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Agrarforschung

Untersuchungen zur Minimierung der Boden- und Luftbelastung durch Pflanzenschutzmittel in Gewächshäusern bei verbesserter biologischer Wirksamkeit

Landesanstalt für Pflanzenschutz Stuttgart
K. Schmidt, R. Wagner und F. Merz                                                  
Juli 1994 - Januar 1996

Problemstellung

In den meisten Gartenbaubetrieben werden die Pflanzenschutzmittel im Gewächshaus mit handgeführten Spritzen ausgebracht. Dieses Verfahren ist sehr arbeitsintensiv und führt deshalb zu einer großen körperlichen Belastung des Anwenders. Die erzielte Verteilgenauigkeit hängt sehr stark vom Können des Anwenders ab und ist häufig nicht besonders hoch. Da in der Regel mit großen Wassermengen gearbeitet wird, entstehen Verluste durch das Abtropfen der Spritzflüssigkeit und damit eine hohe Bodenbelastung. Als eine mögliche Alternative bietet sich das Sprühverfahren an, bei dem mit reduziertem Wasseraufwand gearbeitet werden kann.

Als weitere Alternative versprechen sich einige Betriebe die Lösung ihrer Probleme durch das Nebelverfahren. Anstelle der früher üblichen Heißnebelgeräte werden von den Geräteherstellern zur Zeit vor allem Kaltnebelgeräte angepriesen. Bei diesen Geräten werden mit Hilfe von Zweistoffdüsen sehr feine Tröpfchen erzeugt und mit einem vom Gerät selbst oder von Zusatzventilatoren erzeugten Luftstrom im Raum verteilt. Auch damit ist es jedoch sehr schwer, eine gleichmäßige Verteilung der Pflanzenschutzmittel auf den Pflanzen zu erzielen.

Fest installierte und automatisch gesteuerte Spritzbalken eignen sich gut für Flachkulturen. Da sie sehr teuer sind, kommen sie jedoch nur für einige Spezialbetriebe in Betracht. In Raumkulturen wie Rosen, Gurken oder Tomaten kann mit dieser Technik jedoch kein befriedigendes Behandlungsergebnis erzielt werden. Für Betriebe mit Raumkulturen und insbesondere für kleine Betriebe sind keine geeigneten Geräte verfügbar, zumal die Gerätehersteller nicht bereit sind, für diesen speziellen Bedarf neue Techniken zu entwickeln. Die Praxis fordert folglich von der Beratung genauere Aussagen über die Anwendungsverfahren.

Ziel

In dem Forschungsvorhaben wurde deshalb untersucht, mit welchen Techniken eine gleichmäßige Verteilung des Mittels auf der Zielfläche, bei möglichst geringer Arbeitsbelastung und Belastung der Umwelt zu erreichen ist. Dabei sollten nach Möglichkeit solche Geräte, die für andere Kulturen gebaut werden, oder wenigsten Teile davon, zur Verwendung kommen. Des weiteren sollte untersucht werden, ob auch ein automatischer Betrieb möglich ist.

Ziel ist es letztlich, den Gärtnern geeignete Techniken an die Hand zu geben, mit deren Hilfe sie ihre Kulturen sicher schützen können. Durch eine gute Benetzung der Zielflächen bei geringeren Verlusten durch Abtropfen und Verschweben können sie Mittel einsparen und die Umweltbelastung verringern. Ein möglichst weitgehend automatisierter Betrieb der Geräte verringert die Arbeitsbelastung und die Belastung des Anwenders durch die Pflanzenschutzmittel.

Untersuchungsmethode

Als fahrbares Spritzgerät wurde das von der Firma Holder vertriebene Gerät "Maruyama MSC1-105 S" eingesetzt. Dieses Gerät wurde mit einem von der Landesanstalt für Pflanzenschutz gebauten Gestänge versehen und mit unterschiedlichen Düsen bestückt. Als Basis für ein fahrbares Sprühgerät diente ein von der niederländischen Firma OLIMEX gebautes Sprühgerät. Zur Anpassung auch an höhere Kulturen erhielt das Gerät einen Aufsatz mit Luftleitblechen und ein Gestänge mit verstellbaren Düsen.

Mit Luftzerstäubungsdüsen der Firma SPRAYING SYSTEMS und Raumventilatoren zur Luftumwälzung wurde ein Nebelgerät entwickelt, das mit stationären Kaltnebelgeräten der Firmen B.E. DE LIER, Dr. Stahl & Sohn und IGEBA verglichen wurde.

Der für die Berechnung der Wiederfindungsrate des ausgebrachten Pflanzenschutzmittels in Rosenbeständen notwendige Blattflächenindex wurde durch die Beerntung einer Teilfläche und die Messung von Blattflächen und Mantelflächen der Stengel sowie die Schätzung der Mantelfläche der Stacheln ermittelt. Für die Sorte "Florence" betrug er 6 und für die Sorte "Dukat" 7,5.

Die Belagsverteilung der verschiedenen Verfahren und Geräte wurde mit Hilfe des fluoreszierenden Farbstoffes Natrium-Fluorescein ermittelt. Mit dem mittleren Belag auf den Pflanzen und dem jeweiligen Blattflächenindex läßt sich die Wiederfindungsrate der ausgebrachten Pflanzenschutzmittel errechnen. Der nicht auf den Pflanzen wiedergefundene Teil sedimentiert auf den Boden oder schlägt sich auf der Gewächshauskonstruktion nieder und kann so nicht zur biologischen Wirkung des Pflanzenschutzmittels beitragen.

