الانجراف الناتج عن الفوانى ذات الضغط المنخفض و الخلط الخارجى لمائعین على أساس قیاسات نفق الهواء

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 مدرس بقسم الهندسة الزراعیة; کلیة الزراعة; جامعة کفرالشیخ - مصر

2 باحث بمرکز البحوث الفدرالى للعلوم الزراعیة و الغابات معهد JKI)) بمدینة برونشفیج بألمانیا

المستخلص

أجریت هذه الدراسة بمرکز البحوث الفدرالى للعلوم الزراعیة و الغابات معهد  JKI (Application Techniques Division)  بمدینة برونشفیج بألمانیا  حیث تهدف هذه الدراسة فى الجزء الثانى منها الى دراسة امکانیة الحد و التقلیل من تطایر سائل الرش بأستعمال الفوانى ذات الخلط الخارجى لمائعین (الهواء+السائل) وذلک بأختبارهم فى نفق الهواء( (Wind tunnelحیث أستعمل کل من المؤشرین نسب التطایر الرأسى و النسبة  DIX وکذلک Airborne volume flux فى تقییم و أختبار تلک الفوانى الجدیدة .  کما أن من أهم أهداف البحث اضافة  الى ما سبق ، البحث فى ایجاد أفضل ترکیبة من الفوانى EMTF  المطورة من الفوانى المستعملة فى رش السوائل والموجودة بالأسواق و المستعملة فى التطبیقات الزراعیة بهدف الحد و التقلیل من تطایر سائل الرش حیث أن تطایر سائل الرش وفقده دون الوصول الى الهدف یعتبر واحد من أهم العوامل المؤثرة فى تلوث البیئة و التأثیر الضار المباشر والغیر مباشر على صحة الأنسان و الکائنات الحیة الآخرى. و هذه الفوانى EMTF تعمل عند ضغوط منخفضة فهى بذلک مناسبة للتطبیقات المکافحة الحیویة وهى أیضا تقلل من حجم المیاه المستعملة فى الرش  نظرا لقلة معامل تصرفها وکذلک الطاقة و التکالیف اللازمة لعملیات المکافحة. و لأجراء ما سبق من دراسة تم أستعمال الفواتى Lechler FT5.0 608 کمصدر للهواء و الذى یعمل على ترزیز سائل الرش مع ستة أنواع من الفوانى لسائل الرش بغرض الحصول على الترکیبات الستة من الفوانى EMTF ذات الخلط الخارجى لمائعین( الهواء+  السائل).  و لقیاس التطایر للسائل الناتج من الترکیبات الستة النى تم أختیارها (N6, N5, N4 N3, N2, N1 ) و تطویرها لتعمل عند ضغطین هما 60 ک.بسکال  100  ک.بسکال للسائل و 150 ک.بسکال لفوانى الهواء و بزاویتین لحقن السائل هما °45 ، °60  حیث تم أختبارها عند ثلاثة مستویات من سرعة الهواء هم 1 م/ث ، 2 م/ث و 3 م/ث فى نفق الهواء (Wind tunnel).  و قد أجریت عدد 73 معاملة حیث صممت التجارب  فى تصمیم قطاعات کاملة العشوائیة  لدراسة تاثیر العوامل التالیة من نوع الفوانى ، سرعة الریاح ، زاویة حقن السائل لترکیبات الفوانى المختارة و ضغط السائل على کلا من المؤشرین التطایر الرأسى وDIX .
و لقد أستعملت الفوانى من نوع Hardi ISO 03 عند ضغط سائل 300 ک.بسکال کفوانى قیاسیة Standard flat fan nozzles و التى تعطى أقل تطایر ممکن و ایضا 100 % للمؤشر DIX اى أنها تقلل فاقد سائل الرش فى صورة التطایر و الموصى بأستعمالها .
