آلات الرش والتعفير Spraying and Dusting

تقوم هذه الآلات برش أو تعفير عديد من المواد اللازمة للإنتاج الزراعي مثل أنواع المبيدات المختلفة أو الأسمدة السائلة ومحاليل التغذية أو بعض الهرمونات اللازمة.

وقد يؤدي انجراف هذه المواد من المساحات المعالجة إلى ترسيبها على نباتات أخرى مجاورة قد تكون مخصصة للاستهلاك الآدمي أو الحيواني. فبعض المبيدات الكيماوية للحشرات قد تكون عالقة بالنباتات التي تأكلها الحيوانات. ومن ثم تتركز في دهن ولبن هذه الحيوانات الأمر الذي يشكل خطورة على الإنسان عند استهلاكه لمنتجاتها كذلك فانجراف مبيدات الحشائش أو الهرمونات قد يضر بالمحاصيل الحساسة المجاورة وفي كثير من الحالات سببت المبيدات نوعا من عدم الاتزان البيئي ولذلك يجب اختيار نوع المبيد المناسب ونوع الآلة المناسبة والطريقة والظروف المناسبة للرش لتقليل كمية المبيدات المستخدمة وزيادة فاعليتها ولتقليل الانجراف والأثر الضار المتبقي لهذه الكيماويات .. ولسهولة انجراف مواد التعفير، وانخفاض الكفاءة الترسيبية لها عن مواد الرش فإن معظم مبيدات الآفات، تكون على صورة مواد رش وهي عادة مستحلبات مائية أي محاليل مساحيق قابلة للبلل، وذلك لتقليل المشاكل المرتبطة بانجراف المبيدات.

وسائل تجزئة أو ترذيذ سائل الرش Type of Atomizing Devices

تعتبر وسائل تجزئة محاليل الرش من أهم أجزاء ألات الرش ويتوقف عليها دقة أداء الرشاشة حيث أن حجم قطرات الرش وتوزيعها يعتبر من أهم الأمور لتخلل هذه القطرات أفرع النباتات وكذلك تؤثر على مقدار المسافة التي تتحركها هذه القطرات في الهواء وتؤثر أيضا على كفاءة التصاق هذه الحبيبات بأسطح أوراق النبات ومن أهم وسائل تجزئة أو ترذيذ سائل الرش ما يلي:

1- التجزؤ أو الترذيذ بفعل الهواء : Gas atomization

وفيه يتم تجزؤ للسائل بواسطة تيار سريع جدا من الهواء. ويمكن أن يحدث هذا التجزؤ كليا خارج البشبوري أو في غرفة صغيرة عند فتحة البشبوري .

وتستعمل البشابير التي تعمل بضغط الهواء للترذيذ في بعض عمليات الرش الخاصة وذلك لصغر الرذاذ الناتج منها، وخطورة الانجراف لهذه القطرات المتناهية في الصغر تحد من استعمال هذا النوع من البشابير ويبقي استخدامة فقط مع المواد الغير سامة.

۲- التجزؤ أو الترذيذ بالطرد المركزي : Centrifugal atomization

وفيه يتم تغذية السائل على ضغط منخفض إلى مركز وحدة تدور على سرعة عالية مثل قرص أو اسطوانة أو فرشاة. ونتيجة لقوة الطرد المركزي ينساب تيار من السائل نحو محيط الوحدة حيث يندفع إلى الخارج ويتكسر إلى قطرات صغيرة ويستعمل وسائل الترذيذ ذات الأقداح الدوارة على سرعات عالية مع طائرات الرش.

3- الترذيذ أو التجزؤ بالضغط الهيدروليكي : Hydraulic atomization

التجزئة الهيدروليكية تعتمد على ضغط السائل مع اعطاء الطاقة اللازمة للترذيذ. وينقطع غشاء تيار السائل الخارج من فتحة البشبوري بفعل عدم الاتزان نتيجة للطاقة العالية فيه ، أو نتيجة لاصطدامه مع الهواء الخارجي ، أو بسطح معدني أو من الاصطدام بتيار آخر من نفس السائل وتوجد أنواع عديدة من البشابير الهيدروليكية. ومن أكثر أنواع هذه البشابير الأنواع المخروطية والمروحية والفياضة.

4 - ترذيذ أو تجزؤ التدفق ذو السرعة المنخفضة : Low - velocity jet breakup

يحد من استخدام هذه الطريقة احتياجها لتنقية سائل الرش حيث أن السائل يمر من فتحات متناهية في الصغر. ويمكن الحصول بهذه الوسيلة على قطرات منتظمة الحجم وبذلك يمكن تقليل الانجراف ويكون الضغط على السائل منخفضة لإنتاج انسياب غير مضطرب، ويخرج السائل من فتحة مستديرة أو أنبوبة شعرية في شكل عمود أسطواني. وعند مسافة ما بعد فتحة الخروج يكون سائل الرش على شكل قطرات كبيرة منتظمة الحجم تكون منتشرة بين قطرات تابعة أصغر، وقطر القطرات الرئيسية يكون حوالي ضعف قطر فتحة الخروج.

شكل (1) تجزئة محلول الرش بفعل الهواء في الرشاشة المروحية.