Ergebnis

Mit der handgeführten Spritzpistole (Wasseraufwand 1800 l/ha), dem praxisüblichen Verfahren, konnte bei einer relativ gleichmäßigen Verteilung eine Wiederfindungsrate von 45% erzielt werden.

Mit einer Elektro-Rückenspritze mit handgeführtem Spritzrohr war bei einem Wasseraufwand von 600 bzw. 1200 l/ha eine entsprechend gleichmäßige Verteilung nicht zu erreichen. Bei der Bestückung mit zwei Flachstrahldüsen wurden die Bestände besser durchdrungen. Die Wiederfindungsrate betrug bei der Verwendung einer Düse rund 30%, bei zwei Düsen 25%.

Behandlungen mit einem Handsprühgerät mit Rotationsdüse (Wasseraufwand 34 l/ha) führten zu einer sehr ungleichmäßigen Verteilung. Im oberen Bereich des Bestandes war die Anlagerung am höchsten. Sehr schlecht dagegen war die Durchdringung der Reihen. Die Wiederfindungsrate war mit 35% jedoch deutlich höher als bei den Behandlungen mit der Rückenspritze.

Das fahrbare Spritzgerät "Maruyama MSC1-105 S" mit senkrechtem Spritzbalken zeichnete sich durch eine gleichmäßige Belagsverteilung aus. Die Flachstrahldüsen waren den Hohlkegeldüsen überlegen. Die beste Verteilung konnte mit Flachstrahldüsen 80 015 bei 4 bar und einem Wasseraufwand von 1080 l/ha erzielt werden. Die Wiederfindungsrate auf den Pflanzen betrug bei dieser Variante 50%.

Bei den Varianten mit waagerechtem Gestänge wurde erwartungsgemäß auf den unteren Blattetagen weniger angelagert als auf den oberen. Der Variationskoeffizient lag bei allen Varianten über 100%.

Mit dem fahrbaren Sprühgerät wurde eine gute Bestandesdurchdringung, insbesondere bei hohem Druck, erreicht. Im Vergleich zum fahrbaren Spritzgerät stieg dagegen aber der Variationskoeffizient auf Werte zwischen 52% und 80% an. Die Wiederfindungsrate lag zwischen 30% und 50%. Zwischen Hohlkegel- und Flachstrahldüse konnten keine großen Unterschiede festgestellt werden.

Mit den Luftzerstäubungsdüsen konnte eine gleichmäßige Belagsverteilung erzielt werden. Allerdings kam es direkt vor den Düsen zu einem Abtropfen der Spritzflüssigkeit und zu nicht akzeptablen Extremwerten.

Die Ergebnisse mit dem stationär betriebenen Kaltnebelgerät der Firma B.E de Lier zeigen eine gute Belagsverteilung. Durch eine Geräteanpassung an Kultur und Gewächshaus konnte ein Variationskoeffizient von 25% erreicht werden.

Mit dem Kaltnebelgerät der Firma Stahl & Sohn konnten ähnlich gute Ergebnisse erzielt werden. Nur an einzelnen Meßpunkten wurden Extremwerte gefunden, die auf Abtropfung zurückzuführen sind.

Die Versuche mit dem IGEBA-Kaltnebelgerät zeigten, daß trotz Umbauten keine gleichmäßige Belagsverteilung zu erzielen war. Für Gewächshäuser dieser Länge ist eine zusätzliche Luftunterstützung erforderlich. Aber auch auf der restlichen Gewächshausfläche war die Verteilung sehr uneinheitlich. Auf den unteren Blattetagen wurde deutlich weniger angelagert als auf den oberen.

In Gewächshaustomaten wurden zwei Versuche zur Bekämpfung der Weißen Fliege durchgeführt. Das eingesetzte Mittel Telmion (Wirkstoff: Rapsöl) ist nur wirksam, wenn die Eier, Nymphen und erwachsenen Tiere der Weißen Fliege direkt getroffen werden.

Deshalb war die Benetzung der Blattunterseite für den Bekämpfungserfolg entscheidend. Die besten Erfolge wurden daher mit der Rückenspritze erzielt. Bei den fahrbaren Geräten war das Sprühverfahren dem Spritzverfahren überlegen.

Konsequenz für die Praxis

Abschließend läßt sich aussagen, daß sowohl mit fahrbaren Spritz- als auch mit Sprühgeräten die gesteckten Ziele erreicht werden können. Für eine endgültige Beurteilung sind jedoch weitere Wirkungsversuche erforderlich.

Alle Versuche mit den Nebelgeräten zeigen, daß es von Vorteil ist, abhängig von der Größe des Gewächshauses, von mehreren Punkten aus oder in mehrere Richtungen zu nebeln. Eine vom Gerät oder von Zusatzventilatoren erzeugte Luftumwälzung fördert die gleichmäßige Verteilung im Gewächshaus. Hindernisse im Luftraum stören und verschlechtern, teilweise durch Abtropfen angelagerter Flüssigkeit, die Verteilung. Die schlechtere Anlagerung an den unteren Blättern und den Blattunterseiten sowie die Belegung der Gewächshauskonstruktion sind jedoch als Nachteile zu nennen, die noch weiterer Untersuchungen bedürfen.

 

Literatur:
Abschlußbericht als Kurzzusammenfassung

 

Fördernde Institution:MLR

Förderkennzeichen:  24 - 94 . 20




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