Opryskiwacz Polowy: Budowa, Działanie i Kluczowe Komponenty

Opryskiwacz polowy jest jednym z najważniejszych narzędzi stosowanych w gospodarstwach rolnych do chemicznej ochrony roślin. Dzięki niemu można bezpiecznie i precyzyjnie rozprowadzić środki chemiczne. Odpowiednio dobrany opryskiwacz nie tylko usprawnia pracę w gospodarstwie, ale również minimalizuje negatywny wpływ pestycydów na środowisko. Chemiczna metoda ochrony roślin, polegająca na zastosowaniu chemicznych środków ochronnych zwanych pestycydami, jest uważana za najbardziej rozwinięty sposób zwalczania chorób, chwastów i szkodników, szczególnie w rolnictwie intensywnym. Opryskiwacz służy również do rozpylania środków grzybobójczych, rozbijając strugę cieczy na krople o odpowiedniej średnicy i kierując je na rośliny, krzewy czy drzewa.

Opryskiwacz Polowy - Budowa i Mechanizm Działania

Opryskiwacze polowe to urządzenia przeznaczone do aplikacji herbicydów, pestycydów i nawozów na polach uprawnych i pastwiskach. Chociaż mogą różnić się wydajnością, precyzją czy sposobem połączenia z ciągnikiem, ich podstawowa budowa i mechanizm działania są podobne. Ciecz robocza za pomocą pompy jest tłoczona w kierunku rozpylaczy, które rozbijają ją na krople o określonej średnicy, a następnie rozpylają w dane miejsce.

