Den Wirkstoff auf den Punkt genau ausbringen – das ist das Ziel der modernen Pflanzenschutztechnik. Gerade in den letzten Jahren hat sich in diesem Bereich viel getan.

Fast alle neuen Anhängespritzen und auch höher ausgestattete Anbaugeräte haben heute automatische Teilbreitenschaltungen, die mit Satellitentechnik arbeiten. Diese Geräte verhindern vor allem in Keilen und am Vorgewende unnötige Überlappungen. Dadurch lassen sich Wirkstoff- bzw. Mittelmengen einsparen.

Ein weiterer Vorteil: Wenn die Witterung tagsüber zu ungünstig ist, kann man mit den Behandlungen auch auf Abend- oder Nachtstunden ausweichen und trotzdem schlagkräftig arbeiten. Zudem ist das auch beim Einsatz von Insektiziden interessant, um vor bzw. nach dem Bienenflug zu applizieren.

Düsen einzeln schalten

Die automatischen Schaltungen werden immer genauer. Eine Einzeldüsenschaltung sorgt für ein sehr feines Raster und reduziert die Überlappungen auf ein Minimum. Es macht schon einen Unterschied, ob sie in langen Keilen 3 m-Abschnitte schalten oder alle 50 cm. Weil die Spritze mit einem Zirkulationssystem ausgestattet ist, steht sofort an jedem Düsenkörper der volle Druck und die richtige Mittelkonzentration zur Verfügung.

Je präziser das Gestänge im richtigen Abstand über den Bestand geführt wird, desto exakter die Ausbringung. Größere Spritzen haben dafür eine automatische Gestängeführung. Bisher arbeiten die meisten Systeme mit Ultraschall, allerdings gibt es auch erste Lösungen mit Radar. Wichtig sind ausreichend Sensoren und eine intelligente Regelung. Diese muss der Kontur des Bestandes so exakt wie möglich folgen – und gleichzeitig verhindern, dass das Gestänge an einer größeren Fehlstelle plötzlich in den Bestand eintaucht.

Einige Firmen haben zwischenzeitlich einen noch dichteren Abstand zur Zielfläche als die üblichen 50 cm diskutiert. Dazu müssen die Gestänge mit einem Düsenabstand von 25 cm ausgestattet sein – was den technischen Aufwand hier deutlich erhöht. Bisher hat sich diese Lösung aber nicht im größeren Umfang am Markt durchgesetzt.

Bereits seit Jahren gibt es Injektordüsen, die in der Lage sind, Abdrift erheblich zu reduzieren. Das gelingt vor allem durch gröbere Tröpfchen. Allerdings nimmt dadurch – je nach Art des Pflanzenschutzmittels – teils die biologische Wirksamkeit ab. Das gilt vor allem für Mittel mit Kontaktwirkung. Deshalb kann es sinnvoll sein, nur am Rand oder unter abdriftgefährdeten Bedingungen mit diesen Düsen zu arbeiten, weiter im Feld dann aber auf feinere Tröpfchen umzuschalten. Das gelingt durch automatisch angesteuerte Düsenstöcke, die zwischen verschiedenen Düsen hin- und herwechseln können. Einige Hersteller nennen diese Lösungen auch „Düsengetriebe“.

Die automatischen Düsenstöcke können auch bei wechselnden Geschwindigkeiten zur jeweils passenden Düse umschalten. Denn die Ausbringmenge einer herkömmlichen Düse lässt sich nur über den Druck variieren – und das in Grenzen. Fährt man also schneller, muss die nächstgrößere Düse ran.

Dosieren mit Puls

Eine Alternative dazu kann die Pulsweitenmodulation (PWM) sein. Hier bleiben Druck und Tropfenspektrum weitgehend gleich. Die Ausbringmenge wird durch schnell getaktete, unterschiedlich lange Öffnungsintervalle variiert (Pulsweiten). Das geschieht direkt am einzelnen Düsenkörper. Während es die PWM in einigen Ländern schon länger gibt – vor allem dort, wo man mit hohen Geschwindigkeiten und geringen Mittelmengen arbeitet –, kommt sie in Europa erst seit einigen Jahren zum Einsatz.

Die PWM ist bei größeren Arbeitsbreiten zudem in der Lage, bei Kurvenfahrten die Ausbringmenge am kurveninneren und -äußeren Gestängeteil anzupassen. Denn hier ergeben sich teils erhebliche Unterschiede in der Ausbringmenge.

