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May 10, 2023

Magnetische Pflanzenschutzsysteme: Zukunft oder Irrtum?

Es gab zahlreiche technische Versuche, die Abdrift des Sprays zu reduzieren

Im Laufe der Jahre gab es viele Versuche, die Abdrift von Gischt durch technische Maßnahmen zu reduzieren, und wie ein feiner Tropfen an einem windigen Tag verschwanden viele davon in relativer Dunkelheit und wurden selten wieder gesehen.

Ein Unternehmen, das diesem Trend entgegenwirken und dafür sorgen möchte, dass seine Lösung anhält, ist das irische Unternehmen MagrowTec, das behauptet, sein Sprühsystem helfe dabei, dass mehr Tröpfchen ihr beabsichtigtes Ziel erreichen.

Es ist jedoch schwierig, unabhängige, wissenschaftlich belastbare Beweise zu finden, die genau belegen, wie Magnete dies erreichen können, und widersprüchliche Aussagen von Landwirten trüben das Bild zusätzlich.

Sollten sich britische Erzeuger also dazu verleiten lassen, in ein System zu investieren, dessen Nachrüstung etwa 880 £/m kostet?

Siehe auch: Broadacre-Punktsprühsets: Alles, was Sie wissen müssen

Die größte Schwäche herkömmlicher Feldspritzen ist die Abdrift, bei der feine Tröpfchen aus Standarddüsen erzeugt werden, die von der Höhe des Gestänges abhängen und durch Wind und/oder warme Temperaturen vom Kurs abgelenkt werden.

In den letzten 10 bis 15 Jahren konnten Betreiber das Problem durch clevere Düsentechnologie, wie z. B. Luftinduktion zur Erhöhung der Tröpfchengröße, reduzieren.

Einige argumentieren jedoch, dass die größeren Tröpfchen, die von Düsen mit geringem Drift erzeugt werden, die Abdeckung und Verteilung beeinträchtigen.

Um Abhilfe zu schaffen, verwenden luftunterstützte Sprühgeräte Ventilatoren, um den Sprühnebel nach unten zu drücken, damit er auf den Boden trifft oder besser in das Blätterdach einer Kulturpflanze eindringt, und versuchen, ein Gleichgewicht zwischen Abdriftreduzierung und Abdeckung zu finden.

Der Haken daran ist, dass die korrekte Einrichtung schwierig sein kann und eine ständige Anpassung an die Bedingungen erfordert, weshalb sie nicht häufig verwendet werden.

Elektrostatische Sprühgeräte haben das gleiche Ziel, laden den Sprühnebel jedoch nahe der Tröpfchenbildungsstelle mit Hochspannungselektrizität positiv auf, wodurch die Wahrscheinlichkeit steigt, dass er auf neutralen Objekten wie einer Pflanze oder einem Saatbeet landet.

Elektrostatische Systeme sind teuer und es fehlen Studien zu Abdrift, Gleichmäßigkeit der Abdeckung und Durchdringung des Blätterdachs. Daher ist die Akzeptanz ähnlich wie bei der Luftunterstützung relativ gering.

Diese Schwächen scheinen durch ein magnetisches Sprühsystem von MagrowTec behoben worden zu sein, denn nach dem Einbau funktioniert das Sprühgerät genauso wie zuvor und erfordert nur sehr wenig Wartung.

Ursprünglich von einem in Florida ansässigen Landwirt entwickelt, der von der Komplexität seines elektrostatischen Sprühgeräts frustriert war, erwarb das Agrartechnologie-Start-up Magrow (jetzt MagrowTec) um 2012 die kommerziellen Rechte für die Technologie.

Nach vierjähriger Entwicklung und Erprobung wurde es 2016 den Landwirten als Lösung für das Dilemma zwischen Abdeckung und Abdrift vermarktet.

