Modellierung der direkten Abtrift von Pflanzenschutzmitteln Pflanzenschutzgerate für Flachenkulturen

摘要

Die Applikation von Pflanzenschutzmitteln mit Feldspritzgeraten ist mit prinzipiell nicht vollig vermeidbarer direkter Abtrift verbunden. Direkte Abtrift ist der nicht gewollte Transport von Pflanzenschutzmittel infolge von Luftbewegungen über die zubehandelnde Flache hinaus. Es wird ein Simulationsmodell PEDRIMO (Pesticide Drift Model)~*) zur Berechnung dieser direkten Abtrift vorgestellt. Im Ergebnis liefert es die auf Nachbarflachen sedimentierende und die in der Luft verschwebende Pflanzenschulzmittelmenge. Es basiert auf Gleichungssystemen zur Tropfenverdunstung und -bewegung sowie zur Ausbreitung verunreinigter Luft. Das Modell beschreibt das Abtriftverhalten von Tropfchenwolken, die durch die Applikation unterhalb des Spritzbalkens und im Fahrzeugsog entstehen. Durch Vergleich mit umfangreichen Feldversuchen wird die Qualitat bzw. Genauigkeit des Modells untersucht, Es wird gezeigt, dass die Simulationsergebnisse eine zweckmassige Beschreibung der Wirklichkeit liefern, Der Vergleich kann jedoch noch nicht als umfassende Validierung bezeichnet werden, Er muss durch weitere Versuche mit grosserer Variation der Einflussparameter vervollstandigt werden. Variantenrechnungen veranschaulichen die Auswirkung veranderter Einsatz-, Umgebungs- und Witterungsparameter auf die Abtrift, Einfluss auf das Sediment im Lee der behandelten Flache haben Windgeschwindigkeit, Zielflachenabstand, Tropfengrossenspektrum, Verdunstungsbeclingungen, Arbeitsbreite, Geratehohe, Fahrgeschwindigkeit, Kulturhohe und Atmospharenstabilitat in der genannten Reihenfolge, Der verschwebende Anteil wird geordnet nach der Wichtigkeit von den Parametern Verdunstungsbcdingungen, Tropfengrossenspektrum, Windgeschwindigkeit, Geratehohe, Fahrgeschwindigkeit, Kulturhohe, Atmospharenstabilitat, Arbeitsbreite und Zielflachenabstand bestimmt. Als Beispiel für die Nutzung des Modells wird das Abtriftpotential einer sehr feintropfigen mit einer sehr grobtropfigen Düse unter Extrembedingungen bewertet. Die komplexe Wirkung aller Einflussfaktoren führt unter den angenommenen ungünstigen Bedingungen dazu, dass sich die Sedimentationskurven auf angrenzenden Flachen um den Faktor zehn und der verschwebte Anteil um den Faktor zwanzig unterscheiden. Mit vorliegendem Simulationsmodell steht ein weiteres Instrument zur Bewertung von Pflanzenschutzgeraten, ihren Bauteilen und der Auswirkung von Einsatzparametern und Umwelteinflüssen zur Verfügung.%If plant protection products are applied by field sprayers, this is accompanied by a direct drift of product which can never be completely avoided. Direct drift is the unwanted transport of sprayed chemicals by air currents beyond the treated area. We present a model PEDRIMO (Pesticide Drift Model) simulating direct drift. It serves to calculate the amounts of plant protection product which settle on areas neighbouring the treated one and those which remain suspended in the air. Our simulation modelis based on systems of equations describing drop evaporation and drop movement and the spread of contaminated air. It describes the way of drift of the droplet clouds formed under the sprayer boom and in the wake of the sprayer vehicle. We examined thequality and exactness of the simulation model by comparing its results to such of extensive field trials. It turned out that the simulation delivered an appropriate description of reality. Still, we cannot consider that comparison as a comprehensive validation. It has to be completed by more trials with more variation of influencing parameters. Variant calculations show the influence of changing operative, environmental and weather parameters on drift. The influence on sediment in lee of the field comesfrom wind speed, boom height (distance to target area), drop size spectrum, evaporation, working width, height of equipment, forward speed, crop height and atmospheric stability. The loss of chemicals to the air is influenced by evaporation, drop size spectrum, wind speed, height of equipment, forward speed, crop height, atmospheric stability, working width and boom height in the mentioned order. We chose a comparison of the drift potential under extreme conditions of a nozzle producing very fine droplets and one producing coarse drops to illustrate application of the model. Assuming extreme, unfavourable conditions, all influencing factors together cause the curves of sedimentation on adjacent areas to differ by factor ten, and the proportions of spray that remain suspended to differ by factor twenty. The present simulation model is another instrument helping to evaluate plant protection equipment, equipment parts, and the effect of operative parameters and environmental influences.