Technické trendy pri ochrane rastlín
Trvalým cieľom ochrany rastlín je chránenie poľnohospodárskych kultúrnych rastlín pred chorobami, škodcami a burinami s cieľom zabezpečiť zodpovedajúcu úrodu a kvalitu pestovanej plodiny. Pri zabezpečovaní uvedenej úlohy je však súčasne nutné pristupovať k prírode veľmi citlivo a nenarušovať nežiaducim spôsobom jej prirodzený ekosystém.
V podstate ide o to, aby sa ochrana rastlín nebrala ako izolovaná pracovná operácia, ale aby bola chápaná v súvislostiach so všetkými pestovateľskými opatreniami. Všetky opatrenia smerujúce k dosiahnutiu produkcie zdravších potravín sa musia vzájomne zladiť tak, aby bola podporená prirodzená odolnosť plodín, udržaná úrodnosť pôdy a chránená rozmanitosť živočíšnych i rastlinných druhov. S tým súvisí pojem integrovaná ochrana rastlín, čo je spôsob, ktorý využíva všetky ekonomické, ekologické a toxikologicky prijateľné metódy na reguláciu škodlivých organizmov a ich udržanie pod hladinou škodlivosti s prednostným zámerným využívaním prirodzených obmedzujúcich faktorov. Prednostne by sa mali využívať prirodzené ochranné faktory, tzn. vykonávať preventívne opatrenia. Až keď tieto opatrenia nepostačujú, možno uvažovať o tzv. priamych metódach ochrany.
Ochrana rastlín z pohľadu ekológie a ekonomiky
Pri ekologickom pohľade je jasné, že je potrebné v prvom rade preferovať nepriamej metódy ochrany rastlín, kam môžeme všeobecne zahrnúť voľbu technológie „šitej na mieru“ (v závislosti od pestovanej plodiny a výrobných podmienok) a rešpektovanie zásad správneho hospodárenia. Podľa postupnosti jednotlivých krokov je možné hovoriť najmä o priamych mechanických metódach (zásahoch), kam hlavne patrí mechanické ničenie burín a škodcov v priebehu vegetácie. Efekt použitia príslušných strojov a náradia je vo včasnosti zásahu, stupňa zaburinenia, druhu burín, fyzikálnych vlastnostiach pôdy, klimatických podmienkach a správnom nastavení pracovných nástrojov. Prednosti mechanickej regulácie burín spočívajú predovšetkým v zlepšení pôdnej štruktúry, aktivizácii života v pôde, odstránení problémov s rezistenciou burín, znížení utuženia pôdy a obmedzení, alebo vylúčení používania herbicídov. Nedostatkom mechanickej regulácie burín je závislosť na klimatických podmienkach, často vyššie obstarávacie a prevádzkové náklady u niektorých používaných strojov. Určitým nedostatkom môže byť aj to, že percento úspešnosti regulácie burín nie je tak vysoké ako pri použití herbicídov - zmyslom ochrany rastlín v ekologických systémoch pestovania plodín však často nie je úplná likvidácia burín, ale len ich obmedzenie na prípustnú mieru.
Z priamych metód sú jednoznačne najviac rozšírené chemické metódy ochrany rastlín. Sú najúčinnejšie, je tu vysoká selektivita účinku, ich nevýhodou je však to, že sú výrazne toxické, majú reziduálne účinky a sú drahé, čo má výrazný vplyv na ekonomiku hospodárenia. Mali by sa preto používať len tam, kde je to nevyhnutné. Pri rozhodovaní sa o aplikácii je často potrebné vychádzať zo stanovených prahov hospodárskej škodlivosti burín a kritických čísel napadnutia porastov škodcami, z krátkodobých prognóz výskytu hlavných škodlivých činiteľov a signalizácie optimálnych termínov zásahov. V súčasnosti je potrebné využívať najmodernejšiu navigačnú a senzorovú techniku pri presnej lokalizácii zasiahnutých miest s následnou cielenou aplikáciou (systém precízneho poľnohospodárstva).
Potreba zníženia strát pri aplikácii prípravkov
Pri aplikácii chemických prípravkov sú v súčasnosti stále veľké rezervy. Podľa odborných odhadov publikovaných v niektorých literárnych zdrojoch sa 20 ± 50% spotrebovaných pesticídov používa zbytočne, často sa stupeň napadnutia porastov zveličuje, ošetruje sa vo nevhodnom času, nezodpovedajúcim prípravkom, alebo nevhodnou aplikačnou technikou. Aplikačné straty sa pohybujú v rozmedzí 20 ± 40% u poľných plodín, kde sa v prevažnej miere využívajú postrekovače a 60% u špeciálnych plodín, kde sú využívané rosiče. Do celkovej hodnoty vykazovaných strát je pritom zaradený tzv. úlet, odpar, povrchový odtok a priesak prípravkov do spodných vôd. Príčiny (rezervy) sú jednak v konštrukcii strojov a ďalej v užívateľskej sfére (v podmienkach prevádzky, načasovania zásahu, udržiavania strojov a pod.).