أنواع آلات الرش والتعفير Types of spraying and Dusting Equipment

1- الرشاشات الهيدروليكية وتشمل الرشاشات الحقلية ورشاشات البساتين ذات الضغط العالي.

۲- رشاشات الدفع الهوائي وتستخدم تيار من الهواء لحمل المبيد وقد تسمى الرشاشات المروحية وقد يتم حمل بعض هذه الآلات بواسطة العامل.

٣- العفارات وهي تستخدم تيار من الهواء لحمل مسحوق التعفير وغالبا ما يكون لها موتور خاص بها وقد يحملها العامل أثماء الرش أو تعلق أو تجر بالجرار.

4- طائرات الرش والتعفير وتستخدم في المساحات الشاسعة.

الرشاشات الهيدروليكية : Hydraulic sprayers

يوجد من الرشاشات الأرضية الهيدروليكية نوعين هما الرشاشات الحقلية العادية التي تعمل على ضغط منخفض ورشاشات البساتين التي تعمل على ضغوط عالية، ومعظم الرشاشات ذات الضغط العالي المستعملة لرش الأشجار والبساتين تحتوي على حوامل البشابير للرش الحقلي. وهذه الحوامل تكون أجزاء اختيارية أي يتم تركيبها عندما يراد الرش الحقلي للمحاصيل ويمكن استعمال مسدس الرش اليدوي مع رشاشات الضغط العالي الرش وتنظيف الآلات الزراعية وعنابر الدواجن وتوجد رشاشات عديدة من هذه الأنواع منها الذاتية والمعلقة أو المقطورة بالجرار أو التي يقوم العامل بتشغيلها وحملها.

وتتركب الرشاشة الهيدروليكية من خزان وقلاب وطلمبة وفلاتر ومقياس الضغط وحامل البشابير شكل (2) وتبطن معظم الخزانات أو تصنع من مواد لا تتأكل مثل البلاستيك والألياف الزجاجية أو الصلب الغير قابل للصدأ أما الطلمبات المستخدمة مع هذه الرشاشات ممكن تكون طلمبات طرد مركزي أو طلمبات ترسيه أو طلمبات ذات المكابس أو غير ذلك.

وتزود هذه الرشاشات بصمامات أوتوماتيكية لتخفيف الضغط أو مجرى جانبي لتنظيم الضغط عند استعمال الطلمبات الإيجابية الإزاحة وذلك لحماية أجزاء الآلة من الضغوط العالية. وعند تصميم الرشاشة لتعمل على ضغط عالي بصورة متقطعة كما في حالة مسدس الرش اليدوي يستعمل مجرى جانبي لتنظيم هذا الضغط، وتصنع البشابير عادة من النحاس الأصفر وتزود بمصافي لمنع أو تقليل انسدادها وتوصل هذه البشابير بحامل أفقي مباشرة أو تركب على نهايات أنابيب ساقطة راسيا من الحامل الأفقي لرش صفوف المحاصيل وتحتاج حوامل البشابير الطويلة إلى ضبط أفقية أطرافها ويستعمل لذلك وسائل عديدة.

شكل (2) رسم تخطيطي للرشاشة الهيدروليكية

وتعتمد رشاشة البساتين ذات الضغط العالي على ضغط السائل لتجزئة محلول الرش وإعطاءه الطاقة للوصول إلى أوراق الأشجار. ولزيادة مدى الرش والتخلل الجيد لأوراق الأشجار يجب زيادة سرعة ومعدل التصرف وزيادة حجم القطرات مع صغر زاوية الرش ولكل من الأربع عوامل السابقة قيم مثلى للوصول إلى مدى الرش المطلوب مع التغطية الجيدة لأوراق الشجر. وتحتوي بعض حوامل البشابير على مجاميع من البشابير تتأرجح ميكانيكيا لتغطية الأشجار بالرش.

تصرف البشابير الهيدروليكية : Hydraulic Nozzle flow Rate

من أكثر أنواع الترذيذ أو التجزئة التجزئة بالضغط الهيدروليكي أو باستخدام البشابير الهيدروليكية شكل (5) ويتراوح معدل تصرف هذه البشابير من 0.08 لتر /دقيقة إلى 15 لتر/ دقيقة على حسب نوع البشبوري والضغط المستعمل وعموما يتناسب معدل التصرف لأي بشبوري مع الجذر التربيعي للضغط المستعمل. والبشابير التي لها ممرات متماثلة هندسيا يتناسب معدل التصرف لها مع مساحة فتحة الخروج. وفي بعض البشابير ينخفض تأثير الضغط على التصرف وذلك في الممرات ووسائل الالتفاف الطويلة. وتتأثر زاوية الرش وهي زاوية رأسي المخروط أو المروحة بنوع البشبوري والضغط ومقاس فتحة خروج السائل والبشابير المروحية أو المخروطية المجوفة والمركبة على حامل بشابير في الرشاشات الحقلية يكون لها زاوية رش تتراوح بين 100 إلى 150. درجه وزاوية الرش لمعظم البشابير الهيدروليكية تقل بنقص الضغط في المدى من 345 إلى ۵۲۰ كيلو باسكال وفي البشابير المخروطية المجوفة يكون لزيادة مقاس فتحة خروج السائل زيادة في زاوية الرش وتوجد أنواع عديدة من هذه البشابير منها ما يلي:

