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May 10, 2023

磁気作物散布システム: 将来性か誤りか?

Sono stati fatti molti tentativi di ingegneria per ridurre la deriva degli spruzzi.

長年にわたり、飛沫の漂流を減らすための工学的方法が数多く試みられてきたが、風の強い日の細かい水滴のように、その多くは比較的目立たない場所に漂ってしまい、再び見られることはめったにない。

この傾向に逆らって、自社のソリューションを定着させようとしている企業の 1 つが、アイルランドの会社 MagrowTec です。同社は、自社のスプレー システムにより、より多くの飛沫が目的のターゲットに到達するのに役立つと主張しています。

しかし、磁石がどのようにしてこれを達成できるかを正確に示す独立した科学的に堅牢な証拠を見つけるのは難しく、矛盾する農民の証言により事態はさらに濁ります。

それでは、英国の生産者は、改修費用が百万ポンドあたり約880ポンドかかるシステムに投資することに魅力を感じるでしょうか?

参照: Broadacre スポット スプレー キット: 知っておくべきことすべて

従来の作物噴霧器の主な弱点はドリフトであり、標準ノズルから生成される微細な液滴はブームの高さの影響を受けたり、風や気温の上昇によってコースから外れたりします。

過去 10 ～ 15 年にわたり、液滴サイズを大きくするための空気導入などの賢いノズル技術により、オペレーターは問題を軽減できるようになりました。

ただし、低ドリフト ノズルによって生成される大きな液滴により、適用範囲と分布が損なわれると主張する人もいます。

これを改善するために、エアアシスト噴霧器はファンを使用して強制的に下向きにスプレーを地面に当てるか、作物の樹冠に浸透させ、ドリフトの減少と被覆率のバランスを見つけようとします。

問題は、正しく設定するのが難しく、状況に合わせて絶えず調整する必要があるため、広く使用されていないことです。

静電噴霧器も同じ目的を持っていますが、液滴形成点に近い高電圧でスプレーを正に帯電させるため、植物や苗床などの中性の物体に着弾する可能性が高くなります。

静電システムは高価であり、ドリフト、カバレッジの均一性、キャノピーの貫通に関する研究が不足しているため、エアアシストと同様に採用率は比較的低いです。

これらの弱点は、MagrowTec の磁気スプレー システムによって解決されたと思われます。その理由は、噴霧器は一度取り付ければ以前とまったく同じように動作し、メンテナンスもほとんど必要ないからです。

当初、静電噴霧器の複雑さに不満を抱いていたフロリダに拠点を置く農家によって開発されましたが、この技術の商業権は 2012 年頃にアグリテックの新興企業 Magrow (現 MagrowTec) によって取得されました。

4 年間の開発とテストを経て、カバレッジとドリフトのジレンマの解決策として 2016 年に農家に販売されました。

MagrowTec のスプレー システム © Andrew Myatt

100µm (ミクロン) 未満のスプレー液滴は運動エネルギーが低いため、ターゲットをカバーし、跳ね返りや粉砕が少なくなりますが、ドリフトや蒸発の可能性が高く、キャノピーの貫通力が低くなります。

逆に、350μm を超える大きな液滴は高い運動エネルギーを持ち、作物の樹冠によく浸透し、ドリフトと蒸発の可能性が低くなります。

ただし、これらの大きな液滴は跳ね返ったり粉砕したりする可能性があり、その結果、カバー範囲が狭くなります。 これにより、接触作用型除草剤などの製品の効果が低下します。

MagrowTec によれば、従来の噴霧器ではこうした望ましくないサイズの液滴がより多く生成され、その磁気システムを取り付けることでより狭い範囲の液滴が生成され、最適な 150 ～ 300 μm 帯域でより多くの液滴が生成されるとのことです。

これは、ノズルに到達する前にスプレー溶液を事前調整することによって行われます。最初にスプレー溶液を複数の希土類磁石で構成されたマニホールドに通し、次にスプレーライン内に収められた希土類磁石コンディショニングロッドを通過させます。

磁性ロッド © Andrew Myatt

結果として得られるスプレーは、中程度のドリフトの可能性を持ち、同時に適用範囲とキャノピーの浸透を改善し、跳ね返りと粉砕を減らし、急速な蒸発のリスクを下げると言われています。

科学は複雑であり、MagrowTec は知的財産の譲渡を避けるために詳細に注意を払っています。

しかし、文献を調べてみると、磁場で水を調整すると水素結合が強化され、表面張力と粘度が変化する可能性があることが研究で示唆されているようです。

「MagrowTec効果」だけでも、作物に応じてドリフトを約70％削減し、被覆率を20～40％増加させると言われています。

同社によれば、これにより特定の状況では歩留まりが向上し、一部の事業者は有効性を損なうことなく一部の用途で化学物質の投与量を25％削減できるようになったという。

ノックオンは生産者にとってより良い利益をもたらします。

その他の利点としては、水道料金の低下、環境コンプライアンスの向上、強風下でより効果的に機能する能力によるスプレーウィンドウの強化などが挙げられます。

しかし、時間をかけて独立した研究を検索しても、見出しを飾った数字や追加の主張を裏付ける証拠はほとんど見つかりません。

MagrowTec のシステムは、多くの水路への漂流を最小限に抑えるためのオランダの規制に基づいて、オランダでは 97.5% 漂流削減技術 (DRT) として分類されています。