Die PWM ist eine wichtige Voraussetzung für den teilflächenspezifischen Pflanzenschutz. Während sich bei Aussaat und Düngung Applikationskarten mehr und mehr durchsetzen, ist ihr Einsatz im Pflanzenschutz noch relativ selten – obwohl die technischen Voraussetzungen oft schon vorhanden sind.

Entscheidend ist die Datengrundlage: Wonach soll sich die Dosierung richten? Bei der Bekämpfung von Unkräutern könnten Kameras die unerwünschten Pflanzen erkennen und nur direkt über ihnen das Herbizid ausbringen, anstatt die gesamte Fläche zu behandeln.

Dieser Ansatz nennt sich Spot-Applikation oder Spot-Spraying. Die Kameras arbeiten in einem bestimmten Farbspektrum. Die Ideen der Entwickler beinhalten auch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI). Die Systeme sollen nach und nach lernen, Unkräuter von Kulturpflanzen zu unterscheiden. In diesem Fall arbeitet der Rechner mit komplexen Bildanalyseverfahren. Auch an der Erkennung von Pilzkrankheiten arbeiten die Entwickler. Allerdings ist das Verfahren ungleich schwieriger als beim Bekämpfen von Unkräutern.

Beim Kameraeinsatz sind verschiedene Ansätze denkbar: online oder offline. Beim Onlineeinsatz erkennen Kameras direkt an der Spritze die Unkräuter. Der Abstand der Kameras muss recht dicht sein und LEDs müssen für die passenden Lichtverhältnisse sorgen. Je nach Fahrgeschwindigkeit muss das System sehr schnell reagieren. Ein Computerprogramm entscheidet dann unter anderem nach dem Schadschwellenprinzip, ab welcher Besatzdichte bekämpft werden soll.

Beim Offlineeinsatz überfliegt z. B. eine Drohne (eines Dienstleisters) die Fläche. Die Drohne ist dafür mit einer Hyperspektralkamera ausgestattet. Ziel ist eine Applikationskarte, die dann von einer Spritze ohne Kameratechnik abgearbeitet werden kann.

Vorteil dieser Lösung ist auch die bessere Planung der Mittelmenge. Denn bei einem Onlinebetrieb lässt sich die notwendige Menge kaum abschätzen. Deshalb sind sich Experten einig, dass zu einem sinnvollen Onlinebetrieb auch eine effiziente Direkteinspeisung von Pflanzenschutzmitteln gehört. Dabei wird dem Trägermedium Wasser erst kurz vor dem Austritt aus der Düse eine exakte Menge Wirkstoff zudosiert. Das Wasser im Behälter bleibt also klar.

Einige Firmen arbeiten schon länger an Direkteinspeisungen. Besonders anspruchsvoll ist es, genaue Mittelmengen und vor allem auch Mischungen über eine sehr kurze Strecke und in sehr kurzer Zeit innig mit dem Wasser zu vermischen. Bisher hat sich noch kein System im Markt mit größeren Stückzahlen etabliert.

Spritzen im Band

Eine Möglichkeit, Pflanzenschutzmittel in Reihenkulturen einzusparen, ist die Bandspritzung. Allerdings geht es bei einem neuen Ansatz nicht mehr darum, eine Hacke mit Spritzdüsen aufzurüsten. Vielmehr übernimmt die Anhängespritze den Job in einem getrennten Arbeitsgang. Die Hersteller setzen auf unterschiedliche Lösungen, um ihre Geräte fit für den Bandeinsatz zu machen.

Ein Beispiel ist eine zweite Spritzleitung mit Bandspritzdüsen, die durch Kameras automatisch passend zur Reihe verschoben wird. Eine andere Möglichkeit sind spezielle Vierfach-­Düsenkörper. Die Träger ermöglichen Düsenabstände von 25 und 50 cm. Entsprechend geschaltet, lassen sich so Reihen mit 50 oder 75 cm behandeln.

Vorteil der getrennten Lösung: Hacke und Spritze arbeiten zu den jeweils günstigen Einsatzbedingungen. Also die Hacke, wenn es sonnig, windig und trocken ist, die Spritze am besten bei windstillem, bedecktem Wetter.

Guido Höner