Spray deposition and losses in potato as a function of air-assistance and sprayer boom angle

Within the Brazilian agricultural scene, the potato crop plays a significant economic role. Modern equipment and the development of improved chemical product application techniques contribute toward the constant search for improved revenue from the potato as a crop. Field experiments were carried out in a random block design of a potato crop of the "Ágata" variety. The aim was to evaluate the effect of air assistance combined to different angles of spray application on the chemical deposition on the potato plant, as well as to assess spray losses to the soil. For this a sprayer with and without boom air assistance was used in the experiments. Boom angles of 0º, +30º and -30º were directed to a vertical position as well as forward and backward movements. The trial plants were sprayed at a volume rate of 400 L ha-1 using JA-4 hollow cone nozzles at 633 kPa and copper oxychloride as a tracer for the deposit evaluation. Trace deposits on both surfaces of leaflets were removed by washing with destilled water and were quantified by atomic absorption spectrophotometry. Spray losses were measured by placing plastic measuring collectors between rows. The deposit levels at different positions in the plant were analyzed by the Hotelling T² statistical test. Larger deposits were detected at both upper and lower positions of the plant when the spray boom was positioned at 0º and +30º in the presence of air assistance. The presence of air, in addition to the increasing spray deposits in the lower parts of the plant, helped to create greater distribution uniformity. Spray loss was below 4%.

A cultura da batata possui grande expressão econômica dentro do cenário agrícola. Para isso, equipamentos e técnicas de aplicação de produtos fitossanitários vêm sendo desenvolvidos visando melhorar o rendimento econômico da cultura. Neste sentido, experimentos foram conduzidos no delineamento em blocos ao acaso na cultura da batata cv. Ágata. Objetivando avaliar o efeito da assistência de ar combinada a diferentes ângulos de aplicação sobre a deposição da pulverização, bem como as perdas da calda para o solo utilizou-se um pulverizador com e sem assistência de ar junto à barra de pulverização posicionada a +30º, 0º e -30º (sinal + a favor e - contrário ao deslocamento) em relação a vertical. O volume de calda foi 400 L ha-1 utilizando-se pontas de jato cônico vazio JA-4 na pressão de 633 kPa. Para a avaliação dos depósitos utilizou-se um traçador cúprico. Os depósitos foram removidos dos folíolos por lavagem com água destilada, em ambas as superfícies foliares, nas posições superior e inferior das plantas de batata e quantificados por espectrofotometria de absorção atômica. As perdas da pulverização foram avaliadas em coletores plásticos colocados nas entrelinhas das parcelas experimentais. Os níveis dos depósitos do traçador cúprico nas diferentes posições da planta foram analisados pelo teste estatístico T² de Hotteling. Os maiores depósitos foram obtidos com a barra posicionada a 0º e +30º, em presença da assistência de ar, tanto na posição superior quanto inferior da planta. A presença do ar, além de propiciar maiores depósitos na parte inferior das plantas, possibilitou maior uniformidade na distribuição deles. As perdas da pulverização ficaram abaixo de 4%.

Spray deposition and losses in potato as a function of air-assistance and sprayer boom angle

Within the Brazilian agricultural scene, the potato crop plays a significant economic role. Modern equipment and the development of improved chemical product application techniques contribute toward the constant search for improved revenue from the potato as a crop. Field experiments were carried out in a random block design of a potato crop of the "Ágata" variety. The aim was to evaluate the effect of air assistance combined to different angles of spray application on the chemical deposition on the potato plant, as well as to assess spray losses to the soil. For this a sprayer with and without boom air assistance was used in the experiments. Boom angles of 0º, +30º and -30º were directed to a vertical position as well as forward and backward movements. The trial plants were sprayed at a volume rate of 400 L ha-1 using JA-4 hollow cone nozzles at 633 kPa and copper oxychloride as a tracer for the deposit evaluation. Trace deposits on both surfaces of leaflets were removed by washing with destilled water and were quantified by atomic absorption spectrophotometry. Spray losses were measured by placing plastic measuring collectors between rows. The deposit levels at different positions in the plant were analyzed by the Hotelling T² statistical test. Larger deposits were detected at both upper and lower positions of the plant when the spray boom was positioned at 0º and +30º in the presence of air assistance. The presence of air, in addition to the increasing spray deposits in the lower parts of the plant, helped to create greater distribution uniformity. Spray loss was below 4%.