- البشبوري المروحي

- البشبوري الفياض

- البشبوري المخروطي

- البشبورى المخروطي الأجوف ذو المدخل الجانبي

- البشبوري المخروطي المصمت ذو القرص

- البشبوري المخروطي الأجوف ذو القلب

- البشبورى المخروطي الأجوف ذو القرص

شكل (3) أجزاء بشابير الرش

وتستعمل البشابير المروحية بكثرة مع الرشاشات الحقلية وذلك لأن شكل وطريقه توزيعاتها للرش يجعل انتظام التغطية لا يتأثر كثيرة بارتفاع حامل البشابير بالمقارنة مع البشابير المخروطية المجوفة وتفضل البشابير المخروطية المجوفة عند استعمال المبيدات الفطرية وذلك للتجزئة الشديدة الناتج الرش. وتستخدم البشايير الفياضة المركبة على أنابيب مدلاة رأسيا للرش على المجموع الحضري للمحاصيل والخضر التي تزرع على صفوف.

شكل (4) طرق مختلفة لرش النباتات.

شكل (5) انواع مختلفة من البشابير الهيدروليكية

رشاشات الدفع الهوائي : Airblast sprayers

تتشابه هذه الرشاشات مع الرشاشات الهيدروليكية ويكون الاختلاف بينهما في طريقة تجزئة وحمل سائل الرش، ففي الرشاشات الهيدروليكية يتم تجزئة السائل عن طريق ضغطه وخروجه من فتحات ضيقة بشكل معين مما يسبب تجزئة السائل بفعل عدم الاتزان الكامن فيه أما رشاشات الدفع الهوائي فيتم تجزئة السائل بواسطة تيار سريع جدا من الهواء لحمل قطرات الرش بدلا من الاعتماد على طاقة الضغط الهيدروليكي. وبالتالي يمكنها الاستفادة من قطرات الرش الصغيرة الحجم عن رشاشات البساتين ذات الضغط العالي، وبذلك يمكن الحصول على تغطية مناسبة وبكميات أقل من المواد الفعالة للهكتار.

وتعتمد فاعلية رشاشات دفع الهواء على مقدرتها في إحلال الهواء الموجود في جميع أجزاء فروع الأشجار بهواء محمل بقطرات رش من الآلة ويكون من المرغوب فيه القطرات الدقيقة إذ يزداد المدى الذي تحملها فيه تيار الهواء. بينما القطرات الكبيرة تسقط قرب الرشاشة وعادة ما يزيد مشاكل الانجراف مع استخدام رشاشات الدفع الهوائي. ومعظم رشاشات الدفع الهوائي للبساتين من النوع الكبير تحتوى على مراوح محورية السريان ذات ريش توجه تيار الهواء الخارج وفي اتجاه قطري وقد تستعمل مراوح طاردة مركزية ويجب ضبط زاوية الرش الخارجة لتناسب الأطوال المختلفة للأشجار. وهذا النوع من الرشاشات يكون له متطلبات قدرة عالية، ومن أكثر الطرق شيوعا لتغذية سائل الرش في تيار الهواء هي استخدام البشابير الهيدروليكية وتعتمد درجة تجزئة السائل على نوع البشبوري المستخدم وضغط السائل وسرعة الهواء الخارج من مروحة الرشاشة.

* آلات التعفير Dusters

تستخدم العفارات تيارا من الهواء يحمل ويدفع مسحوق يحتوي على المادة المطلوب رشها على النبات، وتعتبر العفارة بسيطة في تركيبها شكل (6) ، ومشاكلها أقل من الرشاشة ولا تحتاج إلى كميات كبيره من ماء ولكن يتطلب التعفير هدوء الظروف الجوية. وتستعمل أنواع عديدة من المراوح على العقارات الأرضية. كما تستعمل موزعات لتوزيع مسحوق التعفير وتثبت موزعات التعفير على ابعاد متساوية على حامل يمكن التحكم في ارتفاعه ليعطي تصرفا قرب النباتات. ويتم التغذية عن طريق فتحة تلقيم بقاع الخزان يمكن ضبطها ليخرج مسحوق التعفير إلى المروحة، كما يوجد مقلب فوق فتحة التلقيم. وقد يحدث بعض الاختلافات في معدل التلقيم نتيجة لأحد الأسباب الآتية:

1- اختلاف الكثافة الظاهرية للمسحوق.

۲- اختلاف نعومة أو تحجر المسحوق ومدى انسيابية.

3- اختلاف ارتفاع المسحوق فوق فتحة التلقيم.

شكل (6) رسم تخطيطي للعفارة

وقد استعملت طرق عديدة لتقليل الانحراف عند استعمال آلات التعقير ومن هذه الطرق ما يلي:

۱- شحن حبيبات المسحوق بشحنات الكتروستاتيكية.

۲- إضافة رزاذ من الماء أو الزيت عند مخارج الموزعات.