Vývojové trendy pri ochrane rastlín
Hlavné trendy vývoja v oblasti pestovateľských technológií, používania pesticídov, konštrukcie techniky a jej využívania v praxi je možné v krátkosti zhrnúť do niekoľkých hlavných bodov.
V oblasti používaných pestovateľských technológií sú trendom snahy o minimalizovanie mechanických obrábacích zásahov, čo často súvisí aj so zjednodušením skladby pestovaných plodín pri súčasnom trvalom tlaku na znižovanie vstupov do výroby. To má často negatívny dopad na rozširovanie určitých skupín burín a škodcov, pri regulácii ktorých je potom potrebné využívať kvalitnejšie pesticídy s vyššou účinnosťou, selektivitou a často, žiaľ, aj toxicitou. Dôležitým kritériom z hľadiska zmenšenia rizík pre zdravie ľudí a ochranu životného prostredia je preto požiadavka na dodržanie presných merných dávok pesticídov pri vysokej presnosti ich aplikácie a lepšej pokryvnosti cieľovej plochy. S tým súvisia potom aj vyššie požiadavky na používanú aplikačnú techniku a jej prevádzku.
V oblasti konštrukcie postrekovačov, ktoré predstavujú rozhodujúcu skupinu strojov využívaných pri priamej ochrane rastlín, v poslednom období dochádza predovšetkým k zdokonaľovaniu detailov funkčných prvkov už existujúcich strojov vrátane ich ovládania a kontroly správnej činnosti. Jednotliví výrobcovia techniky sa zameriavajú na vývoj účinných systémov miešania, čistenia a preplachovania nádrží postrekovačov, zvyšovanie priečnej a pozdĺžnej stabilizácie ramien postrekovačov (ako nové prvky v konštrukcii sa objavujú vodiace plazy, ultrazvukové snímače), zvyšuje sa kvalita a životnosť používaných dýz s požadovaným kvapkovým spektrom, v ponuke sa rozširujú možnosti združovania dýz pre možnosť reakcie na rýchlu zmenu prietoku, stále viac sú v ponuke rozširované technické riešenia tzv. hraničnej aplikácie, rôzne monitorovacie a riadiace prvky strojov, ako aj možnosti cielenej zmeny mernej dávky a koncentrácie prípravkov podľa potreby lokalizácie a s minimálnym časovým zdržaním.
V oblasti využívania techniky na ochranu rastlín v praxi to, čo bolo vyššie uvedené, potom kladie náročnejšie požiadavky v oblasti výberu najvhodnejšieho typu stroja a hlavne jeho doplnkov, ktoré v konečnom dôsledku ovplyvňujú výšku obstarávacej ceny stroja a jeho neskorších prevádzkových nákladov. Jedno je však potrebné mať stále na pamäti – z hľadiska podielu nákladov na vykonávané pracovné operácie spojené s ochranou rastlín náklady na prevádzkovanú techniku stále predstavujú nižší podiel vo vzťahu k nákladom na aplikované prípravky. Ak teda chceme znížiť celkové náklady na ochranu rastlín, samozrejme pri zabezpečení požadovanej účinnosti ochranného zásahu, je potrebné zamerať sa dodržiavanie stanovených dávok a celkovej spotreby pesticídov pri ich súčasnej účinnejšej aplikácii. A to bez správne prevádzkovanej modernej aplikačnej techniky nie je možné dosiahnuť.
Základnou podmienkou účinnosti ochranárskych zásahov je aplikácia účinnej látky, tzn. pesticídu, v optimálnej – tzv. mernej dávke. Hlavne na jej dodržanie je potrebné klásť zvýšený dôraz. Nedodržanie optimálnej mernej dávky vytvára na jednej strane riziko zníženia účinnosti zásahu a na strane druhej zase poškodenia porastu a ohrozenia životného prostredia. Pri predávkovaní, ktoré býva v praxi častejšie, dochádza k zbytočnému plytvaniu s aplikovanou látkou. Hlavne u finančne nákladnejších pesticídov to môže spôsobiť citeľnú finančnú stratu. Výraznejšie odchýlky od optimálnej mernej dávky sú často na porastoch aj zreteľne viditeľné a neskôr sa premietajú aj do výnosov a kvality pestovaných produktov.
Trendy vývoja v oblasti techniky na ochranu rastlín
Aktuálny vývoj v oblasti skvalitňovania techniky využívanej pri chemickej ochrane rastlín ide súbežne v dvoch smeroch. Prvý smer už bol čiastočne naznačený v predchádzajúcom texte – využívajú sa súčasné stroje a postupne dochádza k ich doplňovaniu zdokonalenými automatizačnými prvkami a predovšetkým kvalitnejšími dýzami. Zlepšuje sa tak presnosť ich funkcie, nastavovania a ovládania. Zároveň sa tak plnia aj kvalitatívne požiadavky pri dosahovaní rovnomernej aplikácie na celom pozemku.