Das Sprühsystem von MagrowTec © Andrew Myatt

Sprühtröpfchen mit einer Größe von weniger als 100 µm (Mikron) haben eine geringe kinetische Energie, sodass sie eine hervorragende Zielabdeckung und geringe Rückprall- und Zersplitterungsgefahr bieten. Sie weisen jedoch ein hohes Abdrift- und Verdunstungspotenzial auf und erzielen eine schlechte Durchdringung des Blätterdachs.

Im Gegensatz dazu haben große Tröpfchen mit einer Größe von mehr als 350 µm eine hohe kinetische Energie, können das Pflanzendach gut durchdringen und weisen ein geringes Drift- und Verdunstungspotenzial auf.

Allerdings können diese größeren Tröpfchen abprallen und zersplittern, was zu einer schlechteren Abdeckung führt. Dies verringert die Wirksamkeit von Produkten wie Kontaktherbiziden.

Laut MagrowTec produziert ein herkömmliches Sprühgerät mehr Tröpfchen in diesen unerwünschten Größen und der Einbau seines Magnetsystems trägt dazu bei, einen engeren Bereich zu erzeugen, mit mehr im optimalen 150-300-µm-Band.

Dazu wird die Sprühlösung vorkonditioniert, bevor sie die Düse erreicht, indem sie zunächst durch einen Verteiler geleitet wird, der aus mehreren Seltenerdmagneten besteht, und dann durch Konditionierungsstäbe mit Seltenerdmagneten, die in den Sprühleitungen eingeschlossen sind.

Magnetstäbe © Andrew Myatt

Der resultierende Sprühnebel soll ein mittleres Abdriftpotenzial haben, gleichzeitig aber auch die Bedeckung und Durchdringung des Blätterdachs verbessern, Abpraller und Splitter reduzieren und das Risiko einer schnellen Verdunstung verringern.

Die Wissenschaft ist komplex und MagrowTec achtet auf die Details, um sein geistiges Eigentum nicht preiszugeben.

Bei der Durchsicht der Literatur scheinen Studien jedoch darauf hinzuweisen, dass die Konditionierung von Wasser mit einem Magnetfeld Wasserstoffbrückenbindungen stärken und so seine Oberflächenspannung und Viskosität verändern kann.

Allein der „MagrowTec-Effekt“ soll die Abdrift je nach Kultur um etwa 70 % reduzieren und die Abdeckung um 20–40 % erhöhen.

Das Unternehmen gibt an, dass dies in bestimmten Situationen zu Ertragsverbesserungen führt und es einigen Betreibern ermöglicht hat, die Chemikaliendosis für einige Anwendungen um 25 % zu reduzieren, ohne an Wirksamkeit zu verlieren.

Die Folge ist eine bessere Marge für den Erzeuger.

Weitere Vorteile sind niedrigere Wassermengen, eine bessere Einhaltung der Umweltvorschriften und verbesserte Sprühfenster, da es bei stärkerem Wind effektiver arbeiten kann.

Wenn man sich jedoch die Zeit nimmt, nach unabhängigen Studien zu suchen, findet man kaum Beweise, die die schlagzeilenträchtigen Zahlen und zusätzlichen Behauptungen stützen könnten.

Das System von MagrowTec wird in den Niederlanden gemäß den Vorschriften des Landes zur Minimierung der Abdrift in die zahlreichen Wasserläufe als Technologie zur Abdriftreduzierung (DRT) von 97,5 % eingestuft.

Die Studie der Universität Wageningen aus dem Jahr 2017, die zu dieser Klassifizierung führte, testete sie anhand niederländischer, britischer und französischer nationaler Driftstandard-Referenzsprühtechniken.

Der niederländische und britische Standard ist ein Sprühgerät, das mit einer Gestängehöhe von 50 cm und einem Düsenabstand von 50 cm bei einer Vorwärtsgeschwindigkeit von 6,5 km/h arbeitet und Flachstrahldüsen vom Typ TeeJet XR110 04 bei einem Druck von 3 bar verwendet. Die Wassermenge beträgt 300 Liter/ha.

