hand- und Gerätereinigung aussen auf Feld Ziel: Möglichst wenig Brühe soll zu Hause entsorgt werden müssen Empfohlen sind Einspülvorrichtungen Spülwasserbehälter Einspülvorrichtung mit Injektor Injektor Fatal: Spült Regen Brühe in einen Sickerschacht, dann verunreinigt 1 gr Aktivsubstanz 10'000'000 lt Wasser! Bach: 10 km Länge, 1 m tief, 1m breit 13

14 Zu viel Pflanzenschutzmittel in den Gewässern > 0.1 μg μg 0 μg Quelle: Naqua, BAFU

15 Alle Einträge sind zu vermeiden 50 % Punktquellen 15 Quelle: Agridea

16 1 m Punktquellen vorbeugen Grenzwert für Pflanzenschutzmittel in Gewässern Referenz 0.1 Mikrogramm pro Liter 1 Gramm verschmutzt einen Bach von 10 km Länge! 10 km Vermeiden von Punktquellen: Grosses Potential mit wenig Kosten! 16

17 Spülen verbessern: Kontinuierliches Verfahren 17

18 Nachrüstung kontinuierliches Verfahren wird gefördert Direktzahlungsverordnung Art. 82a einmaliger Betrag pro Feldoder Gebläsespritze. Spülwasser über Spülwasserpumpe und Innenreinigungsdüsen in Haupttank pumpen Die Bedienung des Reinigungssystems aus Führerkabine 50 Prozent der Anschaffungskosten, maximal 2000 Franken pro Spritze übernimmt Bund Mehrere Spritzen pro Betrieb möglich Ab 2023 sind Innenreinigungssysteme im ÖLN obligatorisch (Spritzen > 400 Liter) 18

19 Konzentration % Kontinuierlich ist theoretisch effizienter l Restbrühe Spülwasser 1 x zugeben Spülwasser 3 x zugeben Spülwasser lt Spülwasser kontinuierlich zugeben Berechnete Werte am Beispiel Hardi Ranger l Brühe 300 l Spülwasser 19

20 Abgesetztes Verfahren: Spritzen 20

21 Abgesetztes Verfahren: Spülen 21

22 Abgesetztes Verfahren: Spritzen 22

23 Abgesetztes Verfahren: Spülen in 6 Schritten Spritze leerspritzen, dann 1. 1/3 Spülwasser beimischen 2. Spritze leerspritzen 3. 1/3 Spülwasser beimischen 4. Spritze leerspritzen 5. 1/3 Spülwasser beimischen 6. Spritze leerspritzen Aufwändig und mühsam, wenn manuell betrieben Wer steigt 3 x vom Traktor? Foto: H.U. Wyss 23

24 Gramm in der gesamten Spritze Wirkstoffmenge nach Spülen in Spritze A-F A B C D E F Glyphosat bei 1.5kg/ha mit 300 Ltr. Auch gespülte Spritzen nicht in Kanalisation entleeren! 24

25 Abdrift durch Düsenwahl vermindern Injektordüse Flachstrahldüse Tom Wolf, Saskatoon, 1999 Neue Weisung «Reduktion der Risiken bei der Anwendung von PSM» 25

26 Neue Weisung «Reduktion der Risiken bei der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln» Für jedes Spritzmittel gilt ein Gewässerabstand von 6 m Zusätzliche mittelbezogene Auflagen (SPe 3: 6 m; 20 m; 50 m; 100 m auf Etikette, PSM-Verzeichnis ) Mit gezielten Massnahmen können Abstände vermindert werden: Punktzahl Düse Reduktion des Gewässerabstandes 1 Injektordüse bei max. 3 bar Druck oder Driftreduktion 75 % gemäss JKI 100 m 50 m oder 50 m 20 m oder 20 m 6 m 2 Injektordüse bei max. 2 bar Druck oder Driftreduktion 90 % gemäss JKI 100 m 20 m oder 50 m 6 m 3 Driftreduktion 95 % gemäss JKI 100 m 6 m Suchbegriff: Oberflächengewässer 26

27 JKI Düsentabelle (Link siehe Weisung) 1 Punkt 0.5 Punkt Fahrgeschwindigkeit km/h bar 27

28 Verbesserung der Applikation Luftunterstützung weniger Abdrift und leicht bessere Penetration in den Bestand Spritzbalken kombiniert mit Unterblattspritzung verbessert Bedeckung der tiefer gelegenen Blätter und der Blattunterseiten wesentlich. Droplegs (Fa. Kuhn, Lechler) 28