Elementy Standardowego Opryskiwacza Polowego

• Zbiornik - gromadzi ciecz roboczą. Ma obły kształt i gładkie ścianki, najczęściej wyposażony jest we wskaźnik poziomu cieczy. W zależności od modelu opryskiwacza może mieć różną pojemność. Powinien być wykonany z polietylenu, który ma gładką powierzchnię, co umożliwia dokładne wypłukanie zbiornika między zabiegami. Całkowite opróżnienie i oczyszczenie zbiornika ma szczególne znaczenie w przypadku nowoczesnych środków stosowanych w bardzo małych dawkach. Płaskie zbiorniki zapewniają położenie środka ciężkości opryskiwacza możliwie blisko ciągnika, co jest ważne, zwłaszcza gdy belka polowa jest cięższa. Ważne jest, aby opryskiwacz miał wygodny stopień, ułatwiający dostęp do otworu wlewowego i był stabilny. Zbiorniki większych, nowoczesnych opryskiwaczy zawieszanych, a także zaczepianych, wyposażone są często w zintegrowany zbiornik na czystą wodę do płukania opryskiwacza po zabiegu lub do rozwodnienia resztek cieczy roboczej w celu jej bezpiecznego wypryskania na plantacji.
• Pompa - odpowiada za tłoczenie cieczy ze zbiornika do dysz rozprowadzających. Może mieć formę tłokową, przeponową lub przeponowo-tłokową. W najczęściej stosowanych opryskiwaczach ciągnikowych stosuje się pompy przeponowe (membranowe) oraz przeponowo-tłokowe. Pompa powinna zapewniać natężenie wypływu cieczy niezbędne do uzyskania optymalnego ciśnienia roboczego przy działających wszystkich dyszach. Jej wydajność musi być dostosowana do wielkości zbiornika z cieczą i szerokości roboczej opryskiwacza. Ze względu na precyzję wykonania, bezpieczniej jest kupić opryskiwacz z markową pompą. Zasada doboru pompy jest prosta: na każdy rozpylacz powinien przypadać wydatek 3 l/min, a na mieszanie cieczy w zbiorniku wydatek równy 5 proc. pojemności zbiornika. Przykład: opryskiwacz z belką 12-metrową (24 rozpylacze) i zbiornikiem 400-litrowym wymaga pompy o wydatku 92 l/min (72 l/min dla rozpylaczy i 20 l/min do mieszania).
• Mieszadło - zapobiega gromadzeniu się cieczy na dnie zbiornika i jej rozwarstwieniu, zapewniając maksymalnie jednorodną ciecz roboczą podczas całego zabiegu. W opryskiwaczach stosuje się mieszadła hydrauliczne, które mogą mieć budowę rurową lub eżektorową. Pracę mieszadła może wspomagać przewód przelewowy znajdujący się na dnie zbiornika. Mieszadło inżektorowe, składające się z dyszy umieszczonej w drugiej, otwartej zwężce, jest najbardziej efektywne, ponieważ wypływa z niego nie tylko ciecz podawana przez pompę, lecz także zasysana ze zbiornika, co powoduje intensywne mieszanie całej cieczy. Zasilanie mieszadła nie może być zależne od ustawienia zaworu sterującego; najczęściej jest ono zasilane bezpośrednio z pompy.
• Filtry - oczyszczają ciecz z zanieczyszczeń mechanicznych i nie dopuszczają do ich przedostania się do dysz rozprowadzających. Zanieczyszczenia mogą zmniejszyć żywotność elementów układu cieczowego i zapychać dysze. Układ filtracyjny składa się z kilku następujących po sobie filtrów, gdzie każdy następny wyposażony jest w bardziej gęstą siatkę. Obejmuje:
  • sito wlewowe - zapobiega przedostawaniu się zanieczyszczeń podczas napełniania zbiornika,
  • filtr ssawny - filtruje zanieczyszczenia po stronie ssącej pompy, umieszczony zwykle pod zbiornikiem lub w zbiorniku. Warto zwrócić uwagę, czy pompą opryskiwacza można czerpać wodę z cystern, np. za pośrednictwem filtra ssawnego.
  • filtr ciśnieniowy (tłoczny) - filtruje zanieczyszczenia po stronie tłocznej pompy, często zintegrowany z zaworem sterującym.
  • indywidualne filtry - umieszczone w rozpylaczach.
  W układzie filtrowania cieczy muszą być bezwzględnie dwa podstawowe filtry: ssawny i tłoczny.
• Zawór sterujący (złożony z zaworu głównego, regulacyjnego i zaworów sekcyjnych) - ma za zadanie utrzymywać stałe ciśnienie robocze oraz zasilać cieczą belkę polową i inne elementy opryskiwacza. Zawór sterujący wpływa na precyzję dozowania środków chemicznych. Zawór główny odcina dopływ cieczy do zaworów roboczych i kieruje ją ponownie do zbiornika. Zawór regulacyjny reguluje wartość ciśnienia roboczego - w przypadku jego wzrostu ponad normę kieruje ciecz do zbiornika. Zawory sekcyjne kierują ciecz do sekcji opryskowych.
• Manometr - służy do kontroli ciśnienia roboczego i na bieżąco sygnalizuje poprawność działania poszczególnych zespołów. Manometr umożliwiający precyzyjną regulację ciśnienia powinien być olejowy i mieć odpowiednią podziałkę. Jeśli dojdzie do spadku ciśnienia podczas pracy, może to być spowodowane zapchaniem filtra tłocznego.
• Belka polowa opryskiwacza - decyduje o szerokości roboczej opryskiwacza i zapewnia równomierną aplikację środków chemicznych. Składa się z kilku sekcji opryskowych, które są zasilane osobno. Materiał, z którego jest wykonywana, musi być odporny na różnego rodzaju odkształcenia, ale powinien także być lekki. Belka jest złożona z kilku zawiasowo połączonych ze sobą elementów, dzięki czemu można ją rozkładać do długości nawet 40 m, ale umożliwia także poruszanie się opryskiwaczem po drogach publicznych. Zawieszona wahadłowo belka polowa prostego opryskiwacza nie ma wcale lub ma bardzo proste układy stabilizacji, które nie są konieczne w przypadku niezbyt szerokich i lekkich belek. Warto zwrócić uwagę na jakość powłoki malarskiej; lakiery proszkowe, położone na śrutowany lub piaskowany metal, zapewniają najlepszą ochronę.
• Rozpylacze (Dysze do opryskiwacza) - zbudowane są z kanałów, którymi przepływa ciecz robocza. Odpowiadają za rozbicie cieczy na mniejsze krople. Wielkość kropli uzależniona jest od typu rozpylacza (m.in. wirowy, szczelinowy, uderzeniowy) i wartości ciśnienia roboczego (im wyższe ciśnienie, tym więcej małych kropli). Obecnie powszechnie stosowane są szybkozłączne, bagnetowe oprawy rozpylaczy typu „Rau”, przystosowane do montowania rozpylaczy produkowanych według standardu ISO. Powinny one mieć zaworki odcinające dopływ cieczy w momencie przerwania oprysku (antykapacze), zapobiegające kapaniu z rozpylaczy, a także indywidualne filtry. Na rozpylaczach nie warto oszczędzać - powinny być wykonane przez najlepszych producentów o uznanej renomie, z jednoznaczną tabelą wydatków i zastosowań.
• Dodatkowe wyposażenie (np. rozwadniacze, komputery sterujące) - zwiększają precyzję i bezpieczeństwo stosowania środków ochrony roślin. Rozwadniacz w pokrywie zamykającej wlew, wyposażony w dyszę rozwadniającą sterowaną osobnym zaworem, jest kluczowy dla prawidłowego rozpuszczania preparatów.