Das französische System arbeitet bei einer Auslegerhöhe von 70 cm und einer Vorwärtsgeschwindigkeit von 8 km/h mit TeeJet XR110 02-Flachstrahldüsen und einem Druck von 2,5 bar. Die Wassermenge beträgt 230 Liter/ha.

Die Ergebnisse zeigten, dass das französische Referenzsystem die höchste Ablagerung von Sprühdrift in Erdkollektoren zur Folge hatte.

Es folgten die Systeme Dutch-UK und MagrowTec mit einer Standard-Flachstrahldüse, die ähnlich waren. Der MagrowTec mit 50 %- und 90 %-DRT-Düsen führte zu der geringsten Abdriftablagerung.

Es wurde auch die Abdrift des Sprühnebels in der Luft in einer Entfernung von 5,5 m von der letzten Düse gemessen, und die Ergebnisse zeigten ein sehr ähnliches Muster.

Bei der Prüfung der Versuchsprotokolle wurde jedoch festgestellt, dass das mit dem MagrowTec-System ausgestattete Spritzgerät bei einer Gestängehöhe von 40 cm betrieben wurde, was 10 cm niedriger ist als bei den Anwendungen mit den Referenzsystemen Frankreich und Niederländisch-Großbritannien.

Der ähnlichste Vergleich im Versuch ist der Standard-Flachventilator bei 50 cm Auslegerhöhe und MagrowTec mit Standard-Flachventilator bei 40 cm, und die Ergebnisse zur Abdriftreduzierung waren vergleichbar.

Da die Gestängehöhe einen erheblichen Einfluss auf die Abdrift des Sprühnebels hat, hätte ein 10 cm niedrigerer Betrieb das MagrowTec-System in diesem Versuch, der von der in Dublin ansässigen Firma selbst in Auftrag gegeben und finanziert wurde, in einem etwas günstigeren Licht erscheinen lassen.

Auf Seite 27 im Abschlussbericht der Universität Wageningen erklären die Autoren:

„Da die Sprühdriftmessungen als Kombinationspaket aufgebaut waren, konnte die Wirkung des Magnetismus des [MagrowTec]-Systems allein nicht unterschieden werden.“

Clare Buttler-Ellis, Forschungsleiterin der Silsoe Spray Applications Unit, erklärt gegenüber Farmers Weekly, dass es schwer zu verstehen sei, wie ein Magnetsystem für Sprühgeräte funktionieren könnte.

Sie sagt, dass es im Laufe der Jahre mehrere Theorien gegeben habe, aber keine sei in der Forschungsgemeinschaft allgemein akzeptiert. Dies bedeutet, dass die Möglichkeit, dass Magnetfelder Sprühtröpfchen beeinflussen, weiterhin umstritten ist.

„Wir beobachten diesen Bereich weiterhin mit Interesse. Bisher habe ich keine glaubwürdigen Beweise dafür gefunden, dass Magnete die Leistung einer Sprühanwendung beeinflussen können.“

„Was ich wirklich gerne sehen würde, wären einige unabhängige Experimente, die anerkannte Messtechniken verwenden und einfach Ablagerungen, Wirksamkeit oder Drift für identische Systeme mit und ohne Magnete vergleichen, damit wir ihre direkte Wirkung eindeutig erkennen können.“

Eine andere Quelle aus dem Vereinigten Königreich, die nicht namentlich genannt werden wollte, sagt, dass Beweise zur Untermauerung von Behauptungen über Dosisreduktionen von Chemikalien besonders wichtig seien, da Pflanzenschutzmittel jahrelanger Entwicklung und Erprobung unterzogen würden, um die Wirksamkeit vor Ort zu optimieren.

Dazu gehört auch die auf dem Etikett empfohlene Dosis, die dem Anwender einen gewissen Spielraum lässt, sodass die Wirksamkeit erhalten bleibt, wenn die Kulturpflanze oder der Zielorganismus während der Anwendung zu niedrig dosiert wird.