A cultura da batata possui grande expressão econômica dentro do cenário agrícola. Para isso, equipamentos e técnicas de aplicação de produtos fitossanitários vêm sendo desenvolvidos visando melhorar o rendimento econômico da cultura. Neste sentido, experimentos foram conduzidos no delineamento em blocos ao acaso na cultura da batata cv. Ágata. Objetivando avaliar o efeito da assistência de ar combinada a diferentes ângulos de aplicação sobre a deposição da pulverização, bem como as perdas da calda para o solo utilizou-se um pulverizador com e sem assistência de ar junto à barra de pulverização posicionada a +30º, 0º e -30º (sinal + a favor e - contrário ao deslocamento) em relação a vertical. O volume de calda foi 400 L ha-1 utilizando-se pontas de jato cônico vazio JA-4 na pressão de 633 kPa. Para a avaliação dos depósitos utilizou-se um traçador cúprico. Os depósitos foram removidos dos folíolos por lavagem com água destilada, em ambas as superfícies foliares, nas posições superior e inferior das plantas de batata e quantificados por espectrofotometria de absorção atômica. As perdas da pulverização foram avaliadas em coletores plásticos colocados nas entrelinhas das parcelas experimentais. Os níveis dos depósitos do traçador cúprico nas diferentes posições da planta foram analisados pelo teste estatístico T² de Hotteling. Os maiores depósitos foram obtidos com a barra posicionada a 0º e +30º, em presença da assistência de ar, tanto na posição superior quanto inferior da planta. A presença do ar, além de propiciar maiores depósitos na parte inferior das plantas, possibilitou maior uniformidade na distribuição deles. As perdas da pulverização ficaram abaixo de 4%.

Choice of tracers for the evaluation of spray deposits

Tracer substances, used to evaluate spraying effectiveness, ordinarily modify the surface tension of aqueous solutions. This study aimed to establish a method of using tracers to evaluate distribution and amount of spray deposits, adjusted to the surface tension of the spraying solution. The following products were tested: 0.15% Brilliant Blue, 0.15% Saturn Yellow in 0.015% Vixilperse lignosulfonate, and 0.005% sodium fluorescein, and mixtures of Brilliant Blue plus Saturn Yellow and Brilliant Blue plus sodium fluorescein at the same concentrations. Solutions were deposited on citrus leaves and stability was determined by measuring fluorescence and optical density of solutions without drying, dried in the dark and exposed to sunlight for 2, 4 and 8 h. These values were compared to those obtained directly in water. The static surface tension of the tracer solution was determined by weighing droplets formed during a period of 20 to 40 seconds. The Brilliant Blue and Saturn Yellow mixture at 0.15% was stable under all conditions tested. It was not absorbed by the leaves and maintained the same surface tension as that of water, thus permitting concentration adjustment to the same levels used for agrochemical products, and allowing the development of a qualitative method based on visual evaluation of the distribution of the pigment under ultraviolet light and of a quantitative method based on the determination of the amount of the dye deposited in the same solution. Spray deposition could be evaluated at different surface tensions of the spraying solution, simulating the effect of agrochemical formulations.

As substâncias traçadoras são usadas para avaliar a eficácia de pulverizações mas, normalmente, elas modificam a tensão superficial de soluções aquosas. O trabalho objetivou definir um método para avaliar a distribuição e a quantidade de produto depositada em pulverizações, utilizando-se substâncias traçadoras, com a possibilidade de ajustar a tensão superficial da calda. Foram testados os produtos Azul Brilhante a 0,15%, Saturn Yellow a 0,15% suspenso em lignosulfonato Vixilperse a 0,015% e a Fluoresceína Sódica a 0,005%, e as misturas de Azul Brilhante mais Saturn Yellow e Azul Brilhante mais Fluoresceína, nas mesmas concentrações. Para avaliar a degradação as soluções com os produtos foram depositados sobre folhas de citros e avaliados as quantidades através da leitura de unidade de fluorescência e densidade óptica, das soluções sem secar, secas no escuro, exposta ao sol por 2, 4 e 8 horas e comparadas com as leituras obtidas com os depósitos direto em água. A tensão superficial da solução traçadora foi determinada pela passagem de gotas formadas no período entre 20 e 40 segundos. A mistura do Azul Brilhante mais o Saturn Yellow a 0,15%, não apresentou degradação em todas as condições de avaliação, não foi absorvida pelas folhas e manteve a solução na mesma tensão superficial da água, possibilitando ajustá-la aos mesmos níveis das concentrações dos produtos fitossanitários. Isto proporcionou o estabelecimento de um método qualitativo pela avaliação visual sobre luz ultravioleta da distribuição do pigmento e quantitativo com a determinação da quantidade depositada do corante numa mesma solução, em diferentes tensões superficiais na calda de pulverização.