Rodzaje Opryskiwaczy Polowych

W zależności od wielkości areału uprawnego, typu upraw i czynników środowiskowych w gospodarstwach rolnych wykorzystać można różne typy opryskiwaczy polowych:

• Opryskiwacz ręczny/spalinowy - przenośny (naramienny lub plecakowy), napędzany silnikiem spalinowym lub ręcznie. Charakteryzuje się małą pojemnością (zwykle kilka/kilkanaście litrów). Jest prosty w obsłudze i lekki, ale niezbyt precyzyjny. Znajduje zastosowanie głównie w uprawach warzyw, sadach i ogrodach.
• Opryskiwacz polowy ciągany - posiada własny układ jezdny, przyczepia się go do ciągnika za pomocą zaczepu sztywnego lub skrętnego. Cechuje go duża pojemność zbiornika, dzięki czemu pozwala na długą i wydajną pracę w trybie ciągłym. Polecany przede wszystkim do dużych gospodarstw (o powierzchni powyżej 50 ha).
• Opryskiwacz polowy zawieszany - nie posiada samodzielnego układu jezdnego, zawiesza się go na tylnej osi ciągnika. Wyróżnia się dużą zwrotnością. Można go podnieść na dużą wysokość, co umożliwia wykorzystanie go w pielęgnacji wysokich roślin. Jest mniejszy niż opryskiwacz ciągany, dlatego sprawdza się w małych gospodarstwach. Warto się na niego zdecydować również w przypadku pracy na trudnym terenie lub konieczności przejazdu wąskimi drogami.
• Opryskiwacz polowy samojezdny - ma własny napęd i układ jezdny, dzięki czemu nie wymaga połączenia z ciągnikiem. Wyróżnia się dużą szerokością roboczą, wydajnością i szybkością pracy. Jest dobrym rozwiązaniem na dużych areałach i przy oprysku wysokich roślin (np. kukurydzy). Często wyposażony jest w zaawansowane systemy technologiczne umożliwiające precyzyjne dozowanie środków chemicznych i kontrolowanie różnych parametrów podczas opryskiwania. Ten model jest polecany do pracy w wyspecjalizowanych gospodarstwach i w uprawach wrażliwych gatunków roślin.

Zalety Stosowania Opryskiwaczy Polowych

Wykorzystanie opryskiwacza polowego w gospodarstwie niesie liczne korzyści zarówno dla samego rolnika, jak i środowiska. Dobry opryskiwacz polowy zawieszany czy ciągany znacznie przyspiesza pracę i ułatwia stosowanie środków ochrony roślin. Równomierna aplikacja pestycydów i herbicydów zwiększa efektywność ich działania, co z kolei wpływa na lepszą ochronę upraw przed chwastami, szkodnikami i chorobami oraz poprawia wydajność upraw. Opryskiwacz polowy pozwala również precyzyjnie dozować środki ochrony roślin, co umożliwia zastosowanie ich w mniejszych dawkach. W ten sposób ogranicza niekorzystny wpływ pestycydów i herbicydów na środowisko.

Szczegółowe Aspekty Budowy i Eksploatacji Opryskiwacza

Regulacja Zaworu Stałociśnieniowego

Coraz częściej opryskiwacze rolnicze posiadają na wyposażeniu rozdzielacz z zaworem stałociśnieniowym. Jest to urządzenie, które umożliwia utrzymanie nastawionego wcześniej ciśnienia na stałym poziomie niezależnie od liczby wyłączanych sekcji. Dzięki tej funkcji nie wzrasta ciśnienie na rozpylaczach w pracującej sekcji opryskiwacza w sytuacji wyłączenia jednej lub więcej sekcji, np. na uwrociu.

Prawidłowe wyregulowanie tego typu zaworu sprawia użytkownikom trudności, często wynikające z niezaznajomienia się z instrukcją obsługi. Głównymi błędami podczas takich nastaw jest regulacja wszystkich sekcji jednocześnie lub też regulacja sekcji pracujących, a nie, jak powinno być prawidłowo, tych zamkniętych. Taka regulacja nic nie daje i nie przynosi oczekiwanych efektów.