Daher ist es möglich, dass ein MagrowTec-Anwender mit der Kontrolle einer Krankheit zufrieden sein könnte, wenn er 25 % weniger Chemikalien austrägt, aber möglicherweise genauso zufrieden wäre, wenn die gleiche Dosis mit einem herkömmlichen Sprühgerät unter den gleichen Bedingungen aufgetragen würde.

Mel Hurley, Finanzvorstand von MagrowTec, sagt, er sei sich der Skepsis gegenüber dem Magnetspritzen bewusst. Das Unternehmen bleibt jedoch standhaft bei der Technologie.

„Alles, was wir tun können, ist, weiterhin positive Ergebnisse aus den Versuchen zu erzielen, die wir mit echten Landwirten und anderen Interessenvertretern der Sprühindustrie vor Ort durchführen.

„Die Realität ist, dass wir vor Ort positive, konsistente Ergebnisse sehen, sowohl in Bezug auf Wirksamkeit, Abdeckung, Wasserreduktionen, Tarifsenkungen, als auch, wie gesagt, in bestimmten Gerichtsbarkeiten, in denen es anwendbar ist, werden Abdriftvorteile festgestellt.“ sowie.

„Wenn wir die Ergebnisse nicht regelmäßig sehen würden, würden wir nicht so vorankommen wie bisher“, sagt Hurley.

Das Unternehmen konzentriert seine Bemühungen nun vor allem auf die Märkte in den USA, Australien und den Niederlanden, wo es eine gewisse Marktdurchdringung erreicht hat, insbesondere auf Farmen, die Baumwolle und Kartoffeln anbauen.

Es bleibt abzuwarten, ob das System jemals auf landwirtschaftlichen Betrieben hier im Vereinigten Königreich üblich sein wird, wo es sechs Jahre nach der Einführung immer noch keinen autorisierten Händler gibt.

Andrew Myatt, ehemaliger landwirtschaftlicher Sprühbetreiber des Jahres, stellte keinen signifikanten Nutzen fest, nachdem er ein MagrowTec-System über einen Zeitraum von 12 Monaten getestet hatte.

Herr Myatt wurde erstmals auf der Lamma-Maschinenmesse mit dem Potenzial der magnetischen Sprühtechnologie vertraut gemacht und war von den Behauptungen einer verbesserten Abdeckung und geringeren Abdrift beeindruckt.

Da die Technologie jedoch noch in den Kinderschuhen steckte, wollte er das Konzept auf dem Bauernhof testen, bevor er über einen Kauf nachdachte. MagrowTec stimmte zu und installierte für einen Testzeitraum ein System auf seinem Bateman RB35.

Der Vorkonditionierungsverteiler wurde ordentlich vor der Pumpe auf der rechten Seite der Maschine untergebracht und es wurden zwei Leitungen installiert, von denen eine über den Verteiler gespeist und mit Magnetstäben ausgestattet war und die andere ohne.

Dies ermöglichte es Herrn Myatt, problemlos zwischen den beiden zu wechseln, um Streifenversuche auf der gesamten Farm durchzuführen. Diese wurden im Laufe der Saison 2016-17 in einer Reihe von Kulturen durchgeführt, darunter Winterweizen, Raps, Wintergerste und Sommergerste.

Die mit MagrowTec behandelten und unbehandelten Blöcke wurden dann zur Ernte gebracht, wobei die Ertragsdaten vom Forschungs- und Entwicklungsteam des Landwirtschaftsunternehmens Velcourt gesammelt und analysiert wurden.

Die Ergebnisse zeigten keinen signifikanten Unterschied in der Pflanzenleistung zwischen den Behandlungen.

Während der Saison wurde auch ein Drift-Vergleichsversuch mit einer Reihe von konventionellen und Luftinduktions-Flachstrahldüsen durchgeführt, die üblicherweise in britischen Kulturen verwendet werden.

Herr Myatt sagt, dass es Momente gab, in denen das magnetisch gesteuerte Spray weniger driftend aussah, aber ansonsten sah es aus wie jedes herkömmliche Sprayer und es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Systemen.