أهم النتائج المتحصل علیها :
وجد من النتائج المتحصل علیها أنه یمکن الحد من التطایر  لسائل الرش الضار بصحة الأنسان و البیئة بأستخدام الفوانى ذات الخلط الخارجى لمائعین( الهواء+  السائل).  او بتغییر فوانى السائل أو زاویة حقن السائل عند ضغط تشغیل  100 ک.بسکال  وهو ما یعنى أیضا خفض الطاقة اللآزمة للتشغیل و بالتالى تکالیف عملیة الرش علاوة على أنه یمکن أستعمال الفوانى فى المقاومة البیولوجیة و التى یصعب تطبیقها فى الآلات التقلیدیة. الفوانى  ذات الترکیب N1 ((TT110-03+ Lechler FT 5 – 608 أعطى  أعلى قیم نسب للتطایر الرآسى و أقل قیم نسب للمؤشر DIX مقارنة بباقى الفوانى المستعملة موضع الدراسة حیث کانت قیم نسب التطایر الرآسى و قیم نسب المؤشر DIX هى 7.4 % و 29.6 %  عند ضغط 150 ک.بسکال للهواء و عند سرعة هواء 1 م/ث و زاویة خلط للمائعین °45 وضغط سائل الرش 100 ک.بسکال على الترتیب. من ناحیة آخرى أعطت الفوانى N5 ذات الترکیب (DX1120-03VK+Lechler FT 5 608) أعطى أقل قیم نسب للتطایر الرآسى و أعلى قیم نسب للمؤشر DIX  مقارنة بباقى الفوانى المستعملة . حیث کانت قیم نسب التطایر الرآسى و قیم نسب المؤشر DIX هى 1.1 %  و 219.4 % عند ضغط 150  ک.بسکال للهواء و عند سرعة هواء 1 م/ث و زاویة خلط للمائعین °45 و ضغط سائل الرش 100 ک.بسکال على الترتیب.
و لقد وجد أنه بزیادة ضغط السائل یؤدى الى تقلیل التطایر کما أنه یمکن الحصول على أقل نسبة تطایر بتغییر زاویة الحقن لسائل الرش فقط دون أضافة أى تکالیف من زیادة الضغط و بالتالى الطاقة اللازمة للتشغیل أو أستبدال الفوانى بأخرى مرتفعة الثمن.  أیضا یمکن الحصول على عدد کبیر من الفوانى  EMTF ذات الخلط الخارجى لمائعین وذلک بالدمج بین نوعین من الفوانى أحدهما للسائل و الذى یعمل عند ضغوط منخفضة مع آخرللهواء و الذى یعتبر مصدر للطاقة اللازمة لترزیز سائل الرش للحد من فقد سائل الرش فى صورة التطایر الذى یؤثر على الأنسان و البیئة.
و قد وجد أنه بزیادة سرعة الهواء فىwind tunnel   تؤدى الى زیادة التطایر من الفوانى  EMTF ذات الخلط الخارجى لمائعین . کما ان الفوانى N2, N3, N4 , N5  من الفوانى  EMTF عند سرعة هواء 1 م/ث فى wind tunnel أعطت أعلى قیم نسب للمؤشر  DIX و الذى هو دالة لخفض التطایر و تقلیل فاقد سائل الرش وأیضا أقل نسب تطایر رآسى مقارنة بالفوانى القیاسیة Standard ISO Hardi و الفوانى N1, N6 عند ضغط سائل الرش 100 ک.بسکال و زاویة حقن 45 درجة.
بینما أعطت الفوانىN5  ذات الترکیب (Lechler FT 5–608 & XR110-03 VK)  أعلى قیم للمؤشر DIX  و أقل تطایر وفقد لسائل الرش مقارنة بباقى الفوانى من EMTF عند سرعة هواء 2 م/ث فىwind tunnel.

الموضوعات الرئيسية

المراجع

Derksen, R.C. and R.L. Gray (1995): Deposition and air speed patterns of air-carrier apple orchard sprayers. Transactions of ASAE 38(1):5-11.
Fox, R.D., S.M. Hussein, D.L. Reichard, R.D. Brazee, and F.R. Hall (1994): A Comparison of spray drift deposited on ground and airborne spray collectors and on soybean plants. Fruit Crops 1994: A Summary of Research, OSU/OARDC Res Circular 298, 109-114.
Ganzelmeier, H. (1993): Drift of plant protection products in field crops, vineyards, orchards and hops.
Ganzelmeier, H., D. Rautmann, G. Backer, K.W. Eichhorn, R. Ipach, E. Kersting, H. Koch, F.-O. Ripke, N. and K. Schmidt (1992): Guidelines for checking plant protection equipment. Part VII: Measuring direct drift when applying liquid plant protection products. Federal Biological Research Centre for Agriculture and Forestry, Braunschweig, Germany.
Gobel, B and S. Pearson (1993): Drift Reduction by spray nozzle techniques. Second International Symposium on Pesticide Application Techniques. 219-226.
Helck, C. and A. Herbst, (1998): Drift-Potential-Index – eine neue Kennzahl zur Beurteilung von Pflanzenschutzdüsen hinsichtlich ihres Abtriftpotentials (Drift-Potential-Index – a new parameter for the evaluation of agricultural nozzles concerning their drift potential). Nachrichtenbl. Deut. Pflanzenschutzd. 50(9): 225-232.
Herbst, A. (2001). Droplet sizing on Agricultural sprays – A comparison of measuring systems using a standard droplet sizing classification system. Proc. ILASS – Europe Zurich, Switzerland.
ISO/DIS 22856 (2007). International standard: equipment for crop protection – laboratory measurement methods of spray drift – wind tunnels.
Miller P. C. H. (1993): Spray drift and its measurement. In: Application Technology for Crop Protection (Matthews G A; Hislop E C eds), pp. 101–122. CAB International, Wallingford, Oxon, United Kingdom.
Nuyttens D; K. Baetens; M. De Schampheleire and B. Sonck (2007b): Effect of nozzle type, size and pressure on spray droplet characteristics.J. Biosystems Engineering, 97(3), 333–345. doi:10.1016/j.biosystemseng.2007.03.001.
Nuyttens D; M. De Schampheleire; K. Baetens and B. Sonck (2007a): The influence of operator controlled variables on spray drift from field crop sprayers. Transactions of the ASABE, 50(4), 1129–1140.
Ozkan, H.E. and R.C. Derksen. (1998): Extension Fact Sheet – Effectiveness of Turbodrop and Turbo TeeJet Nozzles in Drift Reduction. The Ohio State University, Food, Agricultural and Biological Engineering Department. AEX 524-98.
Reichard, D. L., R. D. Fox, R. D. Brazee and F. R. Hall (1979): Air velocities delivered by orchard air sprayers. Transactions of ASAE 22(1):69-74, 80.
Reichard, D.L., B.R. Tennes, B.L. Burton and G.K. Brown (1982): Experimental orchard sprayer. Transaction of ASAE 25(1):33-37, 41.
Salyani, M. and R. P. Cromwell (1992): Spray drift from ground and aerial applications. Transactions of ASAE 35(4):1113-1120.
SDTF (1997): A Summary of Ground Application Studies, Stewart Agricultural Research Services, Inc. P.O. Box 509, Macon, MO. 63552.
Sehsah E.M.E. (2005): Application techniques for biological crop protection in Orchards and vineyards. Ph.D thesis, Hohenheim University, ISDN: 3-86186-484-3 Vorlag Grauer Stuttgart Germany.
Sehsah E.M.E. and S. Kleisinger (2007): Effect of low pressure liquid atomizers usage in biological pest control, Misr J.Ag.Eng., 24 (1): 62-74.
Sehsah, E., G. Baecker and S. Kleisinger (2004c): Evaluation of an experimental sprayer with rotary atomizers by air characteristics, soil sedimentation, deposition and vertical drift. International Conference Environmentally Friendly Spray Application Techniques 4-6 October, 2004c – Warsaw, Poland.
Smith, D.B., L.E. Bode, and P.D. Gerard. 2000. Predicting Ground Boom Spray Drift. Trans. ASAE 43(3):547-553.
Walklate P J; P C H.Miller; A J Gilbert (2000): Drift classification of boom sprayers based on single nozzle measurements in a wind tunnel. Aspects of Applied Biology, 57, 49–57.
Walklate P J; P C H.Miller; M. Rubbis; C R. Tuck (1994): Agricultural nozzle design for spray drift reduction. In: Proceedings ILASS-94, Rouen, France, pp. 851–858.
Williams, W.L., D.R. Gardisser, R. E. Wolf, and R. W. Whitney (1999): Field and Wind Tunnel Droplet Spectrum Data for the CP Nozzle. ASAE Paper No. AA99-007. St Joseph, MI.: ASAE.
Wolf, R. and C. Minihan (2001): Comparison of Drift Potential for Venturi, Extended Range, and Turbo Flat-fan Nozzles. ASAE Paper No. MC01-108. St. Joseph, MO.: ASAE Sponsored.
Wolf, R., (2000): The Influence of Changing Application Volumes on Droplet Size Using Blended Pulse Spraying Technology. ASAE Paper No. 001122. St. Joseph, MI.: ASAE.
Wolf, R., D. Peterson, and C. Minihan (1999): Comparisons of off-target deposits for conventional postemergence spray nozzles and venturi nozzles. Proceedings North Central Weed Science Society. 54:70.
Wolf, R., D. Peterson, and C. Minihan (2001): Influence of Nozzle Type and Spray Pressure on Droplet Size. Proceedings North Central Weed Science Society. 56:Paper No. 142.
Wolf, R.E., D.R. Gardisser, and W. L. Williams (1999): Spray Droplet Analysis of Air Induction Nozzles Using WRK DropletScan Technology. ASAE Paper No. 991026. St. Joseph, MI.: ASAE.
Womac, A.R., J.C. Goodwin, and W.E. Hart (1997): Tip Selection for Precision Application of Herbicides, University of Tennessee CES. Bulletin 695.
المجلة المصرية للهندسة الزراعية
المجلد 27، العدد 2
إبريل 2010
الصفحة 438-464

ملفات

شارك

إرسال الاستشهاد إلى

الإحصائيات