Aby zawór działał prawidłowo i nie było zmian ciśnienia w układzie w momencie wyłączania poszczególnych sekcji, należy przeprowadzić prawidłową regulację:

1. Opryskiwacz powinien być połączony z ciągnikiem i napełniony wodą.
2. Włączamy opryskiwanie na wszystkich sekcjach. Mieszadło powinno pracować, rozwadniacz powinien być wyłączony.
3. Obroty ciągnika i ciśnienie nastawiamy takie, jak podczas zabiegu opryskiwania.
4. Następnie zamykamy pierwszą sekcję i obserwujemy manometr.
5. Jeżeli ciśnienie się zmieniło, należy je doprowadzić do wartości poprzedniej, kręcąc małym pokrętłem na tej sekcji, którą wyłączyliśmy. Kręcąc w lewo zmniejszamy, w prawo zwiększamy ciśnienie - należy to robić niewielkimi ruchami, ponieważ często w tańszych zaworach gwint na pokrętle ma duży skok i przekręcając nawet o niewielki kąt, następuje znaczna zmiana ciśnienia, co utrudnia regulację.
6. Po wyregulowaniu kilkakrotnie włączamy i wyłączamy daną sekcję, sprawdzamy, czy pomimo manipulowania przełącznikiem ciśnienie pozostaje na niezmienionym poziomie. W razie potrzeby można doregulować.
7. Gdy wyregulujemy pierwszą sekcję, należy przeprowadzić regulacje na kolejnych w ten sam sposób. Oczywiście robimy to pojedynczo, regulując pokrętłami tych sekcji, które zamykamy.

W najtańszych, najprostszych zaworach nie należy oczekiwać precyzyjnej regulacji; należy zaakceptować pewną odchyłkę wynikającą z konstrukcji zaworu.

Wybór Kluczowych Elementów Opryskiwacza

Niezależnie od tego, czy opryskiwacz jest drogi i dobrze wyposażony, czy prosty i tani, powinien mieć wszystkie niezbędne podzespoły, zapewniające jego prawidłową pracę. Braki w prawidłowym wyposażeniu, a także pewne niedostatki budowy spotyka się najczęściej w prostszych i tańszych opryskiwaczach zawieszanych, które dominują na polach.

Zawór Sekcyjny

Zawór sekcyjny powinien mieć co najmniej 4 sekcje, a przy większych belkach nawet 5-6. Najlepiej, gdy w jednej sekcji zasilanej z jednego zaworu, jest nie więcej niż 5 rozpylaczy. Większa liczba sekcji daje możliwość wyłączenia mniejszego fragmentu belki, co ma znaczenie, gdy zajdzie konieczność precyzyjnego dopasowania szerokości oprysku, np. na krawędzi niesymetrycznego pola. Bardzo ułatwiają pracę zawory stałociśnieniowe, w których ciśnienie robocze pozostaje bez zmian, niezależnie od liczby pracujących sekcji (w zwykłych zaworach wyłączeniu sekcji towarzyszy wzrost ciśnienia, a więc zmiana parametrów oprysku). Są one przydatne zwłaszcza wówczas, gdy często opryskuje się nie całą szerokością belki, lecz jej częścią. W przeciwnym razie drogi zawór stałociśnieniowy można sobie darować.

Tłumienie Pulsacji i Antykapacze

Powstająca podczas pracy pompy pulsacja ciśnienia wpływa niekorzystnie na trwałość układu cieczowego oraz równomierność dawkowania cieczy. Zapobiega temu powietrznik lub inny system tłumienia pulsacji. Powietrznikiem jest specjalna komora, połączona z kolektorem tłocznym i podzielona elastyczną membraną na dwie części. W jednej z nich znajduje się ciecz użytkowa, a w drugiej - powietrze pod odpowiednim ciśnieniem (od 1/3 do 2/3 ciśnienia roboczego wskazywanego przez manometr). Zbyt wysokie ciśnienie w powietrzniku może uszkodzić membranę pompy, natomiast zbyt niskie nie zapewnia prawidłowego tłumienia pulsacji i zakłóca pracę manometru.

Większość użytkowanych opryskiwaczy ma zamontowane oprawy z tzw. antykapaczami. Są to urządzenia zapobiegające wykapywaniu cieczy po wyłączeniu zasilania, co eliminuje straty i zagrożenie uszkodzeniem roślin.

