Svensson, Sven Axel
Beräkningsmodeller för vindanpassade skyddsavstånd i samband med fläktsprutor i fruktodling, del 2
Det saknas idag svenska beräkningsmodeller för vindanpassade skyddsavstånd i samband med fläktsprutor i fruktodling.
Projektets syfte är att utarbeta ett grundmaterial, från vilket det går att utforma ett hjälpmedel ("Hjälpreda") som gör det möjligt för fruktodlare att, baserat på vissa ingångsdata, kunna beräkna och tillämpa ett rimligt vindanpassat skyddsavstånd, så att människors hälsa inte skadas, eller människor vållas annan olägenhet och så att miljöpåverkan blir så liten som möjligt. Detta hjälpmedel underlättar att lämpliga åtgärder kan sättas in, för att motverka att medlet sprids utanför avsett spridningsområde (med syftning på formuleringar i Miljöbalkens 18 §).
Ingångsdata bör vara av samma typ som utnyttjas i Hjälpredan för lantbruket, dvs vindstyrka, vindriktning, temperatur, dos samt sprututrustningens avdriftsegenskaper. För fruktodlingens del bör tillkomma ytterligare en faktor i form av lähäckar.
Arbetet omfattar mätning av vindhastigheter i fruktodlingar, uppmätning av spruta enligt BBA:s regelverk, överföring av BBA:s datamaterial till svenska förhållanden samt sammanställning av materialet och rapportering.
Mätning av lähäckars inverkan på vindförhållandena i fruktodling bör ske med vindhastighetsgivare under två säsonger för att få med ett stabilt underlag.
Uppmätning av svensk standardspruta enligt BBA:s regler genomföres med en Schaumann-spruta i gott skick. Sprutan skickas till Tyskland för uppmätning av sedimentationen (avdriften) på olika avstånd från sprutan.
Det finns ett stort datamaterial vid BBA om vindavdrift från olika typer av fläktsprutor och med olika förutsättningar. Det finns möjlighet att få tillgång till detta material och utnyttja det för en anpassning till svenska förutsättningar och till de resultat som erhålls från Schaumann-sprutan.
Vid spridning av växtskyddsmedel ska sprutföraren enligt svensk lagstiftning vidta nödvändiga åtgärder för att begränsa spridning utanför avsett spridningsområden. Hjälpredan är ett hjälpmedel som ger vägledning om hur vindavdrift från lantbrukets bomsprutor kan begränsas, men är inte anpassad för att användas för fruktodlingens fläktsprutor. Projektets syfte har var att utarbeta ett grundmaterial från vilket man kan utforma ett hjälpmedel (Hjälpreda) för fläktsprutor i fruktodling.
Projektets genomförande har delats in i fyra delprojekt: Del I: Modell för vindavdrift; Del II: Klassificering av Schaumann fläktspruta; Del III: Vindförhållande i fruktodling; samt Del IV: Lähäckars inverkan på vindavdrift.
Del I: Tillgång till en modell som beskriver vindavdriftens fördelning utanför det avsedda spridningsområdet är ett viktigt verktyg för att begränsa vindavdriften. I projektet har en sådan modell skapats genom att använda multipel linjär regression på försöksdata från BBA:s gedigna databas över avdriftsmätningar på fläktsprutor. De variabler som har studerats i modellen är avdrift i % av utspridd dos, avstånd från spridningsområdet, temperatur samt vindhastighet. För att ta hänsyn till olika spridningsteknik kan BBA:s klassificeringssystem för avdriftsreducerande utrustning användas tillsammans med modellen.
Resultatet redovisas uppdelat för tidig och sen odlingssäsong. Modeller för 20 m resp. 100 m fältbredd finns redovisat. För ökad säkerhetsmarginal redovisas modeller baserat på 90:e percentilen av BBA:s mätvärden, istället för normalfallets medianvärden. Genom att bestämma en gräns för hur hög avdrift som accepteras, kan man med hjälp av modellerna beräkna lämpliga skyddsavstånd. BBA:s dataunderlag visade svagt samband mellan vindavdrift och temperatur, vilket gör att det är bättre att inte ta med temperatur som en ingående parameter i en framtida Hjälpreda för fläktsprutor.