طائرات الرش أو التعفير: Aircraft spraying or dusting

تتميز الطائرات على المعدات الأرضية في سرعة الأداء وفي مقدرتها على استعمال مواد في أوقات يصعب على المعدات الأرضية فيها الدخول إلى الحقل. إلا أن مدى التغطية لأسطح النباتات ليست بالجودة التي عليها المعدات الأرضية عادة ويعتبر استخدام الطائرات في حالة وجود أوبئة أو أنتشار حشرات مثل الجراد أو الناموس في المستنقعات هام جدا وفعال عن استخدام المعدات الأرضية وأثبتت هذه الطريقة فعالية في مقاومة القطن في مصر إلا أن انجراف المواد المرشوشة يمثل مشكلة خطيرة في استعمال الطائرات كما أن تعميم الرش على كل الأماكن بما فيها المساحات الصغيرة المزروعة بالخضار أو الترع والمصارف التي يشرب منها الحيوان يعتبر مشكلة في استخدام الطائرات.

شكل (7) رسم تخطيطي لطائرة الرش أثناء الرش

وتعتبر الطائرات العمودية شكل (7) أكثر أمنا ولها مقدرة أكبر على المناورة في المساحات الصغيرة أو الحقول الغير منظمة عن الطائرات ذات الأجنحة وبسبب دفع الهواء لأسفل بفعل مروحة الطائرة العمودية فإن اختراق الرش أو التعفير بين الأوراق الكثيفة للنباتات الطويلة في البساتين يكون أجود عندما تطير الطائرة على سرعات أمامية منخفضة ولا تحتاج الطائرة العمودية إلى ممرات للإقلاع أو الهبوط حتى تهبط على مقربة من الحقل الذي يعالج. كما أن زمن الدوران عند نهايات الحقل اقل وحمولتها صغيره ويمكن للطائرة العمودية الطيران على سرعة منخفضة تصل إلى ۲4 كم / ساعة.

وتزود طائرات الرش أو التعفير بخزانات للمحاليل أو للمساحيق ونظم ومعدات كثيرة لتجزئة المحلول أو نثر المسحوق وقد تتشابه بعض هذه النظم والمعدات مع تلك المستخدمة مع المعدات الأرضية السابق شرحها في ألات الرش والتعفير.

شكل (8) طائرة عمودية أثناء الرش.

العوامل المؤثرة على حجم القطرات : Factors Affecting Droplet size

معظم آلات الرش تنتج مدى واسع ومتفاوت من أحجام قطرات الرش تحت مختلف الظروف وتعتبر أحجام القطرات وتوزيعها من الأمور الهامة التي يجب تقديرها عند تقييم آلات الرش. ويتأثر حجم القطرات وتوزيعها بظروف التشغيل وخصائص البشابير وخصائص السائل أو محاليل الرش ويمكن تقسيم هذه العوامل إلى ما يلي:

1- العوامل المتعلقة بخصائص السائل :

مثل الشد السطحي واللزوجة والكثافة وعموما زيادة الشد السطحي واللزوجة يزيدان من حجم القطرات الناتجة من بشبوري معين ولذلك تستخدم كثير من المستحلبات لزيادة لزوجة محاليل الرش وبالتالي زيادة حجم القطرات وبالرغم من أن القطرات الكبيرة الناتجة عند أضافة مكثفات القوام تقلل كثيرا من مشكلة الانجراف إلا أنها تتطلب زيادة في معدلات الرش للفدان للحصول على تغطية منتظمة.

۲- العوامل المتعلقة بألة الرش ونوع البشبوري

تزداد حجم القطرات بنقص الضغط ومقدار هذا التأثير يختلف من بشبوري لأخر كما أن زيادة مساحة فتحة الخروج من البشابير الهيدروليكية تزيد من حجم القطرات ويؤثر نوع البشبوري على حجم القطرات فعند ضغط ومعدل تصرف وزاوية رش معينة تعطي البشابير المخروطية المجوفة قطرات أصغر من تلك الناتجة من بشابير الرش المروحية.

3- العوامل المتعلقة بالأحوال الجوية

تؤثر سرعة الهواء واتجاهه على درجة تفتيت أو تجزئة سائل الرش وقد وجد أن زيادة السرعة للهواء أثناء الرش تقلل حجم القطرات كما أنه يكون لدرجة الحرارة ورطوبة الهواء تأثير على حجم القطرات.

تقدير حجم قطرات الرش وتوزيعها Determining droplet size distribution

يمكن تقسيم طرق تقدير حجم قطرات الرش إلى طريقتين رئيسيين كما يلي

1- الطرق المعملية

أ- يمكن تقدير أقطار القطرات بالرش على سطح يحتوي على مجاميع من التعرجات المتجاورة ذات الأسطح المائلة ويقاس السائل المجمع في كل مجرى من هذه التعرجات على حدة.

ب- يمكن تقدير أقطار القطرات وأعدادها بتجميع عينة من الرش تحتوي على صبغة على شريحة زجاجية مدهونة بالسليكون أو أكسيد المنجنيز أو على ورق طباعة لأمع السطح ويستعمل معاملات التصحيح لتحديد القطر الأصلي للقطرة من واقع الأقطار المشاهدة التبقعات أو أثار القطرات الملونة على هذه الأسطح. وتختلف معاملات التصحيح طبقا الحجم القطرة والخصائص الطبيعية للمحلول المرشوش.