Rodzaje Rozpylaczy

Wybór odpowiednich rozpylaczy jest kluczowy dla efektywności oprysku. Na rynku dostępne są różne typy:

• Rozpylacze z wkładką wirową - rozpylają ciecz pod ciśnieniem 1-2,5 MPa. Ciecz przed dostaniem się do wylotu płytki musi przepłynąć przez spiralne kanały wkładki wirowej lub wichrowatych otworów w płytce wirowej. Kanaliki powodują zawirowanie strumienia cieczy, który z dużą prędkością wypływa przez otwór wylotowy. Powstający stożek rozpylonej cieczy ma kąt rozwarcia zależny od odległości wkładki od otworu wylotowego.
• Rozpylacze dwustrumieniowe - tworzą dwa wachlarzowe strumienie cieczy tworzące między sobą kąt 60°.
• Rozpylacze eżektorowe - wykorzystują znane prawo fizyczne, tzw. zwężkę Venturiego. Dzięki specjalnej budowie, strumień cieczy zasysa zewnętrzne powietrze w stosunku zbliżonym do 1:1. W specjalnej komorze następuje spadek ciśnienia cieczy, co niemal całkowicie eliminuje drobne krople. W wyniku mieszania cieczy i powietrza następuje napowietrzenie kropel przed ich formowaniem w dyszy wylotowej.
  • Rozpylacze eżektorowe DB - rozpylacze z napowietrzaną kroplą, która pękając po uderzeniu w roślinę, zapewnia dobre pokrycie. Dzięki napowietrzeniu kropli jest ona bardzo odporna na znoszenie i umożliwia wykonywanie oprysków na wietrze do 8 m/s.
  • Rozpylacze eżektorowe tworzą duże i ciężkie krople, które nie poddają się oddziaływaniu wiatru, co umożliwia opryskiwanie przy dość silnym wietrze (dochodzącym nawet do 6 m/s). Zwiększona energia kinetyczna kropel, spowodowana zasysaniem powietrza, umożliwia głębsze wnikanie w łan, zwłaszcza że urządzenia te pracują przy dość wysokich ciśnieniach (od 3 do 8 barów). Wśród znanych rozwiązań rozpylaczy inżektorowych są tzw. wersje „długie” i „krótkie”. Pierwsze z nich charakteryzują się mniejszym spadkiem ciśnienia w rozpylaczu, ponieważ mają one krótszą komorę wewnętrzną niż wersje „długie”.

Badania przeprowadzone w Danii wykazały, że skuteczność oprysków rozpylaczami eżektorowymi przeciwko chorobom grzybowym jest o kilkanaście procent niższa w stosunku do drobnokroplistych rozpylaczy szczelinowych. Wniosek jest następujący: jeżeli nie ma wiatru, lepiej opryskiwać tradycyjnymi rozpylaczami szczelinowymi. Natomiast w sytuacji agrotechnicznej konieczności wykonania zabiegu pomimo wiatru, dobrze jest skorzystać z rozpylaczy eżektorowych.

Kupując opryskiwacz ze standardowym wyposażeniem, najlepiej wybrać niebieskie średniokropliste rozpylacze o wymiarze 110/03, które umożliwiają wykonanie większości zabiegów chwastobójczych (nalistnych) i owadobójczych. Do kompletu warto mieć jeszcze żółte rozpylacze o wymiarze 110/02, umożliwiające drobnokroplisty oprysk grzybobójczy, i grubokropliste, czerwone, o wymiarze 110/04, do zabiegów doglebowych. Aby wymiana rozpylaczy była mniej uciążliwa, można dodatkowo dokupić oprawy (zakręcane kołpaki) z uszczelkami do każdego kompletu. Alternatywą są wielogłowicowe oprawy obrotowe, w których montowane są trzy, cztery, a nawet pięć końcówek.

Jeśli planuje się nawożenie stężonymi płynnymi nawozami azotowymi (RSM), trzeba zadbać o odpowiednie wyposażenie opryskiwacza. Nawozów takich nie powinno się stosować używając zwykłych rozpylaczy, lecz specjalnych końcówek wielootworowych z kryzami dozującymi. Krople wypływające z takich końcówek są duże i nie zatrzymują się na liściach, co zapobiega ich poparzeniom.

tags: #zawor #ssawn #opryskiwacz