Choice of tracers for the evaluation of spray deposits

Tracer substances, used to evaluate spraying effectiveness, ordinarily modify the surface tension of aqueous solutions. This study aimed to establish a method of using tracers to evaluate distribution and amount of spray deposits, adjusted to the surface tension of the spraying solution. The following products were tested: 0.15% Brilliant Blue, 0.15% Saturn Yellow in 0.015% Vixilperse lignosulfonate, and 0.005% sodium fluorescein, and mixtures of Brilliant Blue plus Saturn Yellow and Brilliant Blue plus sodium fluorescein at the same concentrations. Solutions were deposited on citrus leaves and stability was determined by measuring fluorescence and optical density of solutions without drying, dried in the dark and exposed to sunlight for 2, 4 and 8 h. These values were compared to those obtained directly in water. The static surface tension of the tracer solution was determined by weighing droplets formed during a period of 20 to 40 seconds. The Brilliant Blue and Saturn Yellow mixture at 0.15% was stable under all conditions tested. It was not absorbed by the leaves and maintained the same surface tension as that of water, thus permitting concentration adjustment to the same levels used for agrochemical products, and allowing the development of a qualitative method based on visual evaluation of the distribution of the pigment under ultraviolet light and of a quantitative method based on the determination of the amount of the dye deposited in the same solution. Spray deposition could be evaluated at different surface tensions of the spraying solution, simulating the effect of agrochemical formulations.

As substâncias traçadoras são usadas para avaliar a eficácia de pulverizações mas, normalmente, elas modificam a tensão superficial de soluções aquosas. O trabalho objetivou definir um método para avaliar a distribuição e a quantidade de produto depositada em pulverizações, utilizando-se substâncias traçadoras, com a possibilidade de ajustar a tensão superficial da calda. Foram testados os produtos Azul Brilhante a 0,15%, Saturn Yellow a 0,15% suspenso em lignosulfonato Vixilperse a 0,015% e a Fluoresceína Sódica a 0,005%, e as misturas de Azul Brilhante mais Saturn Yellow e Azul Brilhante mais Fluoresceína, nas mesmas concentrações. Para avaliar a degradação as soluções com os produtos foram depositados sobre folhas de citros e avaliados as quantidades através da leitura de unidade de fluorescência e densidade óptica, das soluções sem secar, secas no escuro, exposta ao sol por 2, 4 e 8 horas e comparadas com as leituras obtidas com os depósitos direto em água. A tensão superficial da solução traçadora foi determinada pela passagem de gotas formadas no período entre 20 e 40 segundos. A mistura do Azul Brilhante mais o Saturn Yellow a 0,15%, não apresentou degradação em todas as condições de avaliação, não foi absorvida pelas folhas e manteve a solução na mesma tensão superficial da água, possibilitando ajustá-la aos mesmos níveis das concentrações dos produtos fitossanitários. Isto proporcionou o estabelecimento de um método qualitativo pela avaliação visual sobre luz ultravioleta da distribuição do pigmento e quantitativo com a determinação da quantidade depositada do corante numa mesma solução, em diferentes tensões superficiais na calda de pulverização.

Assistência de ar na deposição e perdas de produtos fitossanitários em pulverizações na cultura da soja

The spray deposition and losses of pesticide application were evaluated for the soybean crop. In this study two sprayers were used: the air-assisted sprayer (Vortex-Jacto) and the conventional non-assisted sprayer (Condor M12-Jacto), both with API 110-1.5 flat fan nozzles operating at 30 psi working pressure, with 0.5 m spacing on the boom. Volume rates were 100 L ha-1 for both equipments. A completely randomized experiment with four replicates was carried out in the field. For all treatments, the ground speed was 6 km h-1 and boom height was 0.40 m above canopy. Spray deposition and losses were evaluated using 2% KCl and NaCl solutions in air-assisted and conventional non assisted sprayers. Deposition evaluations were performed on leaves from the upper, medium and lower parts of the soybean plant. Spray losses to the soil were evaluated using artificial targets (square wood board) that were distributed on the soil surface at intervals of 3 m from each other. Drift was evaluated through these targets and pipe cleaners fixed on rods placed at the left and right sides at the crop. There were no significant differences in the deposition for both equipments in the upper parts of the plants, but there were differences in the medium and lower parts, showing an advantage of the air-assisted sprayer. Drift and losses were larger for the conventional non assisted sprayer at similar meteorological conditions.