29 Mähdrusch 29

30 Druschvorgang Korntank und Abtankrohr Dreschwerk Strohhäcksler Siebkasten Schneidwerk mit Haspel 30

31 Schüttler trennen Stroh und Körner Korntank Körnerelevator Überkehr Schüttler Feld Dreschkorb Feld Wind verbessert den Reinigungseffekt der schwingenden Siebe 1 % Verluste und weniger sind das Ziel Vorbereitungsboden Untersieb Obersieb Mehrstufiger Trennprozess Dreschkorb: Schüttler / Vorbereitungsboden Vorbereitungsboden beschickt Obersieb Schüttler: Feld / Vorbereitungsboden Obersieb: Überkehrsieb / Untersieb Überkehrsieb: Feld / Überkehr Untersieb: Überkehr / Korntank Funktion Rücklaufboden Überkehrsieb 31

32 Rotordreschwerk Rotor übernimmt Aufgabe von Dreschtrommel und Schüttler. Hohe Leistungen: bis über 80 t/h Wenig Kornbruch Günstig für Körnermais Hoher Leistungsbedarf Ungünstig in feuchtem Stroh Zerkleinert Stroh stark Maisgebiss für Körnermaisernte 32

33 Dreschwerke mit Schüttler oder Rotoren Schüttlerabscheidung Zusätzliche Abscheidetrommel ca. 20 % Mehrleistung, mehr Kurzstroh Wendetrommel Dreschkorb Dreschtrommel Rotordreschwerk Schüttler Siebe Hybrides Dreschwerk mit Dreschtrommel und Rotor Bei Rotormähdreschern werden Dreschtrommel und Schüttler durch Rotoren ersetzt. 33

34 Strohhäcksler feine, gute Verteilung Stroh von Schüttler Starre Messer mit Gegenschneiden Spreu von Siebkasten Verteilgebläse Feines Häckseln fördert Verrottung, regelmässige Verteilung ist Bedingung für eine gute Bodenbearbeitung. 34

35 Hangausgleich Zwei grundlegende Systeme Schrägstellen des Siebkastens Ausgleich bis ca. 15 % Schrägstellen der ganzen Maschine, Ausgleich bis 40 % 35

36 Zuckerrübenvollernter - Titanen der Landtechnik 36

37 Gezogene Vollernter Zwei- und dreireihige Verfahren waren weit verbreitet, sind aber stark im Rückgang begriffen. Leistung ist geringer Reinigungsfläche ist kleiner Bunkervolumen ist geringer Anschaffungspreis ist tiefer Bodenschutz: Nicht entscheidend besser als Selbstfahrer 37

38 Schema eines Vollernters Funktion 38

39 Entlauben, Köpfen, Roden, Reinigen, Bunkern Rotierende Schlegel entlauben, Messer köpft nach, wippende Polderschare roden, Wendelwalzen übernehmen erste Reinigung Rübentransport über Siebsterne (z.t. über 10 m Weg für Rüben) bis zum Elevator bringt tiefe Erdbesätze von zirka. 1 5 % 39

40 Verluste minimieren Quelle: FAT-Bericht

41 Abgesetzte Verfahren vereizelt anzutreffen Köpfer Roder Ladebunker 1 ( 2) Arbeitsgänge 1 Arbeitsgang Rüben können am Schwad abtrocknen, wodurch eine bessere Reinigung erzielt wird Mehr Personal notwendig was heute zunehmend kritisch wird Schlagkraft ist den 6-reihigen Vollerntern ebenbürtig Günstiger in der Anschaffung ca. Fr. 250'000 im Vergleich zu ca. Fr. 600'000 (6-reihiger Selbstfahrer) 41

42 Grossflächige Bodendrücke > 2 bar Hundegang (links) hinterlässt gleichmässig verdichtete Oberfläche. Raupenfahrwerk oben: Mehr Platz für Reinigungsorgane und etwas tieferer Bodendruck. Nachteil: Kosten und Strassenfahrt (Verschleiss) Bei Nässe Gefahr von Verdichtungen in Unterboden Bei trockenen Bodenverhältnissen Verdichtungen bis 20 cm Kalkulation Bodendruck 42

43 Lademaus: Von der Miete auf den Anhänger Reinigt Rüben, die nach Lagerung trocken sind. Sehr gute Auslastung ist gefordert um das zirka Fr. 600'000 teure Gerät amortisieren zu können! Ladeleistung ca. 80 t/h Rübenverladering 43