Published January 1, 2021 | Version v1
Publication Open

Backpack magnetic sprayer: off-target drift and on-target deposition uniformity in a sugarcane plantation

  • 1. Bahir Dar University
  • 2. Ethiopian Institute of Agricultural Research
  • 3. University College Dublin

Description

There is an increasing requirement for new application methods that are capable of minimizing agricultural spray drift and maximizing on-target deposition. Magnetic charge spraying techniques improve the adhesion characteristics of the spray solution to agricultural crops which in turn can reduce the amount of solution to be sprayed in comparison with the conventional spraying method that uses non-charged spray droplets. In this research, experimental field studies were conducted to evaluate the effects of magnetic spraying technology taking into account the effect of meteorological parameters on spray drift and on-target deposition in a sugarcane plantation. The results showed a significant benefit from magnetic spraying on drift reduction, in comparison with conventional knapsack and backpack boom sprayers. The lowest drift values were achieved with magnetic sprayer with TeeJetXR110015 nozzle; it was significantly lower than conventional backpack boom sprayer with both TeeJetXR110015 and TeeJetXR11001 nozzles and knapsack sprayer. Significant differences between treatments were also observed for on-target spray deposits at both top and middle canopies. The highest deposition was obtained by magnetic sprayer with TeeJetXR110015 nozzle at both upper and middle canopies. However, the deposition for the magnetic sprayer coupled with TeeJetXR11001 nozzle was statistically at par with knapsack at upper canopy and with both knapsack and backpack boom sprayers with TeeJetXR110015 nozzle in middle canopy. None of the application methods except magnetic sprayer with TeeJetXR110015 gave acceptable spray deposition uniformity. In conclusion, the result clearly showed that the potential of magnetic spraying technology in reducing pesticide drift and improving on-target deposition in crop spraying. Keywords: magnetic sprayer, nozzle, drift, deposition, drift curve, sugarcane DOI: 10.25165/j.ijabe.20211406.6282 Citation: Moges G, McDonnell K, Delele M A. Backpack magnetic sprayer: off-target drift and on-target deposition uniformity in a sugarcane plantation. Int J Agric & Biol Eng, 2021; 14(6): 27–36.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

هناك حاجة متزايدة لطرق التطبيق الجديدة القادرة على تقليل انجراف الرذاذ الزراعي وزيادة الترسيب المستهدف إلى أقصى حد. تعمل تقنيات رش الشحنة المغناطيسية على تحسين خصائص التصاق محلول الرش بالمحاصيل الزراعية والتي بدورها يمكن أن تقلل من كمية المحلول المراد رشها مقارنة بطريقة الرش التقليدية التي تستخدم قطرات الرش غير المشحونة. في هذا البحث، أجريت دراسات ميدانية تجريبية لتقييم آثار تكنولوجيا الرش المغناطيسي مع مراعاة تأثير معايير الأرصاد الجوية على انجراف الرش والترسيب المستهدف في مزرعة قصب السكر. أظهرت النتائج فائدة كبيرة من الرش المغناطيسي على الحد من الانجراف، مقارنة بالرشاشات التقليدية لحقيبة الظهر وحقيبة الظهر. تم تحقيق أدنى قيم الانجراف باستخدام بخاخ مغناطيسي مع فوهة TeeJetXR110015 ؛ كان أقل بكثير من بخاخ ذراع الرافعة التقليدي على ظهره مع كل من فوهات TeeJetXR110015 و TeeJetXR11001 وبخاخ حقيبة الظهر. كما لوحظت اختلافات كبيرة بين العلاجات لرواسب الرذاذ المستهدفة في كل من المظلات العلوية والمتوسطة. تم الحصول على أعلى ترسب بواسطة البخاخ المغناطيسي مع فوهة TeeJetXR110015 في كل من المظلات العلوية والمتوسطة. ومع ذلك، كان ترسب البخاخ المغناطيسي المقترن بفوهة TeeJetXR11001 متساويًا إحصائيًا مع حقيبة الظهر في المظلة العلوية ومع كل من رشاشات ذراع الرافعة في حقيبة الظهر مع فوهة TeeJetXR110015 في المظلة الوسطى. لم تقدم أي من طرق الاستخدام باستثناء البخاخ المغناطيسي مع TeeJetXR110015 توحيدًا مقبولًا لترسيب الرذاذ. في الختام، أظهرت النتيجة بوضوح أن إمكانات تقنية الرش المغناطيسي في الحد من انجراف المبيدات وتحسين الترسيب المستهدف في رش المحاصيل. الكلمات المفتاحية: بخاخ مغناطيسي، فوهة، انجراف، ترسيب، منحنى الانجراف، دوى قصب السكر: 10.25165/j.ijabe.20211406.6282 الاقتباس: موجس G، ماكدونيل K، ديلي MA بخاخ مغناطيسي على ظهره: الانجراف خارج الهدف وتوحيد الترسيب على الهدف في مزرعة قصب السكر. Int J Agric & Biol Eng، 2021 ؛ 14(6): 27–36.