ج- يمكن تقدير أقطار القطرات بالقياس المباشرة باستخدام طريقة الغمر حيث تستقبل قطرات الرش في طبق غير عميق يحتوي على سائل أو مخلوط يسمح للقطرات أن تغطس على الأقل جزئيا، حيث تظل القطرات مكورة تقريبا وتعمل المحاليل الهيدروكربونية بصورة جيدة مع قطرات الماء وكذلك المحاليل المائية يمكن استخدامها مع القطرات الزيتية وذلك بعد تزويد الماء بمادة سليلوزية لزيادة لزوجتها.

ويتم تحديد الأقطار أو قطر القطرات بطرق عديدة مثل العد المباشر باستعمال ميكروسكوب وهناك وسائل معملية متقدمة تقوم بهذه المهمة أتوماتيكية باستعمال محلل الكتروني حيث يقوم بحصر وتسجيل أعداد القطرات في فئات أحجام متتالية يتم اختيارها مسبقا كما توجد وسائل تستخدم للعد الأتوماتيكي أثناء سقوط القطرات وذلك عن طريق منظار ومصدر للضوء.

۲- الطرق الحقلية

أ- يمكن تحديد انتظام التغطية على أسطح النبات بإضافة أصباغ فلوريه أو مواد أخرى إلى سائل الرش ثم مشاهدة وتصوير السطح المرشوش تحت ضوء فلورسنتي وذلك بعد غروب الشمس في الظلام.

ب- يمكن تحديد انتظام التغطية بجمع مادة الرش على رقائق معدنية موزعة في الحقل ويضاف تركيز معلوم من مادة يمكن تتبعها في خليط الرش. وتغسل مادة الرش المجمعة على كل رقيقة معدنية في حجم معين من الماء ويقاس تركيز المادة فيها ويمكن استعمال الأملاح المعدنية في ذلك ثم يقاس تركز الملح في سائل الغسيل.

طريقة التعبير عن توزيع قطرات الرش وأحجامها

توقع نتائج قياسات قطر قطرات الرش عادة على ورق يعرف بورق الاحتمالات ويمثل المحور الرأسي فيه قطر القطرات والمحور الأفقي يمثل النسبة التجمعية لعدد القطرات أو قطر القطرات أو المساحة السطحية للقطرة، أو حجم القطرة شكل (9) ويعتمد اختيار أي منها ليمثل على المحور الأفقي على البعد الأكثر أهمية بالنسبة لظروف الاستخدام أو بالنسبة للباحث وعادة تستخدم النسبة التجمعية لحجم القطرات ويستخدم القطر الوسيطي الحجمي (VMD) لتعبير عن حجم قطرات الرش والقطر الوسيطي الحجمي يبني على أساس المتوسط الحسابي لحجوم القطرات والقطر الوسيط يقسم ناتج الرش إلى قسمين متساويين على أساس العدد أو القطر أو المساحة السطحية أو الحجم فمثلا القطر الوسيطي الحجمي يقسم مجال الرش إلى قسمين بحيث يكون الحجم الكلي لجميع القطرات الأصغر من هذا القطر مساوية للحجم الكلي لجميع القطرات الأكبر منه والقطر الوسيطي الحجمي للعينة يكون أكبر من القطر الوسيطى العددي.

انجراف محاليل الرش: Drift of pesticides

انجراف محاليل الرش خارج المساحة المرشوشة يؤدي إلى مشاكل عديده ويجب الحد من هذا الانجراف كلما أمكن وخصوصا عند رش المواد السامة أو الضارة والعوامل الأساسية التي تؤثر على الانجراف هي معدل ترسيب الحبيبات والارتفاع المبدئي للقطرات ونوع المعدات المستخدمة وسرعة واتجاه الريح واتزان الظروف الجوية والعوامل التي تقلل من حجم القطرات أثناء وجودها معلقة في الهواء تؤثر عكسية على كل من كفاءة الترسيب والانجراف ويمثل قطر القطرات أهم خاصية تؤثر على معدل تساقط الحبيبات من تيار الهواء حيث أن القطرات الكبيرة تسقط بسرعه ومع ذلك فإن زيادة حجم القطرات يقلل الكفاءة من حيث انتظام التغطية وتفضل عادة القطرات الصغيرة من حيث انتظام التغطية ولكن القطرات الكبيرة أفضل من حيث الانجراف وبالتالي فإن هناك قطر أمثل لحجم القطرات، وأحجام القطرات يجب أن تكون مناسبة لظروف الرش ويتأثر الانجراف بارتفاع حامل البشابير وسرعة الهواء أثناء الرش. وعادتا ما يكون الانجراف أكثر في حالة التعفير عن حالة الرش وذلك لصغر قطر مساحيق التعفير.

شكل (9) طريقه التعبير عن توزيع قطرات الرش وأحجامها

وقد أنتج الباحثين في هذا المجال الات للشحن الكتروستاتيكي لقطرات الرش أو مساحيق التعبير وذلك لزيادة نسبة الالتصاق بأسطح النباتات. وعموما فالقوي الالكتروستاتيكية ليس لها تأثير كبير على الحبيبات الكبيرة، ولا تؤثر أيضا على مسار الحبيبات ولكن إذا وصلت الحبيبة المشحونة إلى أوراق النباتات فإن الشحن يزيد من إمكانية ترسيب الحبيبة على هذه الأوراق. وتعتبر الرشاشات والعفارات ذات الشحن الالكتروستاتيكي أكثر تعقيدا ومرتفعة الثمن عن الآلات العادية الأخرى.

