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1Dr. Heribert Koch
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -Rheinhessen Nahe Hunsrück-, Applikationstechnik
Implementing drift reduction technology into risk assessme ntand practical advice for farmers and growers
Dr. Heribert Koch
„Advancing Intelligent Mitigation“, Brussels 22.10.20 08
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum
- Rheinhessen-Nahe-Hunsrück -
° Applikationstechnik °Bad Kreuznach
Bild: Lechler
2Dr. Heribert Koch
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -Rheinhessen Nahe Hunsrück-, Applikationstechnik
1.compact water volume + product
1. Machine
Application:
2. Plant - target2.Deposit formation on targets(Process: retention --> drying --> initial depos it)Parameter: coverage (%),
number of particles/cm², deposit (ng/cm²), variability (cv %)
(Atomisation - droplet formation, droplet transportatio n)
l/10 000m² * m * km/h l/min = ------------------------------
600
Calibration of sprayer independent of crop: calibrati on formula(delivery of an intended volume (l) to an area (10 000 m²) ���� distribution)
3.Effects: Biological efficacy, phytotox, residues, ef fects to NTO, …
-> Losses: ground – air
3Dr. Heribert Koch
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -Rheinhessen Nahe Hunsrück-, Applikationstechnik
What is drift?
Acceptance on growers level - Information to grower
Implementing drift reduction technology into risk asses sment and practicaladvice for farmers and growers
Legal aspects- Drift classification, Buffer zones, use restriction s
§ § § §
4Dr. Heribert Koch
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -Rheinhessen Nahe Hunsrück-, Applikationstechnik
Drift: unintended contamination outside treated plot
Drift: occurs during application
What is drift?
Drift: losses do not contribute to efficacy
Drift is a concern: - environment: air, surface water, field edges- adjacent crops- housing areas
5Dr. Heribert Koch
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -Rheinhessen Nahe Hunsrück-, Applikationstechnik
Drift vines
6Dr. Heribert Koch
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„Fog-like distribution ist required“ = very fine drople ts
Growers Journal, 1953
Fine droplets is a dogma,
Resulting from theoretical calculations
7Dr. Heribert Koch
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nozzle: AirMix 110 04
Today: Drift reduction = reduction of fine drop vol ume
8Dr. Heribert Koch
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Today: Drift reduction = reduction of fine drop vol ume
nozzle AVI 80 015
9Dr. Heribert Koch
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Legal aspects
EU-Directive 91/414
§ Water Framework Directive 2000/60/EC § Thematic Strategy on the Sustainable Use of Pesticides§ Regulation of the European Parliament and of the Coun cil
concerning the placing of plant protection products on t he market
Risk to surface water, NTO, terrestrial structures
National authorisation/registration:
- Drift is recognised as relevant pathway of contaminat ion- Risk mitigation measures:
- buffer zones, - use restrictions- technical measures- …….
10Dr. Heribert Koch
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Orchard sprayer
[relevant for PPP registration in Germany] [relevant for sprayer/nozzle classification in Germany ] www.jki.bund.de
Candidatesprayer
„Basic Drift Values“ – Drift reduction classes: 50% - 7 5% - 90%
11Dr. Heribert Koch
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NW605 Die Anwendung des Mittels auf Flächen in Nachbarsch aft von Oberflächen-gewässern - ausgenommen nur gelegentlich wasserführen de, aber einschließlich periodischwasserführender Oberflächengewässer - muss mit einem Gerät erfolgen, das in das Verzeichnis "Verlustmindernde Geräte" vom 14. Oktob er 1993 (Bundesanzeiger Nr. 205, S. 9780) in der jeweils geltenden Fassung eingetrag en ist. Dabei sind, in Abhängigkeit von den unten aufgeführten Abdriftminderungsklassen der verwendeten Geräte, die im Folgenden genannten Abstände zu Oberflächengewässer n einzuhalten. Für die mit "*" gekennzeichneten Abdriftminderungsk lassen ist, neben dem gemäßLänderrecht verbindlich vorgegebenen Mindestabstand zu Oberflächengewässern, § 6 Absatz 2 Satz 2 PflSchG zu beachten.
50% : 5m75% : 5m90% *
NW606 Ein Verzicht auf den Einsatz verlustmindernder Techn ik ist nur möglich, wenn bei der Anwendung des Mittels mindestens unten genannter Abstand zu Oberflächengewässern - ausgenommen nur gelegentlich wasserführende, aber einschließlich periodisch wasserführender Oberfläche ngewässer - eingehalten wird. Zuwiderhandlungen können mit einem Bußgeld bis zu e iner Höhe von 50.000 Euro geahndet werden.