この分類に至った 2017 年のヴァーヘニンゲン大学の研究では、オランダ、英国、フランスの国家ドリフト標準参照スプレー技術と比較してテストされました。

オランダと英国の標準は、3bar の圧力で TeeJet XR110 04 フラット ファン ノズルを使用し、時速 6.5 キロの前進速度でブーム高さ 50 cm、ノズル間隔 50 cm で動作する噴霧器です。 水量は 300 リットル/ha です。

フランスのシステムは、2.5bar の圧力で TeeJet XR110 02 フラット ファン ノズルを使用し、ブーム高さ 70 cm、前進速度 8 km/h で動作します。 水量は 230 リットル/ha です。

結果は、フランスの基準システムが地上コレクターでのスプレードリフト堆積が最も高かったことを示しました。

これに続いて、同様の標準フラットファンノズルを備えたオランダ-イギリスおよびMagrowTecシステムが続きました。 50% および 90% の DRT ノズルを備えた MagrowTec は、スプレードリフト堆積が最も低くなりました。

最後のノズルから 5.5 m の位置での空中スプレーのドリフトも測定され、結果は非常に似たパターンを示しました。

しかし、試験プロトコルを調べると、MagrowTec システムを搭載した噴霧器は 40 cm のブーム高さで操作されました。これは、フランスおよびオランダ - 英国の基準システムを使用したアプリケーションよりも 10 cm 低いです。

トライアルでの最も類似した比較は、ブーム高さ 50 cm の標準フラット ファンと 40 cm の標準フラット ファンを備えた MagrowTec であり、ドリフト低減結果は同等でした。

ブームの高さはスプレーのドリフトに大きな影響を与えるため、ダブリンに本拠を置く同社自身が委託および資金提供したこの試験では、10cm 低く操作していれば MagrowTec システムがもう少し有利に映った可能性があります。

ワーヘニンゲン大学の最終報告書の 27 ページで、著者らは次のように述べています。

「スプレードリフト測定は組み合わせのパッケージとして設定されているため、[MagrowTec] システム単独の磁気の影響を区別することはできませんでした。」

Silsoe スプレー アプリケーション ユニットの研究マネージャー、クレア バトラー エリス氏はファーマーズ ウィークリーに対し、噴霧器用の磁気システムがどのように機能するかを理解するのは難しいと語ります。

彼女によると、長年にわたっていくつかの理論が存在していましたが、研究コミュニティの間で広く受け入れられたものはありませんでした。 これは、磁場がスプレー液滴に影響を与える可能性については依然として議論の余地があることを意味します。

「私たちはこの分野を興味深く観察し続けています。これまでのところ、磁石がスプレー塗布の性能に影響を与える可能性があるという信頼できる証拠には出会っていません。」

「私が本当に望んでいるのは、認められた測定技術を使用し、磁石を使用した場合と使用しない場合の同一システムの堆積物、効率、またはドリフトを単純に比較する独立した実験であり、その結果、それらの直接的な効果を明確に確認できるようになります。」

別の英国の情報筋（匿名希望）は、植物保護製品は現場での効果を最適化するために何年にもわたる開発と試験が必要なため、化学薬品の用量削減に関する主張を裏付ける証拠が特に重要であると述べた。

これには推奨ラベル用量が含まれており、使用者がある程度調整できる余地があるため、適用中に作物または対象生物への用量が不足した場合でも有効性が維持されます。

したがって、MagrowTec ユーザーは、25% 少ない化学薬品を適用した場合に病気の制御に満足する可能性がありますが、同じ条件で従来の噴霧器を使用して同じ用量を適用した場合にも同様に満足する可能性があります。

MagrowTec の最高財務責任者であるメル・ハーリー氏は、磁気溶射に関する懐疑的な意見があることは承知していると述べた。 しかし、同社はテクノロジーに毅然とした姿勢を保っています。

「私たちにできることは、実際の栽培者やスプレー業界の他の利害関係者と現場で行う試験から一連の肯定的な結果を生み出し続けることだけです。

「現実には、現場では有効性、適用範囲、水の削減、料金の削減の両方の点で前向きで一貫した結果が得られており、私が言うように、それが適用される特定の法域ではドリフトの利点が見られます」同じように。