التحكم في انتظام التوزيع ومعدل الرش:

Control of Application rate and uniformity of deposition

يعتبر التحكم في انتظام التوزيع ومعدل الرش من الأمور الهامة عند استخدام الرشاشات في الحقل وانتظام التوزيع يعتمد على:

- زاوية رش البشبوري.

- مقدار التداخل المطلوب بين خطوط الرش.

- المسافة بين البشابير على الحامل.

- انتظام الضغط عند البشبوري.

- انتظام السرعة الأمامية للرشاشة

ويؤثر ارتفاع حامل البشابير على مقدار التدخل المطلوب فيمكن زيادة التداخل بزيادة ارتفاع الحامل كما أنه كلما زادت زاوية الرش وقلت المسافة بين البشابير يمكن تخفيض حامل البشابير فوق النباتات وعموما يجب أن يكون ارتفاع حامل البشابير بالقدر الذي يكون عنده عرض الرش على سطح النبات يساوي مرة ونصف المسافة بين البشابير على الحامل.

شكل (10) تأثير ارتفاع البشابير على انتظام الرش

بعض البنود التي يتم دراستها في الات الرش والتعفير:

Types of problems Encountered using sprayers and dusters

1- تحديد القدرة اللازمة لأنواع مختلفة من الآلات وعلاقتها بالتصرف.

۲- الأداء الحقلي والكفاءة الحقلية لآلات مختلفة في حقول مختلفة.

۳- دراسة حجم الحبيبات وعلاقتها بالفاعلية والانجراف لآلات متنوعة وفي ظروف جوية مختلفة.

4- تحديد العوامل التي تؤثر على انجراف محلول الرش (عوامل خاصة بالمحصول والمحلول والطقس ونوع الرشاشة).

5- دراسة العوامل التي تؤدي إلى زيادة نسبة التصاق محلول الرش بأسطح النباتات.

6- تحديد أنسب أنواع البشابير للرش في ظروف معينة (ظروف جوية ومحلول رش معين ومحصول معين).

۷- دراسة معدلات تصرف البشابير وعلاقته بضغط الطلمبة وزوايا الرش.

۸- دراسة العوامل المؤثرة على حجم قطرات المحلول.

۹- كفاءة وتصرف وضغط أنواع مختلفة من الطلمبات المستعملة مع الرشاشات.

۱۰- دراسة على وسائل تقليب محاليل الرش من حيث القدرة اللازمة وفعالية الوسيلة.

۱۱- تحديد العوامل التي تؤدي إلى انتظام توزيع محاليل الرش في ظروف معينة.

۱۲- دراسة العلاقة بين تصرف البشبوري وسرعة الآلة الأمامية والسعة الحقلية والكفاءة الحقلية.

۱۳- دراسة عن العوامل التي تزيد من مسافة الرش لرش النباتات العالية مثل أشجار الفاكهة.

14- تحديد أنسب الظروف الجوية وأنسب طريقة للرش بالرشاشات التي يحملها العامل فوق ظهره لتجنب استنشاق العامل للمبيدات.

15- تصميم أنواع من البشابير للرشاشات التي يحملها العامل فوق ظهره لتقليل تعرض العامل لمحلول الرش.

16- تصميم وسائل لحماية العامل من التعرض للمبيدات أثناء الرش.

۱۷- أنتاج نوع جديد من آلات الرش للرش في ظروف خاصة أو لإنتاج أله اقل سعرا من الآلات الأخرى أو أقل تلوثا للبيئة أو أكثر حماية للعامل أو أكثر دقة في توصيل محلول الرش وبالتالي تقليل استخدام المبيد أو غير ذلك.

۱۸- دراسة أنسب الوسائل لتقليل التلوث البيئي عند استخدام الآلات المختلفة.

بعض القياسات الخاصة بالآت الرش والتعفير:

Application of measurements techingues for sprayers and dusters

1- الرشاشات الظهرية : Kaapsack sprayer

وهي الآلات التي يقوم العامل بحملها ويقوم العامل بتشغيلها بيده عن طريق طلمبة خاصة تقوم بضغط المحلول المراد رشه شكل (11، 12) أو قد يكون لها محرك صغير يقوم بتشغيل مروحة ودفع هواء خلال أنبوبة ويتم دفع محلول الرش مع الهواء وبذلك يتم نثر المحلول إلى قطرات صغيرة مع تيار الهواء ، واستمرار عمل الرشاشات يحتاج طلمبة ذات كفاءة عالية . وتجري اختبارات لتقدير نسبة حجم السائل المنصرف إلى إزاحة مكبس الطلمبة. وحجم السائل الخارج من البشبوري يقدر خلال وقت معين ويتم تقدير مدى انتظام خروج محلول الرش مع الوقت في كل البشابير ويتم ذلك مع ضغوط مختلفة وتقاس هذه الضغوط بالقرب من البشابير.

