Úvod / Informácie / Ochrana rastlín / Odborné články

Nové metody likvidace plevelů v příkmenných pásech

11-02-2020
prof. Ing. Patrik Burg, Ph.D.; Ing. Jana Burgová, Ph.D. | patrik.burg@seznam.cz
Mendelova univerzita v Brně, Zahradnická fakulta, Ústav zahradnické techniky

V oblasti regulace růstu nebo úplné likvidace plevelných rostlin sehrávají významnou roli herbicidy. Tyto přípravky nacházejí široké uplatnění zejména v tradiční rostlinné výrobě. Poměrně časté je však jejich uplatnění také ve vinohradnictví a ovocnářství. Zde se nejčastěji uplatňuje pásový postřik příkmenných pásů pomocí herbicidních rámů, zejména v technologických postupech se zatravněným meziřadím.

Sílící tlak na ekologizaci vinohradnické a ovocnářské produkce však postupně směřuje ke snižování podílu herbicidů (Obr.1), jejichž aplikace negativním způsobem ovlivňuje životní prostředí. Komplexní kvantifikace chování herbicidů v prostředí je velmi složitá a může být ovlivněna řadou spolupůsobících faktorů. Při aplikaci je pouze malá část z celkového objemu postřikové kapaliny nanesena na rostlinný povrch, zbývající množství pak dopadá na půdní povrch. Zde podléhají herbicidy celé řadě abiotických a biotických faktorů, které jsou ovlivněny poměrem mezi pevnou, kapalnou a plynnou složkou půdy. Celkově negativně pak působí na půdní mikroflóru, na kontaminaci podzemních vod a vstupují do potravních řetězců.

Obr. 1

Obr. 1: Herbicidní příkmenné pásy ve vinicích a sadech

S ohledem na uváděné skutečnosti jsou proto postupně vyvíjeny, zdokonalovány a ověřovány nové metody umožňující šetrné odstranění plevelných rostlin. Příkladem jsou metody termického ničení plevelů založené na fyzikálních principech působení teplých spalin nebo horké vody či páry na rostlinná pletiva. Z pohledu konstrukce strojů se jedná o využití plynových hořáků, infračervených zářičů a systémů používající jako funkční médium horkou vodu, páru nebo pěnu. Stroje určené pro termickou likvidaci plevelných rostlin využívající plynové hořáky byly ověřovány již v 80tých letech minulého století, rostoucí ceny energie ale na dlouhou dobu jejich využití zastavily. V posledních letech prošly výraznými konstrukčními úpravami, které minimalizují riziko poškození ošetřovaného porostu i případných negativních dopadů na okolní prostředí (dým, riziko požáru apod.).

Z konstrukčního hlediska jsou tato zařízení tvořena z plynových hořáků a tlakových láhví naplněných LPG (zkapalněným plynem) nebo propan-butanem. Nejmenší kategorie těchto zařízení určené pro ošetřování malých ploch jsou řešeny jako přenosné nebo převozné s naváděním obsluhujícím pracovníkem (Obr.2).

Obr. 2

Obr. 2: Zařízení pro termickou likvidaci plevelů v převozném provedení

Pro produkční výsadby jsou pak tato zařízení konstruována v traktorovém neseném provedení a jsou umístěny čelně nebo vzadu na traktoru zpravidla v šikmém nastavení hořáků vůči půdnímu povrchu (Obr.3).

Obr. 3

Obr. 3: Moderní stroj pro termickou likvidaci plevelných rostlin s dvojicí hořáků

U nejnovějších konstrukcí se lze setkat i s víceřádkovými adaptéry nesenými na portálových nosičích (Obr.4).

Obr. 4

Obr. 4: Víceřádkové adaptéry pro termickou likvidaci plevelných rostlin na portálovém nosiči

Plamen vystupující z hořáků má v centru teplotu kolem 1800 0C, v blízkosti půdního povrchu pak bývá teplota nižší běžně 300–4000C. Díky vysoké teplotě a intenzivnímu přenosu tepla je účinek na rostlinná pletiva plevelných rostlin velmi vysoký (Obr.5). Termický účinek likviduje pouze nadzemní části rostlin, u vytrvalých plevelů proto nedochází k zasažení kořenů a oddenků v půdním profilu, ze kterých mohou regenerovat. Zařízení se obecně doporučuje využívat zejména v příkmenných pásech u plodných výsadeb, u mladých keřů a stromů může hrozit riziko poškození kmínků. Během aplikace dosahují stroje pracovní rychlost 2–4 km.h-1. K hlavním nevýhodám tohoto řešení patří vysoká spotřeba plynu a požadavek na několikanásobného opakovaní operace během vegetace.

