A jelenleg alkalmazott permetezési mûszaki eljárások hatásfoka meglehetõsen alacsony.
A kiszórt permetlé 15–40%-a általában nem jut a célfelületre. Ez rendkívüli mértékben növeli a védekezések költségeit, hiszen indokolatlanul nagy dózisokkal kell a kezeléseket végrehajtani, és ennek ellenére nehéz a megfelelõ hatást biztosítani. A gazdasági és eredményességi hátrányok mellett fontos tényezõ, hogy a veszendõbe menõ permetezõszerek feleslegesen terhelik, esetenként súlyosan károsítják a környezetet. A legnagyobb veszteség az állománypermetezésnél a talajon jelentkezik, a környezet veszélyeztetése szempontjából azonban a fõ problémát a cseppek elpárolgása, illetve elsodródása jelenti. Ezek a cseppek kárt okozhatnak a környezõ táblákon, és élõvizekbe, lakott területekre is eljuthatnak. Ezért a vegyszertakarékos, környezetkímélõ permetezési módszerek meghonosítása fontos feladat. Ma már több lehetõség kínálkozik az anyagtakarékos, környezetbarát növényvédelemre. A következõkben ezeket a mûszaki és technológiai megoldásokat tekintjük röviden át.
Korszerû szórófejek, légszállításos permetezés
A permetezés eredményességét döntõen befolyásolja az alkalmazott szórófejek, illetve fúvókák kialakítása. Hagyományos réses fúvókákkal végzett permetezésnél a cseppspektrum meglehetõsen széles. A nagyobb cseppek könnyen legördülnek, lefolynak a célfelületrõl, és a permet a talajra kerül. A 100 mikronnál kisebb cseppek gyakran elsodródnak, elpárolognak. Ez utóbbi különösen a tavaszi vegyszeres munkáknál okoz problémát, amikor a felázott talajok, illetve a növényzet gyors növekedése miatt a rendelkezésre álló idõ meglehetõsen rövid, és gyakran fújnak a „böjti szelek”. Ilyenkor vagy elmarad a védekezés, vagy számolni kell a környezet veszélyeztetésével, esetleg a szomszédokkal, méhészekkel való pereskedéssel. Ezért fontos a cseppspektrum szûkítése, homogénebb cseppek képzése. Erre a célra alkalmasak az elsodródást csökkentõ fúvókák, amelyeknél a fúvóka testben elhelyezett szûkítõ betét megváltoztatja az áramlási viszonyokat és ennek eredményeként a cseppek mérete növekszik. A kisméretû cseppek kiküszöbölése még hatékonyabban érhetõ el injektoros fúvókák alkalmazásával. Ezeknél az áramló permetlé a fúvókatest két oldalán elhelyezett furatokon át levegõt szív be, amely elkeveredik a folyadékkal. Ennek hatására nagyobb méretû cseppek képzõdnek, amelyek belsejében légbuborékok vannak. Ezek aztán az elsodródás veszélye nélkül jutnak el a kívánt felületre, majd ott felütközve szétpattannak. A célfelületen tehát megfelelõ számú és méretû csepp biztosít kellõ védelmet.
A különbözõ rendszerû, de azonos típusú és méretû fúvókákkal végzett cseppvizsgálatok eredményei láthatók az 1. ábrán.
Megfigyelhetõ, hogy a 100 mikronnál kisebb cseppek aránya a hagyományos LU fúvókánál 30%, az elsodródást mérséklõ ID fúvókánál 12%, az injektoros fúvókák esetében 5%. Az elsodródást mérséklõ és az injektoros fúvókák alkalmazását megkönnyíti, hogy a szórófejekbe a hagyományos fúvókák helyére csereszabatosan beépíthetõk. Használatuk, viszonylag kis költséggel jelentõs korszerûsítést és biztonságosabb védekezéseket eredményezhet.
Az elsodródásának megakadályozására eredményes megoldás a cseppek légárammal történõ irányítása, a légszállításos permetezés. A szórófejek felett elhelyezett vezetékbõl vagy tömlõbõl axiálventilátor által keltett légáram lép ki megfelelõen kialakított réseken, vagy lyukakon át, és a cseppeket a célfelületre továbbítja (2. ábra).