شكل (11) رشاشة الظهر ذات الضغط المستمر.

ويتم تقدير انتظام الرش وحجم القطرات عند الضغوط المختلفة باستخدام بترناتورة Patternator. وهو يتكون من مجموعة من الفجوات يتم تجميع السائل في كل جزء منها وقياس حجمه أو وزنه أو استخدام أي من الطرق الموضحة في البند اعلاه (تقدير حجم قطرات الرش وتوزيعها "الموضوع اعلاه") وفي حالة استخدام الرشاشات أو العقارات التي يتم تشغيلها بواسطة محرك صغير يجب أن تتم القياسات على سرعات مختلفة وباستخدام الأنواع المختلفة من البشابير . وكذلك يتم تقدير الوقود المستهلك في المحرك وعلاقته بانتظام الرش أو التصرف وأيضا قياس الضوضاء أو الاهتزاز الناتج من المحرك والذي تؤثر على العامل. وهناك أجهزة يمكنها قياس الضوضاء والاهتزاز..

ويتم قياس انتظام الرش في أوضاع مختلفة للبشبوري بداية من الوضع الرأسي مع تغير الزاوية حتى تصل إلى الوضع الأفقي وذلك على مسافات مختلفة من سطح الرش

شكل (12) رشاشة الظهر ذات الطلمبة المنفصلة

۲- الرشاشات الآلية: Power sprayers

الرشاشات الآلية ممكن تكون معلقة بالجرار أو مجرورة وتكون أساسا من خزان ومضخة تعمل بقدرة الجرار أو بمحرك مستقل لدفع السائل خلال صمام التحكم ومجموعة البشابير شكل (13). ومعدل خروج السائل من البشابير يعتمد على سرعة المضخة وكفاءتها ومقدار ضغطها.

ويتم تقدير التصرف عندما يكون الخزان مملوء إلى منتصفه وذلك عند مقادير مختلفة من ضغوط المضخة ويمكن قياس التصرف من خلال حجم السائل بالخزان.

ويمكن قياس تصرف وانتظام الرش للبشبوري الواحد عند ارتفاعات مختلفة بنفس الطريقة المتبعة في الرشاشات الظهرية وفي البند اعلاه (تقدير حجم قطرات الرش وتوزيعها "الموضوع اعلاه") ويجب أن يغطى البترناتور Patternator كل عرض الرش وكذلك يقاس الوقود المستهلك والقدرة المستهلكة في تشغيل الآلة وعلاقة القدرة المستهلكة بالتصرف وانتظام الرش.

شكل (13) رشاشة هيدروليكية

الإجراءات والقياسات التي تجرى قبل التجارب الحقلية

Measurements before the field tests

1- الاطلاع على بيانات التشغيل للآلة ومعرفة عمليات الضبط وعامل الأمان وعمليات المعايرة الواجبة.

۲- تحديد مواصفات الة ومن أهم هذه المواصفات ما يلي:

- طريقة الاستخدام والمحافظة على ضغط السائل.

- سعة خزان المحلول الذي يرش.

- تصرف الطلمبة.

- قدرة المحرك عند كل تصرف.

- العلاقة بين الضغط والتصرف.

- وزن الآلة فارغة و ممتلئة.

3- اختبار الكفاءة الحجمية:

وهي النسبة بين تصرف الآلة في المشوار وازاحة مكبس الآلة أي أن:

الكفاءة الحجمية ٪ = (تصرف الآلة لكل مشوار ÷ ازاحة المكبس) × 100

4- اختبار خروج السائل:

يتم ملئ الخزان بالماء فقط ويتم تشغيل المكبس يدويا أو آلية عند الضغط المقرر في كتالوجات تشغيل الآلة ويتم تجميع السائل من البشبوري طوال دقيقة وذلك كل 5 دقائق وتكرر هذه البيانات 5 مرات وذلك لتقدير مدى انتظام خروج وتوزيع السائل.

5- اختبار ضغط الخزان:

يتم ضغط الخزان بضعف الضغط الموصى به من الشركة المصنعة ونحافظ على هذا الضغط لمدة 5 دقائق وأثناء هذا نقدر مدى التشوه في الخزان أو أجزاء الآلة الذي ذاد بها الضغط.

6- اختبار تصرف البشبوري:

يقاس تصرف البشبوري عند أقل ضغط وأكبر ضغط موصى به من الشركة المصنعة خلال فترة لا تقل عن دقيقة وتكرر 5 مرات لكل بشبوري.

7- انتظام الرش:

يقاس انتظام الرش باستخدام أي جهاز أو جهاز Patternator وهو عبارة عن صندوق مقسم إلى أجزاء داخلية يمكن تجميع السائل في كل قسم لقياس مدى انتظام توزيع الرش ويحدد ارتفاع البشبوري من جهة الصنع للإله وعادة ما يكون هناك مدى لهذا الارتفاع ويجب قياس مدى انتظام التوزيع عند الارتفاع الأعلى والأدنى للبشبوري وكذلك عند الضغط الأدنى والأعلى للبشابير . ويتم جمع المحلول من كل فجوة في صندوق تجميع المحلول ويتم حساب الحجم المتوسط واستخراج معامل الاختلاف كما يلي:

معامل الاختلاف= (الانحراف المعياري ÷ القيمة المتوسطة) X۱۰۰

۸- موتور الضخ:

يجب اختبار قدرته على اخراج كل محتوى الخزان وكذلك قياس الوقت اللازم لذلك ويكرر هذا الاختبار مع مختلف البشابير والضغوط وللمحاليل ذات المواصفات المختلفة.