Obr. 5

Obr. 5: Plevelné rostliny po termickém zásahu

Jiné systémy využívají pro likvidaci plevelných rostlin infračervené záření. Stroje jsou konstruovány jako čelně nesené adaptéry s aplikačním rámem a s keramickými hořáky, které nahřívají plochu desky nebo mřížky s možností snadného přenosu tepla. Během zahříváním vzniká teplota okolo 900–1 000 °C a nahřátý materiál vyzařuje infračervené záření. V důsledku krátkodobého přehřátí rostlin na teplotu vyšší jak 70 °C, dochází k nevratným změnám v bílkovinách a k prasknutí buněk rostlinných pletiv. Tento aplikační proces probíhá pozvolněji, což omezuje rychlost pohybu souprav k hodnotám 2–3 km.h-1. Jistou předností v porovnání s předcházejícím systémem je nižší spotřeba plynu. V praxi se často oba systémy aplikace využívají společně.

Mezi termické metody lze zařadit i systémy využívající horkou vodu příp. přehřátou páru s teplotou  120–150 °C. Zařízení jsou tvořena zásobní nádrží na vodu, která je ohřívána na požadovanou teplotu pomocí plynových hořáků. Horká voda nebo pára je pak soustředěna v zásobníku, odkud je přiváděna k aplikačnímu rámu s tryskami a pod tlakem 40–60 barů je vystřikována na ošetřovaný povrch (Obr.6). Tepelný účinek v porovnání s otevřeným plamenem působí v delším časovém intervalu, což pozitivně ovlivňuje jeho účinnost. Účinek horké páry taktéž podstatně snižuje vzcházivost semen. K aplikaci se využívá čelně nesených adaptérů na traktoru nebo nosiči, vyvíjeny však jsou i zařízení v traktorovém návěsném provedení. Výhodou této metody je potřeba pouze dvojího ošetření za rok, nevýhodou pak zejména vysoká cena strojů, velká energetická náročnost a relativně malá plošná výkonnost.

Obr. 6

Obr. 6: Zařízení pro aplikaci přehřáté páry

Další možností likvidace plevelů, jsou moderní systémy využívající optoelektronická čidla, regulující směr a dobu, po kterou se na rostliny aplikuje pouze horká voda o teplotě    98–110 °C pomocí trysek. Stroj je konstruován jako čelně nesený adaptér s aplikačním rámem s tryskami a senzory opatřený krytem. Senzory mají za úkol vyhledávat rostliny a následně na dané místo opakovaně za sebou stříknou horkou vodu. Výhodou použití horké vody oproti páře jsou snížené náklady na jednotku plochy. Operaci je nutno provádět 2–3 x za rok podle druhu plevele, jeho hustoty, průběhu počasí během vegetace apod.

Velmi perspektivním způsobem ničení plevelů se ukazuje aplikace směsi horké vody zahřáté na teplotu 90–110 °C a pěny (Obr.7). Pěna, jako pracovní médium, je vytvářena zahříváním směsi vody a tensidů – rostlinných cukerných extraktů.  Využívá se např. cukerný roztok o koncentraci 0,4% z obilného nebo kokosového extraktu. Vytvořená pěna prodlužuje o několik sekund působení horké vody na rostliny a tím zvyšuje její účinek. Nádrž na vodu, průtokový ohřívač a čerpadlo jsou umístěny na rámu a agregovány s běžným vinohradnickým traktorem. Zbytky cukrů ulpěných na povrchu ploch by se měly do jednoho měsíce rozložit. Výhodou systému je malá spotřeba vody, vysoké pokrytí povrchu plevelných rostlin a prodloužený termický účinek.

Obr. 7

Obr. 7: Zařízení pro aplikaci směsi horké vody a pěny

I přes relativně vysokou nákladovost je termická likvidace plevelů alternativou k současnému širokému využívání herbicidů. Jedná se o systémy, které by významně mohly přispívat k ekologizaci vinohradnické i ovocnářské produkce. Za nejperspektivnější z popsaných systémů jsou považovány stroje aplikující horkou vodu a pěnu pro jejich nižší spotřebu vody, delší účinek zásahu a vyšší výkonnost. Současný vývoj naznačuje, že v členských státech EU budou v nadcházejícím období přijímána opatření vedoucí k  omezení aplikace herbicidů. To se nutně projeví v ověřování a zavádění popsaných technologií do provozní praxe.