Del II: Schaumann är det absolut vanligaste sprutmärket i svensk fruktodling. Schaumannsprutan ingår inte i BBA:s lista över avdriftsreducerande utrustning eftersom den inte tidigare blivit testad vid BBA. För att i praktiken kunna anpassa spridningstekniken som ett verktyg för minskning av vindavdriften var syftet med del II att klassificera Schaumannsprutan enligt BBA:s system samt försöka finna inställningar som ger bättre avdriftsreducerande klassning.
Fyra olika inställningar testades vid BBA i Tyskland: Schaumann originalspridare, gul ATR-spridare, injektorspridare samt injektorspridare med reducerat fläktvarvtal. ATR gav högst vindavdrift, tät följd av Schaumann original. Injektorspridarna gav betydligt mindre vindavdrift än de andra spridarna, framför allt på längre avstånd från spridningsområdet. Reducerat fläktvarvtal i kombination med injektorspridare gav inte lägre vindavdrift än med fullt varvtal, tvärt om något högre vilket är svårt att förklara. Ingen inställning uppfyllde kraven för att klassificeras som 50 % avdriftsreducerande.
Del III: För att beräkningarna av vindanpassade skyddsavstånd ska bli pålitliga, krävs det att vindhastighet och vindriktning mäts på ett genomtänkt och systematiskt sätt. Fruktträd och lähäckar påverkar starkt och skapar andra vindförhållanden i odlingen, jämfört med fritt fält. Syftet med Del III i projektet var att studera vindförhållanden i fruktodling samt hur och var sprutföraren bör mäta vindhastighet och vindriktning.
Under 2004 och 2005 studerades vindförhållanden i två olika fruktodlingar. Första säsongen mättes vindhastigheten på fritt fält och på olika avstånd från en lähäck i fruktodlingen. Under andra säsongen studerades hur vindhastigheten förändras i odlingen under säsongen, samt skillnaden i vindhastighet med respektive utan lähäck. Vindhastigheten på 4 meters höjd var betydligt lägre i odlingen än på fritt fält. Skillnaden var större senare på säsongen när fruktträdens lövverk blev tätare. Resultatet från detta projekt kunde tyvärr inte visa hur mycket en lähäck kan sänka vindhastigheten ytterligare. Sprutföraren bör mäta vindhastigheten på 4 meters höjd mitt i odlingen.
Del IV: Lähäckar är vanligt förekommande i svensk fruktodling och det finns förväntningar på att dessa skall kunna reducera skyddsavstånden. Det är därför angeläget att utreda vilken inverkan man kan påräkna i beräkningen av skyddsavstånden. Sammanställningen har gjorts genom litteraturstudie.
Tidigare litteraturstudie inom området konstaterar att det saknas kunskap om turbulens kring lähäckar samt hur lähäckar bör karakteriseras ur vindavdriftssynpunkt. Detta gör det svårt att bedöma häckens avdriftsreducerande förmåga. Samtidigt finns det flera forskningsresultat som visar på betydande avdriftsreduktion, upp mot 90 %, vid närvaro av lähäckar. Holländska försök fokuserar på avdrift som hamnar i ett fiktivt vattendrag strax efter lähäcken, vilket gör det svårt att direkt överföra dessa resultat till svenska förutsättningar. Forskare i Storbritannien har studerat lähäckars avdriftsreducerande potential med flera olika angreppssätt, både med teoretiska beräkningar, med vindtunnelstudier och med fältstudier. Fältstudierna visar svag avdriftsreduktion tidigt på säsongen och att lähäcken kan göra att vindavdriftens flyttas längre ifrån spridningsområdet. Forskarna öppnar för att ständigt gröna lähäckar kan vara en möjlighet att minska vindavdriften under tidig odlingssäsong.
Denna rapport ger underlag för flera olika sätt att utforma en framtida hjälpreda. I slutet ges exempel på hur utformningen kan göras. Ett förslag är att använda fördelningsmodellen som är baserad på medianvärden, där vindhastighet i fruktodlingen och sprutans avdriftsreducerande klassning avgör skyddsavståndet.
Medverkande i projektet har varit:
Johan Nilsson (LT, SLU)
Sven Axel Svensson (LT, SLU)
Eskil Nilsson (Visavi God Lantmannased AB)
Anna-Mia Eriksson (LT, SLU)
Jan-Eric Englund (LT, SLU)