Trend smerujúci k prepínaniu jednotlivých dýz pokračuje. Je vidieť určitú „konkurenciu“ niektorých výrobcov medzi elektrickými a pneumatickými obvodmi priamo na dýzach. Oba systémy majú svoje výhody a nevýhody a v súčasnosti sa overujú v praxi. Pokiaľ ide o flexibilitu pri výbere možných sekcií pomocou príslušného softvéru, je elektrický obvod o krok vpred.
Niektorí výrobcovia ponúkajú pomocou elektronického, prípadne pneumatického prepínania dýz alebo modulácie frekvencie šírky impulzu možnosť kompenzácie rôznych aplikačných dávok v zákrutách. Aplikačné dávky zodpovedajúcich úsekov sú prispôsobené rýchlosti a polomeru krivky. S produktom SwingStop pro ponúka napr. spoločnosť Amazone systém, ktorý dokonca kompenzuje nesprávne dávkovanie v dôsledku vodorovných vibrácií výložníka. Ak sa výložník natáča v smere alebo proti smeru jazdy, aplikačné množstvo na sekciu sa automaticky zvýši alebo zníži.
Druhým smerom, ktorý vedie k vzdialenejším cieľom, sú technológie ošetrovania len tých miest na pozemku, kde sa nachádza škodlivý činiteľ. Na zvyšnej ploche sa pesticídy neaplikujú vôbec, alebo len pri zníženom dávkovaní. Možno hovoriť o prechode integrovanej ochrany rastlín k systému precízneho hospodárenia.
Veľmi zaujímavým trendom v oblasti konštrukcie a hlavne prevádzky strojov pre ochranu rastlín, ktorý je vyvíjaný už pomerne veľkú dobu, patrí systém rozpoznávania druhu burín na stanovišti. Tento systém by mal do praxe priniesť výhodu lokálnej (variabilnej) aplikácie herbicídov najmä do miest ich skutočne potreby. Napr. aplikácia relatívne drahých prostriedkov proti niektorým druhom trvácnych burín by potom prebiehala len v mieste ich výskytu a na zvyšok pozemku by sa potom aplikoval „lacnejší“ prípravok proti bežným druhom burín. Výhoda by spočívala predovšetkým v znížení nákladov a v neposlednom rade aj menšej záťaži pre životné prostredie.
Vyvíjané systémy pracujú s pomocou optických senzorov (kamerových systémov), ktoré sú už v praxi prevádzkovo overované. Možno nimi jednotlivé buriny rozpoznať a lokalizovať ich polohu. Ak sú optické senzory (kamery) umiestnené na stroji a sú schopné rozpoznať ohniská burín, potom možno použiť cielený zásah proti burinám len v miestach skutočného výskytu.
Ponuka a možnosti technických prostriedkov pre špecializovaný odbor ochrany rastlín v súčasnosti prevyšujú požiadavky praxe. Ponúkaná technika vytvára lepšie a vyrovnanejšie predpoklady pre šetrné hospodárenie v krajine, ako aj pre lepšie využitie vynakladaných investícií. Do času, kedy sa vytvoria podmienky s prepracovanými systémami lokálne diferencovanej aplikácie chemických prípravkov v rámci jedného pozemku, je možné používať súčasné postrekovače, samozrejme za sprísnených prevádzkových a kvalitatívnych podmienok.
Záver
Trendy v konštrukcii techniky na ochranu rastlín ukazujú cestu, ako dosiahnuť potrebnú rentabilitu výroby na strane jednej a eliminovať negatívne vplyvy na životné prostredie vyplývajúce z používania pesticídov na strane druhej. Najmä pri chemickej ochrane rastlín je potrebné mať stále na pamäti, že ide v podstate o aplikáciu pre životné prostredie neprirodzených látok a je potrebné ju používať najlepšie len v nevyhnutnom rozsahu. V tejto súvislosti je potrebné uviesť, že legislatívne podmienky na celom svete, ale najmä v rámci EÚ, sa rýchlo sprísňujú a tento trend bude pokračovať aj do budúcna. Aj keď variabilná aplikácia pesticídov je zatiaľ z dôvodu viacerých svojich nedostatkov používaná veľmi obmedzene, jej vývoj ide rýchlo dopredu a možno predpokladať, že v najbližších niekoľkých rokoch postúpi natoľko, že aj tento systém nájde svoje uplatnenie v praktickom použití.
Najnovšie trendy v oblasti techniky a technológie na ochranu rastlín už neurčuje iba novátorská sila výrobcov poľnohospodárskych strojov, ale čoraz viac verejnosť a tiež schvaľovacie orgány pre prípravky na ochranu rastlín. Moderná ochrana rastlín preto musí spočívať v tom, aby sa použité účinné látky v správnom množstve dostali na správne miesto a aby sa tak dosiahla ich maximálna účinnosť. Zároveň je dôležité čo najmenej znečisťovať životné prostredie.