Com o objetivo de se comparar a deposição e as perdas em pulverizações na cultura da soja dois pulverizadores tratorizados de barra sendo um convencional (Condor M12-Jacto) e outro com assistência de ar junto a barra de pulverização (Columbia Vortex-Jacto) foram calibrados para aplicar 100 L ha-1, respectivamente das soluções de NaCl e KCl a 2% (p/v) à pressão de 207 kPa (30 lbf pol-2)e velocidade de 6 km h-1. Ambos os equipamentos utilizaram bicos de jato plano tipo API 110-1,5 espaçados a 0,5 m trabalhando a 0,4 m acima da cultura. A avaliação da deposição deu-se em folhas das partes superior, média e inferior das plantas e as perdas para o solo em alvos artificiais (placas de fórmica) distribuídos no interior da cultura de soja. Além desse alvo artificial outros tipos de coletores (limpadores de cachimbo) também foram utilizados em ambos os lados da cultura para se estimar a deriva. Os resultados mostraram que não houve diferença significativa na deposição entre os equipamentos em teste na parte superior das plantas de soja, mas houve diferença significativa nos depósitos obtidos nos terços médio e inferior, com vantagem para o equipamento com assistência de ar. A deriva foi consideravelmente maior para o equipamento convencional nas mesmas condições meteorológicas.

Air-assisted boom sprayer and spray deposition on bean plants

The development of safe pesticide application techniques with low volume rates, frequency and spray drift, along with the need to obtain better control level of crop pest control levels, justify the air-assistance in boom sprayers. The aim of this research was to evaluate the spray deposition on bean plants with different nozzles and volume rates by air-assisted and non-assisted sprayers. A completely randomized experiment was carried out using copper oxide as a tracer (50% metalic copper) for deposit evaluation. The artificial targets were fixed on the upper and under-side of the leaflets, at the top and lower third of the same plants under the spray boom. After application, targets were washed individually with an extracting solution of nitric acid (1.0 mol L-1). The tracer deposition on the artificial targets was quantified by atomic absorption spectrofotometry. The effects of air-assisted spray were not significant in relation to spray deposition 48 days after emergence of the bean plants.

A possibilidade do desenvolvimento de técnicas de aplicação de produtos fitossanitários mais seguras, com menores volumes de calda, número de aplicações e deriva, aliados à necessidade de se obter melhores níveis de controle dos agentes nocivos às plantas cultivadas, justificam o uso da assistência de ar junto à barra de pulverização. Com o objetivo de avaliar a deposição da pulverização na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris), em presença e ausência da assistência de ar junto à barra de pulverização, com diferentes pontas de pulverização e volumes de calda, foi conduzido um experimento em delineamento inteiramente casualizado, utilizando-se como traçador o óxido cuproso. Alvos artificiais (papel filtro com 3 x 3 cm) foram afixados nas superfícies adaxial e abaxial de folíolos posicionados nos terços superior e inferior de plantas, selecionadas ao acaso, distribuídas perpendicularmente ao deslocamento do pulverizador. Após a aplicação do traçador os coletores foram lavados individualmente em solução extratora de ácido nítrico a 1,0 mol L-1. A determinação quantitativa dos depósitos foi realizada com o uso da espectrofotometria de absorção atômica. A assistência de ar junto à barra de pulverização não aumentou a deposição do traçador em folíolos de feijoeiro, aos 48 dias após a emergência da cultura.