Translated Description (French)

Il existe un besoin croissant de nouvelles méthodes d'application capables de minimiser la dérive des pulvérisations agricoles et de maximiser le dépôt sur la cible. Les techniques de pulvérisation à charge magnétique améliorent les caractéristiques d'adhésion de la solution de pulvérisation aux cultures agricoles, ce qui peut réduire la quantité de solution à pulvériser par rapport à la méthode de pulvérisation conventionnelle qui utilise des gouttelettes de pulvérisation non chargées. Dans cette recherche, des études expérimentales sur le terrain ont été menées pour évaluer les effets de la technologie de pulvérisation magnétique en tenant compte de l'effet des paramètres météorologiques sur la dérive de la pulvérisation et le dépôt sur la cible dans une plantation de canne à sucre. Les résultats ont montré un avantage significatif de la pulvérisation magnétique sur la réduction de la dérive, par rapport aux pulvérisateurs conventionnels à sac à dos et à rampe. Les valeurs de dérive les plus faibles ont été atteintes avec le pulvérisateur magnétique avec buse TeeJetXR110015 ; il était significativement plus bas que le pulvérisateur à rampe à dos conventionnel avec les buses TeeJetXR110015 et TeeJetXR11001 et le pulvérisateur à sac à dos. Des différences significatives entre les traitements ont également été observées pour les dépôts de pulvérisation sur la cible aux auvents supérieurs et moyens. Le dépôt le plus élevé a été obtenu par pulvérisateur magnétique avec buse TeeJetXR110015 aux auvents supérieurs et moyens. Cependant, le dépôt pour le pulvérisateur magnétique couplé à la buse TeeJetXR11001 était statistiquement à égalité avec le sac à dos à la canopée supérieure et avec les pulvérisateurs à dos et à sac à dos avec la buse TeeJetXR110015 dans la canopée centrale. Aucune des méthodes d'application, à l'exception du pulvérisateur magnétique avec TeeJetXR110015, n'a donné une uniformité acceptable du dépôt par pulvérisation. En conclusion, le résultat a clairement montré que le potentiel de la technologie de pulvérisation magnétique dans la réduction de la dérive des pesticides et l'amélioration du dépôt sur la cible dans la pulvérisation des cultures. Mots-clés : pulvérisateur magnétique, buse, dérive, dépôt, courbe de dérive, DOI de canne à sucre : 10.25165/j.ijabe.20211406.6282 Référence : Moges G, McDonnell K, Delele M A. Pulvérisateur magnétique de sac à dos : dérive hors cible et uniformité de dépôt sur cible dans une plantation de canne à sucre. Int J Agric & Biol Eng, 2021 ; 14(6) : 27–36.

Translated Description (Spanish)

Existe una creciente necesidad de nuevos métodos de aplicación que sean capaces de minimizar la deriva de la pulverización agrícola y maximizar la deposición en el objetivo. Las técnicas de pulverización por carga magnética mejoran las características de adhesión de la solución de pulverización a los cultivos agrícolas, lo que a su vez puede reducir la cantidad de solución a pulverizar en comparación con el método de pulverización convencional que utiliza gotas de pulverización no cargadas. En esta investigación, se realizaron estudios de campo experimentales para evaluar los efectos de la tecnología de pulverización magnética teniendo en cuenta el efecto de los parámetros meteorológicos sobre la deriva de la pulverización y la deposición en el objetivo en una plantación de caña de azúcar. Los resultados mostraron un beneficio significativo de la pulverización magnética en la reducción de la deriva, en comparación con los pulverizadores convencionales de mochila y brazo de mochila. Los valores de deriva más bajos se lograron con el pulverizador magnético con boquilla TeeJetXR110015; fue significativamente más bajo que el pulverizador de brazo de mochila convencional con las boquillas y el pulverizador de mochila TeeJetXR110015 y TeeJetXR11001. También se observaron diferencias significativas entre los tratamientos para los depósitos de pulverización en el objetivo en las copas superior e intermedia. La deposición más alta se obtuvo mediante un pulverizador magnético con boquilla TeeJetXR110015 en las cubiertas superior e intermedia. Sin embargo, la deposición para el pulverizador magnético junto con la boquilla TeeJetXR11001 estuvo estadísticamente a la par con la mochila en el dosel superior y con los pulverizadores de mochila y mochila con boquilla TeeJetXR110015 en el dosel medio. Ninguno de los métodos de aplicación, excepto el pulverizador magnético con TeeJetXR110015, proporcionó una uniformidad de deposición por pulverización aceptable. En conclusión, el resultado mostró claramente el potencial de la tecnología de pulverización magnética para reducir la deriva de plaguicidas y mejorar la deposición en el objetivo en la pulverización de cultivos. Palabras clave: pulverizador magnético, boquilla, deriva, deposición, curva de deriva, DOI de caña de azúcar: 10.25165/j.ijabe.20211406.6282 Cita: Moges G, McDonnell K, Delele M A. Pulverizador magnético de mochila: deriva fuera del objetivo y uniformidad de deposición en el objetivo en una plantación de caña de azúcar. Int J Agric & Biol Eng, 2021; 14(6): 27–36.

Files

pdf.pdf

Files (226 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5360980bad11bf9723da89687501effc
226 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
البخاخ المغناطيسي على ظهره: الانجراف خارج الهدف وتوحيد الترسيب على الهدف في مزرعة قصب السكر
Translated title (French)
Pulvérisateur magnétique sac à dos : dérive hors cible et uniformité de dépôt sur cible dans une plantation de canne à sucre
Translated title (Spanish)
Pulverizador magnético de mochila: deriva fuera del objetivo y uniformidad de deposición en el objetivo en una plantación de caña de azúcar

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4205177829
DOI
10.25165/j.ijabe.20211406.6282

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia