Abstract | Keywords | Export | Availability | Bookmark

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

De laatste jaren is de bezorgdheid over het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen in land- en tuinbouw sterk toegenomen. Eén van de problemen is het wegdriften van gewasbeschermingsmiddelen tijdens of net na hun toepassing naar plaatsen buiten het behandelde perceel met mogelijke gevolgen zoals schade aan buurgewassen, contaminatie van oppervlaktewaters, gezondheidsrisico’s voor mens en dier en productverlies. Het hoofdobjectief van deze studie was het bepalen van het effect van de spuittechniek op de hoeveelheid drift bij veldspuiten. Hiervoor werden directe en indirecte drift-meettechnieken ontwikkeld, toegepast en vergeleken, namelijk PDPA lasermetingen, windtunnelmetingen en drift-veldmetingen. Er werd een referentietechniek gebruikt waarmee alle andere onderzochte spuittechnieken vergeleken werden. Deze referentie was gedefinieerd als een standaard horizontale spuitboom met een boomhoogte en dopafstand van 0.50 m, ISO 03 standaard spleetdoppen bij een druk van 3.0 bar en een rijsnelheid van 8.0 km.u-1. Naast deze referentietechniek werden nog verschillende andere spuittechnieken getest om het effect na te gaan van doptype (standaard spleetdop, driftreducerende spleetdop, luchtmengdop), dopgrootte (ISO 02, 03, 04 en 06), spuitdruk (2.0, 3.0 en 4.0 bar) rijsnelheid (4, 6, 8 en 10 km.u-1), boomhoogte (0.30, 0.50 en 0.75 m) en het gebruik van luchtondersteuning. Met de ontwikkelde PDPA laseropstelling werden zowel druppelgroottes als -snelheden opgemeten. Deze opstelling bestond uit een spuitgroep, een 3D-geautomatiseerde positioneertafel en een Aerometrics PDPA laser in een geklimatiseerde ruimte. Windtunnelmetingen, uitgevoerd in het Silsoe Research Institute (SRI), werden gebruikt om de airborne en de fallout vloeistofdeposities te bepalen van een statische spuitdop blootgesteld aan een constante windsnelheid. Meetresultaten van de verschillende spuittechnieken werden gebruikt om hun driftpotentieel-reductiepercentage (DPRP) te berekenen volgens drie benaderingen. Deze DPRP waarden drukken de reductie uit (in percent) van het driftpotentieel van een bepaalde techniek t.o.v. de referentietechniek. Bij de eerste benadering werd het eerste moment van de airborne depositiecurve (DPRPV1) berekend. Bij de tweede en derde benadering werd gebruik gemaakt van de oppervlaktes onder de gemeten airborne (DPRPV2) en fallout (DPRPH) depositiecurves . Tijdens de veldmetingen werd depositiedrift bemonsterd op 24 posities windafwaarts tot op 20 m van de bespoten zone door middel van collectoren en een fluorescerende tracer. De weersomstandigheden werden continu geregistreerd. Met de referentietechniek werden 27 veld-drifmetingen uitgevoerd bij verschillende klimatologische omstandigheden. Deze metingen demonstreerden de belangrijke invloed van de weersomstandigheden op de hoeveelheid depositiedrift. Een niet-lineaire drift-predictievergelijking werd opgesteld en gevalideerd waarmee de hoeveelheid depositiedrift kan voorspeld worden voor de referentietechniek als functie van de driftafstand, de gemiddelde windsnelheid op een hoogte van 3.25 m en de gemiddelde temperatuur en relatieve vochtigheid. Deze vergelijking toonde aan dat de hoeveelheid depositiedrift stijgt bij een toename van de windsnelheid en de temperatuur en bij een afname van de absolute vochtigheid en benadrukt het belangrijk effect van de temperatuur en de relatieve vochtigheid op de hoeveelheid drift. Ze werd gebruikt om de veldmetingen met verschillende spuittechnieken bij variërende weersomstandigheden te vergelijken met de referentietechniek via de berekening van hun driftreductiepotentieel (DRPt). In totaal werden 162 PDPA lasermetingen, 51 windtunnelmetingen en 108 veld-driftmetingen uitgevoerd. Op basis van deze metingen werden druppelgrootte- en druppelsnelheidskarakteristieken, DPRP en DRPt waarden berekend en vergeleken voor de verschillende spuittechnieken om het effect van spuittechniek op depositiedrift na te gaan en om de mogelijkheden van de verschillende drift-meettechnieken te evalueren. De PDPA lasermetingen toonden aan dat druppelgroottes varieerden van slechts enkele tot bijna 1000 micrometer en druppelsnelheden van ongeveer 0 m.s-1 tot 16 m.s-1. Druppelgroottes en -snelheden waren bovendien onderling gerelateerd en beiden werden beïnvloed door zowel doptype, -grootte en spuitdruk. Druppelsnelheden op een afstand van 0.50 m van de spuitdop werden voornamelijk bepaald door hun ejectiesnelheid en hun grootte. Kleinere druppels namen sneller af in snelheid ten gevolge van de luchtweerstand in vergelijking met grotere druppels. Daarnaast varieerden druppelsnelheden ook voor één en dezelfde druppelgrootte afhankelijk van doptype en -grootte door variaties in ejectiesnelheden. Met deze opstelling was het mogelijk om een grote hoeveelheid nuttige en herhaalbare druppelgrootte- en druppelsnelheidsdata te genereren onder gecontroleerde condities. Uit de vergelijking met andere studies, bleek bovendien het belang van referentiedoppen om spuitnevels te classificeren omwille van de aanzienlijke variatie in absolute meetresultaten omwille van verschillen in meetprotocol, -toestel en -instellingen. Standaard spleetdoppen produceerden het fijnste druppelgroottespectrum gevolgd door de driftreducerende en de luchtmengdoppen wat resulteerde in significante verschillen in het aandeel kleine, driftgevoelige druppels (bv. V100, V200) en in verschillende andere druppelgroottekarakteristieken zoals Dv0.5, RSF, D10, enz. Het effect van doptype op de druppelgroottes was het meest uitgesproken voor de kleinere ISO dopgroottes. Voor éénzelfde druppelgrootte waren de druppelsnelheden het grootst voor de standaard spleetdoppen gevolgd door de driftreducerende en de luchtmengdoppen omwille van variaties in ejectiesnelheden veroorzaakt door verschillen in de bouw en het werkingsprincipe van de verschillende doptypes. Globaal bekeken zijn de druppelsnelheden echter het hoogst voor de luchtmengdoppen gevolgd door de driftreducerende en de standaard spleetdoppen - opnieuw voor éénzelfde ISO dopgrootte en spuitdruk – omwille van hun grovere en dus snellere druppels. Dit betekent dat de druppelgrootte een belangrijkere invloed heeft dan de ejectiesnelheid op de druppelsnelheden op 0.50 m. Windtunnel- en veldmetingen toonden eveneens aan dat - voor éénzelfde dopgrootte en spuitdruk - DRPt en DPRP waarden het hoogst waren voor de luchtmengdoppen, gevolgd door de driftreducerende en de standaard spleetdoppen. Opnieuw waren de verschillen het meest uitgesproken voor de kleinere ISO dopgroottes. Naast het effect van doptype bleek ook dat - voor éénzelfde doptype en spuitdruk - grotere ISO dopgroottes een grover druppelgroottespectrum produceerden met een kleiner aandeel kleine druppeltjes. Dit effect is het grootst bij de standaard spleetdoppen gevolgd door de driftreducerende spleetdoppen en is minder uitgesproken bij de luchtmengdoppen. Grotere doppen produceerden bovendien ook snellere druppels op een dopafstand van 0.50 m. Dit werd enerzijds veroorzaakt door het feit dat grotere druppels ook sneller zijn en anderzijds doordat ejectiesnelheden groter zijn bij grotere ISO dopgroottes. Deze resultaten reflecteerden zich opnieuw in de resultaten van de windtunnel- en de veldmetingen. Hoe groter de ISO dopgrootte, hoe hoger de DPRP en de DRPt waarden voor de standaard en de driftreducerende spleetdoppen bij een constante spuitdruk. Voor de luchtmengdoppen was het effect van dopgrootte minder uitgesproken maar de DPRP and DRPt waarden waren steeds hoog met de hoogste waarden voor de ISO 03 luchtmengdoppen. Om het effect van de spuitdruk op drift en driftgevoeligheid na te gaan, werden een beperkte reeks metingen uitgevoerd met de ISO 03 standaard spleetdop bij drukken van 2.0 tot 4.0 bar. Betreffende de druppelsnelheden bleek een daling van de druk (binnen dit drukinterval) enkel de snelste druppelsnelheidskarakteristieken (vvol75 and vvol90) significant te doen dalen. Niettegenstaande een daling van de druk van 3.0 tot 2.0 bar geen significant effect had op de gemeten druppelgroottes, resulteerde deze drukdaling in de windtunnel wel in een stijging van de airborne en de fallout vloeistofdeposities wat kan toegeschreven worden aan de gewijzigde druppelsnelheden. In tegenstelling tot deze resultaten, werden bij de drift-veldmetingen lagere driftwaarden gevonden bij een afname van de spuitdruk van 3.0 tot 2.0 bar. Een stijging van de druk van 3.0 tot 4.0 bar resulteerde wel in een daling van de druppelgroottes maar dit effect was beperkt in vergelijking met het effect van doptype of -grootte. In het veld werd een stijging van de hoeveelheid drift gevonden onder invloed van deze drukstijging. Naast doptype, dopgrootte en spuitdruk – parameters die een invloed hebben op de druppeleigenschappen – hadden ook rijsnelheid en spuitboomhoogte een effect op de hoeveelheid depositiedrift. Uit de veld- en de windtunnelmetingen bleek het verlagen van de spuitboom een goede techniek te zijn om het driftrisico te reduceren onder voorwaarde dat een uniform spuitbeeld behouden blijft. Lagere driftwaarden werden opgemeten bij lagere driftsnelheden van 4 of 6 km.u-1 in vergelijking met de referentiesnelheid van 8 km.u-1. Tussen een verhoogde rijsnelheid van 10 km.u-1 en de referentiesnelheid werd geen statistisch significant verschil vastgesteld. Het gebruik van luchtondersteuning was driftreducerend in combinatie met zowel de Hardi ISO F 110 02, de F 110 03 als de LD 110 02 doppen met driftreductiefactoren αd van respectievelijk 2.08, 1.77 en 1.53. In combinatie met de LD 110 03 doppen, werd echter geen statistisch significant driftreducerend effect waargenomen. De resultaten van de veldmetingen in combinatie met de PDPA lasermetingen toonden aan dat het driftreducerende effect van luchtondersteuning toeneemt naarmate het druppelgroottespectrum fijner is. Bij het vergelijken van de drie verschillende drift-meettechnieken, bleken zowel de druppelgrootte- als de druppelsnelheidskarakteristieken gecorreleerd te zijn met zowel de DRPt waarden, afkomstig van de drift-veldmetingen, als met de DPRP waarden, afkomstig van de windtunnelmetingen. Algemeen bekeken stegen DRPt en DPRP met toenemende waarden van druppelgroottes en -snelheden en met dalende waarden van het aandeel kleine druppels in de spuitnevel. Het volumetrisch aandeel van druppeltjes kleiner dan 200 μm in diameter (V200) was de beste individuele indicator voor de hoeveelheid depositiedrift in het veld met een R² waarde van 0.90. Naast V200 waren ook de druppelgroottekarakteristieken V50, V75, V100, V150 en V250 en de snelheidsspreidingsfactor (VSF) sterk gecorreleerd met DRPt. Hoe hoger VSF, of hoe minder uniform de druppelsnelheidsverdeling, hoe lager de DRPt waarde. Dit toont opnieuw het verband aan tussen druppelgroottes en -snelheden. Bij de windtunnelmetingen waren de verschillende individuele druppelgrootte-karakteristieken het best gecorreleerd met DPRPH gevolgd door DPRPV2 en DPRPV1, terwijl het omgekeerde gevonden werd voor de druppelsnelheidskarakteristieken. DPRPH was het best gecorreleerd met de druppelgroottekarakteristieken V100, V150 and V200 met telkens een R² waarde van 0.92 terwijl DPRPV2 het best gecorreleerd was met de druppelsnelheidskarakteristiek VSF (R²= 0.90) en DPRPV1 met vvol10 (R²= 0.86). Dit bevestigt opnieuw de belangrijke relatie tussen druppelsnelheden en -groottes en geeft bovendien aan dat druppelgroottekarakteristieken sterker gecorreleerd zijn met fallout deposities in vergelijking met airborne deposities terwijl het omgekeerde gevonden werd voor de druppelsnelheidskarakteristieken. Tussen de DRPt waarden van de veldmetingen en de DPRP waarden van de windtunnelmetingen werd een vrij goede overeenkomst gevonden, de beste correlatie werd gevonden voor DPRPH (R²= 0.88) gevolgd door DPRPV2 (R²=0.81) en DPRPV1 (R²=0.66). Bovendien werden op basis van beide drift-meettechnieken (DRPt en DPRP) gelijkaardige trends gevonden betreffende het effect van doptype, dopgrootte, boomhoogte en spuitdruk niettegenstaande absolute resultaten in beperkte mate konden variëren voornamelijk voor variërende spuitdrukken en spuithoogtes. Dit betekent dat de windtunnelbenadering waarbij de oppervlakte onder de depositiecurve bepaald wordt, het best geschikt is om de in het veld gemeten DRPt waarden te benaderen. Anderzijds is de andere indirecte drift-meettechniek waarbij V200 waarden opgemeten werden met de PDPA laser, minstens even geschikt om DRPt waarden te benaderen als de windtunnelmethode waarbij DPRPH waarden berekend werden en zelfs beter geschikt dan de windtunnelmethoden waarbij DPRPV1 en DPRPV2 bepaald werden. Met de PDPA laser is het echter enkel mogelijk om het effect van doptype en -grootte en spuitdruk te evalueren terwijl in de windtunnel ook het effect van de dophoogte kan geëvalueerd worden. Met beide indirecte drift-meettechnieken is het moeilijk om het effect van rijsnelheid of luchtondersteuning na te gaan, wat wel mogelijk is tijdens de drift-veldmetingen. Daarnaast zijn veldmetingen noodzakelijk om werkelijke driftwaarden te bekomen voor veldspuiten bij een brede waaier aan werkcondities maar dergelijke metingen zijn tijdrovend en kostelijk. In deze studie werd een meetprotocol en een drift-predictievergelijking opgesteld om de interpretatie van driftdata te verbeteren en te versnellen.

Pesticide --- pesticides --- Pulvérisation --- Spraying --- Dérivé des produits pulvérisés --- Spray drift --- Pulvérisateur --- Sprayers --- Buse --- Nozzles --- Spray booms --- Dimension --- Dimensions --- Academic collection --- 632.982.1 --- 631.347.3 --- Sprinkling. Spraying --- Spraying equipment. Sprinklers. Sprays, spray-guns, jets --- Theses --- 631.347.3 Spraying equipment. Sprinklers. Sprays, spray-guns, jets --- 632.982.1 Sprinkling. Spraying --- Dimensions.