Air-assisted boom sprayer and spray deposition on bean plants

The development of safe pesticide application techniques with low volume rates, frequency and spray drift, along with the need to obtain better control level of crop pest control levels, justify the air-assistance in boom sprayers. The aim of this research was to evaluate the spray deposition on bean plants with different nozzles and volume rates by air-assisted and non-assisted sprayers. A completely randomized experiment was carried out using copper oxide as a tracer (50% metalic copper) for deposit evaluation. The artificial targets were fixed on the upper and under-side of the leaflets, at the top and lower third of the same plants under the spray boom. After application, targets were washed individually with an extracting solution of nitric acid (1.0 mol L-1). The tracer deposition on the artificial targets was quantified by atomic absorption spectrofotometry. The effects of air-assisted spray were not significant in relation to spray deposition 48 days after emergence of the bean plants.

A possibilidade do desenvolvimento de técnicas de aplicação de produtos fitossanitários mais seguras, com menores volumes de calda, número de aplicações e deriva, aliados à necessidade de se obter melhores níveis de controle dos agentes nocivos às plantas cultivadas, justificam o uso da assistência de ar junto à barra de pulverização. Com o objetivo de avaliar a deposição da pulverização na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris), em presença e ausência da assistência de ar junto à barra de pulverização, com diferentes pontas de pulverização e volumes de calda, foi conduzido um experimento em delineamento inteiramente casualizado, utilizando-se como traçador o óxido cuproso. Alvos artificiais (papel filtro com 3 x 3 cm) foram afixados nas superfícies adaxial e abaxial de folíolos posicionados nos terços superior e inferior de plantas, selecionadas ao acaso, distribuídas perpendicularmente ao deslocamento do pulverizador. Após a aplicação do traçador os coletores foram lavados individualmente em solução extratora de ácido nítrico a 1,0 mol L-1. A determinação quantitativa dos depósitos foi realizada com o uso da espectrofotometria de absorção atômica. A assistência de ar junto à barra de pulverização não aumentou a deposição do traçador em folíolos de feijoeiro, aos 48 dias após a emergência da cultura.

Assistência de ar na deposição e perdas de produtos fitossanitários em pulverizações na cultura da soja

The spray deposition and losses of pesticide application were evaluated for the soybean crop. In this study two sprayers were used: the air-assisted sprayer (Vortex-Jacto) and the conventional non-assisted sprayer (Condor M12-Jacto), both with API 110-1.5 flat fan nozzles operating at 30 psi working pressure, with 0.5 m spacing on the boom. Volume rates were 100 L ha-1 for both equipments. A completely randomized experiment with four replicates was carried out in the field. For all treatments, the ground speed was 6 km h-1 and boom height was 0.40 m above canopy. Spray deposition and losses were evaluated using 2% KCl and NaCl solutions in air-assisted and conventional non assisted sprayers. Deposition evaluations were performed on leaves from the upper, medium and lower parts of the soybean plant. Spray losses to the soil were evaluated using artificial targets (square wood board) that were distributed on the soil surface at intervals of 3 m from each other. Drift was evaluated through these targets and pipe cleaners fixed on rods placed at the left and right sides at the crop. There were no significant differences in the deposition for both equipments in the upper parts of the plants, but there were differences in the medium and lower parts, showing an advantage of the air-assisted sprayer. Drift and losses were larger for the conventional non assisted sprayer at similar meteorological conditions.

Com o objetivo de se comparar a deposição e as perdas em pulverizações na cultura da soja dois pulverizadores tratorizados de barra sendo um convencional (Condor M12-Jacto) e outro com assistência de ar junto a barra de pulverização (Columbia Vortex-Jacto) foram calibrados para aplicar 100 L ha-1, respectivamente das soluções de NaCl e KCl a 2% (p/v) à pressão de 207 kPa (30 lbf pol-2)e velocidade de 6 km h-1. Ambos os equipamentos utilizaram bicos de jato plano tipo API 110-1,5 espaçados a 0,5 m trabalhando a 0,4 m acima da cultura. A avaliação da deposição deu-se em folhas das partes superior, média e inferior das plantas e as perdas para o solo em alvos artificiais (placas de fórmica) distribuídos no interior da cultura de soja. Além desse alvo artificial outros tipos de coletores (limpadores de cachimbo) também foram utilizados em ambos os lados da cultura para se estimar a deriva. Os resultados mostraram que não houve diferença significativa na deposição entre os equipamentos em teste na parte superior das plantas de soja, mas houve diferença significativa nos depósitos obtidos nos terços médio e inferior, com vantagem para o equipamento com assistência de ar. A deriva foi consideravelmente maior para o equipamento convencional nas mesmas condições meteorológicas.