Entwicklung eines Standard-Prüfverfahrens für Geräte zur thermischen Unkrautbekämpfung

Abstract

Im Gegensatz zur umfangreichen Prüfung und Bewertung der Wirksamkeit von Pflanzenschutzmitteln und der Prüfungen von Spritzgeräten für Pflanzenschutzmittel gibt es derartige objektive Tests für Geräte zur thermischen Unkrautbekämpfung derzeit noch nicht. Ziel der vorliegenden Untersuchungen ist es, ein Standard-Prüfverfahren zur Bestimmung der Temperaturverteilung und Wirksamkeit thermischer Geräte zu entwickeln. Damit sollen Grundlagen für eine Qualitätsprüfung geschaffen werden, die praktische Anwender direkt nutzen können. Außerdem können die aufgezeigten Mängel dazu führen, die Geräte konstruktiv zu verbessern. Die Ergebnisse zu einem Abflammgerät (Green-Flame 850 E) zeigten bereits entsprechende Potenziale auf. Mit steigender Fahrgeschwindigkeit von 0,35 m/s auf 0,81 m/s sank die Temperatur von 159 °C auf 89 °C. Die Heterogenität der Temperaturen über die Arbeitsbreite des Geräts war außerordentlich hoch: In Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit lag die Spannbreite zwischen Minimal- und Maximaltemperatur zwischen 60 °C und 79 °C. Die biologische Wirksamkeit, geprüft an der Modellpflanze Sinapis arvensis war ebenfalls abhängig von der Fahrgeschwindigkeit bzw. den erreichten Temperaturen. Bei Geschwindigkeiten von bis zu 0,53 m/s konnte Sinapis arvensis mit mindestens 95 % ausreichend bekämpft werden. Bei der höchsten geprüften Fahrgeschwindigkeit von 0,81 m/s lag der Wirkungsgrad nur noch bei 66 %. Folglich liegt die notwendige wirksame Temperatur zwischen 89 °C und 106 °C. Lolium perenne ließ sich hingegen unter den geprüften Bedingungen nur mit 72 % bekämpfen - eine Dosis-Wirkungsbeziehung war hier nicht erkennbar. Die Temperaturverteilung, wie auch die biologische Wirksamkeit, waren insgesamt sehr heterogen und im Sinne eines wirtschaftlichen und wirkungssicheren Einsatzes nicht zufriedenstellend. Ähnliche Ergebnisse liegen auch für andere Geräte zur thermischen Unkrautbekämpfung vor.

Development of a standard test procedure for devices on thermal weed control

In contrast to the standard evaluation of the efficacy of pesticides and the testing of spraying equipment there are no comparable testing procedure for equipment of thermal weed control. It is the aim of the investigations described here to develop a standard procedure for assessing temperature distribution and biological efficacy. This will be the basis for quality testing which can be directly used by practical users. Also it can help engineers to improve devices if constructive gaps will be identified by these tests. The results from testing a flaming device (Green-Flame 850 E) demonstrated such a potential for technical improvement: The temperature decreased from 159 °C to 89 °C by increasing driving speed from 0.35 m/s to 0.81 m/s. The variation of the temperature related to the working width was extremely high: The range was 60 °C at highest speed and 79 °C at lowest speed, respectively. The biological efficacy against the test plant species Sinapis arvensis was also affected by the driving speed and the corresponding temperature. A driving speed not higher than 0.53 m/s resulted in efficacy rates of almost 95%. However, the efficacy was only 66% at the highest tested speed of 0.81 m/s. Thus, the needed effective temperature is between 89 °C und 106 °C. In contrast, Lolium perenne was controlled by only 72% under the tested conditions. Here a dose-response relationship was not observed. The variation of the temperature, as well as the biological efficacy, was extremely heterogeneous and not satisfying in terms of an economic and safe use. Similar results were found for other devices on thermal weed control.