Ez nagymértékben mérsékli az elsodródást, ugyanakkor a munkaminõséget is javítja, hiszen állomány- kezelés esetén növeli a penetrációt, és a fellépõ turbulens hatások következtében több permetet juttat a levelek fonákoldalára. Ilyen esetben olyan beállításra kell törekedni, amely lehetõvé teszi a növényzet egyenletes fedettségét, de mérsékelt szinten tartja a permet lerakódását a talajon. Erre lehetõséget ad az, hogy a gépeken rendszerint szabályozni lehet a levegõ mennyiségét és sebességét, valamint a kilépés irányát is.
A szántóföldi permetezésnél alkalmazható technológiákat, a különbözõ rendszerû fúvókák és a légzsákos permetezés jellemzõit figyelembe véve megállapítható, hogy a hagyományos fúvókák 2 m/s szélsebességig használhatók, az elsodródást mérséklõ, betétes fúvókákkal 3 m/s, az injektoros fúvókákkal 4–5 m/s sebességû szélben is biztonsággal lehet dolgozni. A légzsákos permetezõgépekkel általában 6–7 m/s szélsebességig lehet minimális elsodródás mellett jó minõségben védekezni. A korszerû fúvókák, vagy a légzsák alkalmazásával tehát jelentõs vegyszermegtakarítás érhetõ el, és így a környezet vegyszer terhelése is számottevõen csökkenthetõ.
Szélarányos cseppképzés
A szórófejeknél az injektoros elv felhasználásával a cseppméretek változtatásának további lehetõsége is adódik. Ebben az esetben a levegõt nyomással juttatják a fúvókatestbe. Ehhez természetesen kompresszorra, légvezetékekre és speciális szórófejekre van szükség. Az eljárás elõnye, hogy a folyadék és a levegõ nyomásának együttes változtatásával a cseppméretek széles határok között változtathatók. Ez az alapja a szélarányos permetezési rendszernek. Ennél a permetezõgépen légsebességmérõt helyeznek el, amelynek jele a központi egységbe kerül. Ez egy számítógép, amely a mért szélsebesség-érték alapján meghatározza azt a cseppspektrumot, amely minimális elsodródás mellett alkalmazható, majd parancsot ad a permetlé és a levegõ nyomásának megfelelõ beállítására.
Precíziós permetezés
A vegyszer takarékosságot szolgálja az a gépekkel kapcsolatos elõírás, hogy a szórószerkezeten legfeljebb 4,5 m-es szakaszokat külön lehessen kapcsolni. Ezáltal az olyan esetekben, amikor nem kell teljes munkaszélességben permetezni (például a tábla szélén), a felesleges szakaszok lezárhatók, és így elkerülhetõ a vegyszerpazarlás, az egyes felületek kétszeri kezelése.
A veszteségek mérséklése érdekében alapvetõ technológiai feladat a pontos sávcsatlakozás biztosítása. Csak így kerülhetõk el a kezeletlen és a kétszer kezelt területekbõl adódó károk. Jelenleg általában habjelzõ berendezések segítségével, vagy mûvelõ nyomos technológia alkalmazásával igyekszünk biztosítani a megfelelõ csatlakoztatást. Erre a célra azonban már a GPS rendszer is rendelkezésre áll. A mûholdakról kapott jelek segítségével a traktor vezetõje kielégítõ pontossággal tarthatja a megfelelõ irányt, de nagyobb költséggel már automatikus kormányzás is megvalósítható.
Szántóföldi védekezéseknél további jelentõs megtakarítások érhetõk el a precíziós permetezés alkalmazásával. A jelenleg alkalmazott technológiáknál a teljes felület kezelésben részesül akkor is, ha csak a tábla egyes részein jelentkezik fertõzés. A helyspecifikus kezelésnek alapja lehet gyomtérkép készítése, amelyhez felhasználható a mûholdas GPS rendszer. A helymeghatározó rendszer segítségével lehetségessé válik, hogy a permetezést csak a fertõzött területeken végezzük el.