Abstand: 10m
Label instructions – use restrictions (D)
12Dr. Heribert Koch
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Registration of PPP:
risk assessment: TER-calculation
T: toxicity, product properties - effects on NTO
E: exposure, assessed for different application proced ures
Exposure is:
- highly variable at distinct positions in the field- manageable by technical means
Methodology Drift Measurement represents standardised a pplication scenarios- wind speed: 2-m/sec, - wind direction: +/- 30°rectangular to driving directi on, etc.- artificial collectors on cut meadow/bare ground- ………
SETAC
13Dr. Heribert Koch
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Activities:
– information
– demonstration
– advice
– ……
14Dr. Heribert Koch
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Application: wind = 8 m/sec
Visualisation of drift pattern
15Dr. Heribert Koch
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -Rheinhessen Nahe Hunsrück-, Applikationstechnik
Visualisation of drift patternMicropatchiness of drift deposits
16Dr. Heribert Koch
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ID 120 015; 3,5 bar; 200 l/haXR 110 02; 1,9 bar; 200 l/ha
Spray application: no wind
Visualisation of drift pattern
ID 120 015; 3,5 bar; 200 l/ha
Fine drop volume: ~ 1%
XR 110 02; 1,9 bar; 200 l/ha
Fine drop volume: ~ 10%
Spray application: no wind
Visualisation of drift pattern
Koch, H., O. Strub u. P. Weißer (2004) The patchiness of pesticide drift deposition patter ns in plant canopies.Nachrichtenblatt Deut. Pflanzenschutzd. 56, 25-29.
17Dr. Heribert Koch
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Droplet spectrum
18Dr. Heribert Koch
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Spray swath with high and low fine drop volume
AI – Injector nozzle 025(2,9 bar; 5,1 km/h; = 200 l/ha)
Flat fan nozzle XR 03(1,8 bar; 5,1 km/h; = 200 l/ha)
Vorbeifahrende Düsen
19Dr. Heribert Koch
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20Dr. Heribert Koch
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -Rheinhessen Nahe Hunsrück-, Applikationstechnik
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 200 400 600 800 1000M VD
Wir
kung
%
XR 03, 2,8bar
Airmix 025,1,7barAirmix 025,3,6barIDN 025,1,7barIDN 025,3,6barAVI Twin025, 1,7barAVI Twin025, 3,6barTTI 025,1,7barTTI 025,3,6barID 02, 6,4bar
Airmix 02,
Effect of VMD on efficacy (Chenopodium album)Phenmedipham; 50% of nominal dose; very dry condition s
21Dr. Heribert Koch
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -Rheinhessen Nahe Hunsrück-, Applikationstechnik
visiblespray cloud
no spray cloud
Droplets < 100µmevaporation, drift100µm = 0,1 mm
22Dr. Heribert Koch
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Ochard spraying
23Dr. Heribert Koch
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TDJ TD 80-02Agrotop
-015Lechler ID (C) 90-
-02 -025 -03Agrotop AVI 80-
-015-01 -02 -03
Anti-drift-nozzles – pressure range (2-4 bar)check, if pressure valve works at 2-4 bar
Injector nozzles - pressure range = hollow cones (6-10 bar)
-02 -03 -04 -05Teejet DG 80-
-02 -03 -04Lechler AD (C) 90-
Drift Drift reducingreducing nozzlesnozzles (high (high cropscrops))
NozzlesNozzlesNozzlesNozzles todaytodaytodaytoday::::
24Dr. Heribert Koch
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -Rheinhessen Nahe Hunsrück-, Applikationstechnik
Demonstration to growers, test operators, advisors, …..
25Dr. Heribert Koch
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum -Rheinhessen Nahe Hunsrück-, Applikationstechnik
Activities in 2007:
• Presentations: Scientific and to growers 52
• Papers: Scientific / Grower Journals 31
• AID-Video (DVD) „Orchard sprayers - technology and ha ndling“
• Training Test operators for mandatory sprayer inspectio n 4 (75 persons)
• Field demonstrations for growers 6
• Workshop for advisors 1 (20 persons)
• Personal advice on request (telefon, e-mail, on farm) 500
• Various leaflets, Dose calculator , (www.pflanzenschutz.rlp.de)
Activities: information to grower - acceptance from grower
26Dr. Heribert Koch
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Drift = contamination outside treated plot= exposure to the environment (Water, NTO)
Registrator:- Evaluation of effects – realistic risk assessment- System of drift quantification and classification of spraying equipment- System of drift mitigation measures and label restric tion
Conclusion
Chemical Industry:- Information to grower- Formulation affects atomisation and drift potential
Machine Industry:- Availability and practicability of techniques (new spr ayers, retrofitting)
Grower:- Understanding of problem and solution- Change of behaviour and technique
27Dr. Heribert Koch
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Why should a grower change behaviour and technique?
Problem – solutions - costs – benefits = awareness
How to gain acceptance from grower and applicator ??
Losses do not contribute to efficacy
Reduction of losses means: in tendency higher depositsin tendency higher efficacy
in accordance with legal requirements
no visible spray cloud above crop
less conflicts with neighbours
Conclusion
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