「結果を一貫して確認できなかったら、これまでのように進歩することはなかったでしょう」とハーリー氏は言います。

同社は現在、米国、オーストラリア、オランダの市場にほとんどの取り組みを集中しており、特に綿花やジャガイモを栽培する農場である程度の浸透を見せている。

このシステムがここ英国の農場で一般的になるかどうかはまだ分からないが、発売から6年が経った現在も正規販売店が存在しない。

元農場スプレーオペレーター・オブ・ザ・イヤーのアンドリュー・マイアット氏は、MagrowTec システムを 12 か月間テストした結果、大きな利点が見出されませんでした。

マイアット氏は、ラマ機械ショーで磁気溶射技術の可能性を初めて知り、適用範囲の向上とドリフトの減少という主張に感銘を受けました。

しかし、この技術は初期段階にあったため、購入を検討する前に農場でコンセプトを実証したいと考えていました。 MagrowTec はこれに同意し、試用期間中彼の Bateman RB35 にシステムを設置しました。

プレコンディショニングマニホールドは、機械の右側のポンプの前にきちんと押し込まれ、ツインラインが設置され、1 つはマニホールドを介して供給され、磁気ロッドが取り付けられ、もう 1 つはマグネットロッドなしでした。

これにより、マイアット氏は 2 つの方法を簡単に切り替えて、農場全体でストリップ トライアルを設定できるようになりました。 これらは、冬小麦、アブラナ、冬大麦、春大麦などのさまざまな作物で2016～17年のシーズンを通じて実施されました。

その後、MagrowTec 処理されたブロックと未処理のブロックが収穫され、農業会社 Velcourt の研究開発チームによって収量データが収集および分析されました。

結果は、処理間で作物の成績に有意な差がないことを示しました。

英国の農作物で一般的に使用されているさまざまな従来型および空気誘導フラットファンノズルを使用して、ドリフト比較試験もシーズン中に実施されました。

マイアット氏は、磁石で調整されたスプレーのドリフトが少ないように見える瞬間があったが、それ以外は従来のスプレーと同じように見え、システム間に大きな違いはなかったと述べた。

同社は機械やテクノロジーへのあらゆる投資を精査することに熱心であったため、試験からのデータにより、MagrowTec キットの購入を決定する前に精査することが可能になりました。

「常に疑問に思うのは、見返りに何が得られるのかということです。このシステムは収量の向上、ドリフトの減少、散布日数の増加をもたらすものではありません。

「私は科学に関する情報を見つけようとしましたが、彼らが達成しようとしていることを裏付ける証拠はあまりありませんでした。私たちは12か月にわたる適切なプロトコルによる公正な試験で最善を尽くしましたが、正当な理由は見つかりませんでした」その使用のために。」

オランダの北海岸近くにあるレナ・ブリーカーさんは、2017 年に MagrowTec システムを採用して以来、300 ヘクタールの農場で化学物質の使用を約 25% 節約できていると語ります。

この事業では種芋、テンサイ、小麦、玉ねぎを生産しており、2014 年に初めて MagrowTec システムが導入されました。

このアグリテックの新興企業は、製品の開発中に実践的なアドバイスを提供し、試験を主催する諮問委員会を構成する生産者を探していました。

レナさんと夫のゴス・シューリングさん（散布の一部を担当し、諮問委員会のメンバーでもある）は、この機械を農場の基準と比較することに同意した。

試験では、MagrowTec システムは、通常より 25% 少ない化学薬品を使用して疫病殺菌剤スプレーをジャガイモ作物に適用しました。

「（病気の防除に）違いは見られませんでした。作物は同じですべて健康でしたが、化学物質の使用量は減りました。それが私たちの目標であり、それが効果があることを証明しました」とブリーカー夫人は説明します。

同社は別の噴霧器の市場に出ていたとき、裁判の証拠に基づいて、51m Agrifac Condor を選択し、MagrowTec システムを新品から取り付けました。

その後、別の MagrowTec を 32 メートルの追跡アマゾンに改造し、フローニンゲン近くのサテライト農場ですべての適用作業を実行しました。

ブリーカーさんによると、この農場では残留除草剤を全用量で散布しただけで、ほぼすべての散布と作物で同様の節約ができたという。

「すでに使用した化学物質の量に応じて、3 ～ 5 年でお金が戻ってきます。コストが増加している現在、このシステムに注目することはさらに有益です。」

もう 1 つの大きな利点は、MagrowTec のシンプルさです。他のスプレー システムのように追加の電力を必要とせず、メンテナンスがほぼゼロで、ほとんどの用途でオペレータが必要とするのは 110-03 フラット ファン ノズル 1 セットのみです。

「水の使用量も減ったので、同じタンクでより多くのヘクタールに散布できるようになり、労働力も減りました。以前は [通常] 250 リットル/ha を使用していましたが、現在は 200 リットル/ha を使用しています。」

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