Permettakarékos módszerek ültetvényekben
Kertészeti ültetvényekben a veszteségek csökkentése érhetõ el alagút permetezõgépek alkalmazásával. A lombozatot a szórófejekkel ellenkezõ oldalon burkoló lemezekkel veszik körül. Ezek a lombozaton átjutó cseppeket is felfogják, majd a lerakódott permetlé a lemezek alján lévõ edényekben gyûlik össze, és szûrés után visszakerül a gép tartályába. Kifejlett lombozat esetén a visszanyert permetlé aránya általában 20–30%, kisebb lombozatnál ennél nagyobb megtakarítás is elérhetõ. Az alagút permetezõgépek felfogó ernyõi a cseppek elsodródását is gátolják, különösen a haladásra merõleges szálirány esetén. Ez a technológia a permetlé-
megtakarítás és az elsodródás csökkentése mellett a ritkább tankolások révén az üzemidõ jobb kihasználását is eredményezi.
A cseppek megfelelõ lerakódásának biztosítására régóta folynak kísérletek elektrosztatikus feltöltés alkalmazásával is. A folyadékot nagyfeszültségû, de kis erõsségû árammal elektrosztatikusan feltöltik, és ennek következtében a cseppek az ellenkezõ töltésû célfelületre biztonsággal lerakódnak. Mivel ez az eljárás meglehetõsen nagy energiaigénnyel jár, általában kis folyadék- felhasználással mûködõ légporlasztásos gépeket alkalmaznak (3. ábra).
Az elektrosztatikus feltöltés hatására a cseppek igyekeznek a legközelebbi ellenkezõ töltésû felületen lerakódni, ennek következtében az elsodródás esélye kisebb. Az azonos töltésû cseppek egymást taszítják, ezért a lerakódás egyenletesebb lehet, mint a hagyományos permetezésnél. Az eljárás eredményessége függ az alkalmazott mûszaki megoldás jellemzõitõl, és a környezeti feltételektõl, mivel az igen kis töltések hatását a szabadban számos tényezõ korlátozhatja.
A veszteségek csökkentése érhetõ el növényérzékelõ permetezõgépekkel is, amelyek kertészeti ültetvényekben, elsõsorban gyümölcsösökben használhatók eredményesen. Az ultrahangos vagy infravörös szenzorokkal mûködõ rendszerek a szórófejek magasságában érzékelik a lombozatot, illetve annak hiányát, és ennek függvényében szelepek segítségével pillanatszerûen nyitják, illetve zárják a szórófejeket. Így csak ott történik permetszórás, ahol ténylegesen van lombozat. A vizsgálatok szerint a növényérzékelõ berendezéssel végzett permetezés minõsége egyenértékû a berendezések alkalmazása nélkül végzett munkáéval. A permetlé-megtakarítás mértéke nagymértékben függ az ültetvény lombozat folyamatosságának mértékétõl. Fiatal telepítésû ültetvényekben, amelyekben a növények lombozata nem ér össze, vagy a tavaszi elsõ permetezéseknél a megtakarítás elérheti az 50–75%-ot. Összefüggõ lombozat kezelésénél 5–20% közötti megtakarítással lehet számolni. További elõny, hogy a permetlé-megtakarítás, illetve az üzemidõ jobb kihasználása következtében a területteljesítmény 10–20%-os növelésével lehet számolni. A berendezés elterjedését elõsegítheti, hogy nemcsak új, hanem használt gépekre is felszerelhetõ.
A növényvédelemnek a termelés biztonsága és gazdaságossága mellett a környezetre gyakorolt hatása miatt is nagy jelentõsége van. Valamennyi gazda alapvetõ érdeke, hogy a vegyszertakarékos eljárások nyújtotta lehetõségeket kihasználja, az új mûszaki megoldásokat adottságainak megfelelõen alkalmazza. Várható, hogy a környezetkímélõ mûszaki megoldásokat a jövõben az állam preferálni fogja, illetve – amint azt külföldi példák mutatják – alkalmazásukat elõ fogja írni.