۹- قياس الاهتزاز الذي يحدث عندما يعمل الموتور ويكون البشبوري مفتوح.

القياسات التي تجرى أثناء التجارب الحقلية:

Measurements during the field tests

1- قياس الوقود المستهلك عند الأحوال المختلفة من أنواع الرشاشات والمحاليل وضغوط الرش.

۲- تحديد أنجاز الآلة تحت مختلف الظروف من:

- أبعاد الحقل.

- نوع المحصول.

- ارتفاع المحصول.

- المسافة بين الصفوف.

- المسافة بين النباتات على الصف الواحد.

- ظروف جوية مختلفة من رياح وحرارة ورطوبة جوية.

- محاليل الرش.

وتحت كل بند من هذه البنود يقاس الاتي:

- انتاجية الآلة فدان / ساعة.

- معدل ضخ محلول الرش ، لتر / ساعة.

- راحة العامل أو اجهاده.

- سهولة الاستعمال في المليء والتفريغ والحمل إذا كانت الآلة محمولة.

- القصور في أداء أي جزء في الرشاشة.

- سهولة التحكم في المحرك.

أهم البنود التي يتضمنها تقرير آلات الرش والتعفير:

Contents of test report for sprayers and dusters

١- صور فوتوغرافية للآلة بصورة عامة ولكل جزء بالتفصيل.

۲- مواصفات الآلة وتشمل:

- مواصفات المحرك وتشمل: جهة الصنع والطراز ورقم الطراز وعنوان جهة الصنع وقدرة المحرك وسرعته وسعة خزان الوقود.

- أبعاد الآلة وتشمل: الطول والعرض والارتفاع.

- وزن الآلة فارغة ووزنها ممتلئة.

- سعة خزان المبيد.

- قطر الطلمبة أو المكبس.

- طول مشوار المكبس.

- مدى الضغط الذي تعمل عنده الرشاشات.

- حجم غرفة الضغط.

- مسافة فتحات مصفاة الخزان.

- نوع الرشاش ونوع الفتحات به.

- قطر فتحة الرشاش.

- طول خراطيم الرش.

3- اختبار الكفاءة الحجمية ويشمل:

- ضغط عمل البشابير.

- عدد المشاوير / دقيقة.

- التصرف لتر / دقيقة.

- التصرف لتر / مشوار.

- ازاحة المكبس.

- الكفاءة الحجمية ٪.

4 - اختبار غرفة الضغط

- أكبر ضغط للعمل.

- الضغط داخل الغرفة.

- فترة الاختبار .

- ملاحظات عن أي انبعاج أو تشوه في الغرفة.

5- اختبار التصرف للرشاشات

- عدد مشاوير التشغيل لمكبس الضخ

- الضغط الواقع طبقا لعدد المشاوير.

- نوع البشبوري.

- التصرف بالدقيقة.

- علاقه الضغط بالتصرف.

6- اختبار ضغط الخزان:

- أكبر ضغط للعمل.

- الضغط دخل الخزان.

- فترة الاختبار.

- أي ملاحظات عن أي انبعاج أو تشوه في الخزان أو أي أجزاء أخرى.

۷- مدى انتظام الرش:

لكل نوع من البشابير يتم تقدير نسبة السائل المتجمع على أبعاد مختلفة من يمين ويسار البشبوري وذلك عند مختلف الضغوط والأوضاع للبشابير أو يتم تقدير ذلك كما هو مبين في الجزء اعلاه (تقدير حجم قطرات الرش وتوزيعها).

۸- قدرة الموتور على الرش :

يتم تقديرها لكل نوع من الرشاشات والبشابير وعند سرعات مختلفة للمحرك

9- اختبار مدى الضوضاء أو الاهتزاز للمحرك.

۱۰- الوقود المستهلك لكل نوع من الرشاشات والبشابير وعند سرعات مختلفة للمحرك

۱۱- بيانات الاختبار الحقلي وتشمل:

- الموقع.

- طول وعرض القطعة الذي يتم العمل فيها.

- نوع المحصول.

- ارتفاع المحصول.

- المسافة بين النباتات.

- المسافة بين الصفوف.

- نوع البشابير وعددهم.

- ضغط البشابير أو ضغط الخزان.

- سرعة المحرك أو اليد للآلات التي يقوم العامل بتشغيلها.

- الظروف الجوية من درجة حرارة وسرعة رياح ورطوبة جوية.

- الإنجاز الحقلي فدان/ ساعه.

- كثافة الرش لتر / فدان.

وبدون أي ملاحظات أثناء العمل مثل مدى راحة العامل وسهولة العمل أو أدارة المحرك وأي تشوهات في الخزان أو غرفة الضغط سهولة عمليات الصيانة أو أي أعطال في الحقل وكذلك سهولة ملئ الرشاشة. وأي ملاحظات أخرى.