Da das Unternehmen daran interessiert ist, jede Investition in Maschinen oder Technologie auf den Prüfstand zu stellen, ermöglichten ihm die Daten aus dem Test dies, bevor es sich zum Kauf des MagrowTec-Kits entschloss.

„Man muss sich immer fragen: Was bekommen wir dafür? Das System wird uns keinen höheren Ertrag, weniger Abdrift oder mehr Sprühtage bescheren.“

„Ich habe versucht, Informationen über die Wissenschaft zu finden, aber es gab nicht viele Beweise dafür, was sie erreichen wollen. Wir haben in fairen Gerichtsverfahren mit ordnungsgemäßen Protokollen über einen Zeitraum von 12 Monaten ihr Bestes gegeben und keine Rechtfertigung gefunden.“ für seine Verwendung.“

Nahe der Nordküste der Niederlande sagt Lena Bleeker, dass ihr 300 Hektar großer Bauernhof seit der Einführung des MagrowTec-Systems im Jahr 2017 etwa 25 % des Chemikalienverbrauchs eingespart hat.

Das Unternehmen produziert Pflanzkartoffeln, Zuckerrüben, Weizen und Zwiebeln und wurde bereits 2014 erstmals mit dem MagrowTec-System vertraut gemacht.

Das Agrartechnologie-Start-up war auf der Suche nach Landwirten, die einen Beirat bilden sollten, der ihm bei der Entwicklung des Produkts praktische Ratschläge geben und Versuche durchführen sollte.

Lena und ihr Mann Gosse Schuiling – der einen Teil der Sprüharbeiten durchführt und im Beirat sitzt – einigten sich darauf, die Maschine mit ihrem landwirtschaftlichen Standard zu vergleichen.

Im Versuch wurden mit dem MagrowTec-System Kartoffelpflanzen mit Kraut- und Knollenfäule-Fungiziden besprüht, wobei 25 % weniger Chemikalien als üblich eingesetzt wurden.

„Wir sahen keinen Unterschied [bei der Krankheitsbekämpfung]. Die Ernte war die gleiche und völlig gesund, aber mit weniger Chemikalien. Das war unser Ziel und wir haben bewiesen, dass es funktionieren kann“, erklärt Frau Bleeker.

Als das Unternehmen auf der Suche nach einem anderen Sprühgerät war, entschied es sich für einen 51 m langen Agrifac Condor und ließ das MagrowTec-System auf der Grundlage der im Test gewonnenen Erkenntnisse komplett neu einbauen.

Mittlerweile wurde ein weiterer MagrowTec zu einem 32 m langen gezogenen Amazone nachgerüstet, der sämtliche Ausbringungsarbeiten auf einer Satellitenfarm in der Nähe von Groningen durchführt.

Frau Bleeker sagt, dass der Betrieb bei fast allen Anwendungen und Kulturen ähnliche Einsparungen erzielt hat, da nur die restlichen Herbizidanwendungen in voller Dosis ausgebracht wurden.

„Abhängig von der Menge an Chemikalien, die Sie bereits verbrauchen, verdienen Sie Ihr Geld in drei bis fünf Jahren zurück. In einer Zeit, in der die Kosten steigen, ist es umso vorteilhafter, sich dieses System anzusehen.“

Ein weiterer großer Pluspunkt war die Einfachheit von MagrowTec, da keine zusätzliche Leistung wie bei anderen Sprühsystemen erforderlich ist, der Wartungsaufwand nahezu Null ist und der Bediener für die meisten Anwendungen nur einen Satz 110-03-Flachstrahldüsen benötigt.

„Außerdem verbrauchen wir weniger Wasser, sodass wir mehr Hektar mit demselben Tank besprühen können und weniger Arbeitsaufwand benötigen. Früher haben wir [normalerweise] 250 Liter/ha verwendet, aber jetzt verbrauchen wir 200 Liter/ha.“

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