Testing of plant protection equipment and its connection with the plant protection product authorization

Die Verzahnung von Pflanzenschutzgeräteprüfung und Zulassung der Pflanzenschutzmittel zeigt sich auf vielen Gebieten und hat die Voraussetzungen für einen sicheren und umweltschonenden Pflanzenschutz geschaffen. Auf plötzlich und unerwartet eintretende Ereignisse wie das Bienensterben im Jahr 2008 konnte in gemeinsamen Anstrengungen schnell und effektiv reagiert werden, wodurch die Wichtigkeit der Zusammenarbeit der für die Zulassung der Pflanzenschutzmittel und die Prüfung der Pflanzenschutzgeräte zuständigen Behörden erneut unter Beweis gestellt werden konnte. DOI: 10.5073/JfK.2014.10.01, https://doi.org/10.5073/JfK.2014.10.01The interlocking of the testing of plant protection equipment and the authorization of pesticides concerns many areas of plant protection and is the prerequisite for a safe and environmental friendly application of pesticides. There have been quick and effective reactions to suddenly and unexpected occurring incidents like the bee incident in 2008, which showed the importance of the collaboration of all authorities responsible for the authorization of pesticides and for the testing of plant protection equipment. DOI: 10.5073/JfK.2014.10.01, https://doi.org/10.5073/JfK.2014.10.0

Application of the Zürich-methodology for risk assessment concerning the inspection of pesticide application equipment in use according to article 8 (3) of Directive 2009/128/EC at the example of Germany

Die Richtline 2009/128/EC (nachhaltige Verwendung von Pestiziden) fordert in Artikel 8 eine Risikobewertung mit Bezug zur menschlichen Gesundheit und zur Umwelt, um mögliche Ausnahmen bei der Kontrollpflicht für in Gebrauch befindliche Geräte umzusetzen. Diese Ausnahmen können nur für bestimmte Gerätearten angewendet werden und können zu alternativen Zeitplänen und Kontrollabständen oder auch insgesamt zum Wegfall der Kontrollpflicht bei einigen Gerätearten führen. Auf dem Treffen der SPISE (Standardised Procedure for the Inspection of Sprayers in Europe) Technical Working Group im März 2015 einigten sich die Experten darauf, die Zürich-Methode als ein geeignetes Instrument zur harmonisierten Risikobewertung in allen EU 27 Mitgliedsstaaten für diesen Fall heranzuziehen. Dieser Beitrag erklärt die Methode, zeigt ihre Anforderungen auf und demonstriert sie am Beispiel der in Gebrauch befindlichen Pflanzenschutzgeräte in Deutschland. Darüber hinaus wird aufgezeigt, welche Fragen zukünftig noch von den Experten beantwortet werden müssen, um ein europaweit harmonisiertes Verfahren anwenden zu können. DOI: 10.5073/JfK.2015.10.03, https://doi.org/10.5073/JfK.2015.10.03Article 8 of Directive 2009/128/EC (Sustainable Use Directive) demands a risk assessment for human health and the environment in order to apply different time tables and inspection intervals in selected cases for the inspection of pesticide application equipment (PAE) in use or make exemptions from inspection within the member states of EU 27. The experts of the SPISE (Standardised Procedure for the Inspection of Sprayers in Europe) Technical Working Group agreed on their meeting in March 2015 to use the Zürich-methodology as an appropriate instrument to implement the demanded risk assessment in a harmonized manner within the EU 27. The article explains the Zürich-methodology, illustrates its requirements and demonstrates the application of this method at the example of a risk assessment in case of Germany. Furthermore, it shows of what questions still have to be discussed in future by the expert in order to come up with a common and harmonized procedure being applicable for all member states of EU 27. DOI: 10.5073/JfK.2015.10.03, https://doi.org/10.5073/JfK.2015.10.0

Situationsgerechte Unkrautbekämpfung durch Direkteinspeisung von Pflanzenschutzmitteln

Precision Farming ermöglicht im Ackerbau eine teilflächenspezifische Bewirtschaftung des Pflanzenbestandes. Ziel des Pflanzenschutzes ist es, dabei Pflanzenschutzmittel situationsgerecht zu applizieren. Im Rahmen eines Projektes der Innovationsförderung wurde ein Feldspritzgerät mit Direkteinspeisung ohne Verzögerungszeiten entwickelt und unter Labor- und Praxisbedingungen getestet. Das Feldspritzgerät verfügt über drei separate Düsenleitungen mit je einem Direkteinspeisungssystem. Um Verzögerungszeiten zu vermeiden werden die Düsenleitungen vorgeladen. Erste Ergebnisse aus Prüfstandsmessungen und Feldversuchen zur Unkrautbekämpfung zeigen eine hohe Genauigkeit im Arbeitsbereich der ausgewählten Dosierpumpen. Die Feldversuche zeigten, dass mit dem neu entwickelten Feldspritzgerät zur Direkteinspeisung von Pflanzenschutzmitteln verzögerungsfrei mit bis zu drei verschiedenen Herbiziden jeweils teilflächenspezifisch gearbeitet werden kann. Feldversuche zur teilflächenspezifischen Unkrautbekämpfung im Winterweizen belegen die Anwendbarkeit des Systems unter Praxisbedingungen und ermöglichen eine zielgenaue Applikation verschiedener Herbizide. Durch die Teilflächenbehandlung konnten Herbizide und damit auch Kosten eingespart werden. Eine Ertragsminderung gegenüber den konventionell ganzflächig behandelten Versuchsflächen konnte nicht festgestellt werden. Eine Wirkungsminderung durch Wirkstoffabwaschung von Zielflächen, wenn gleichzeitig alle drei Düsenleitungen mit insgesamt bis zu 1050 l/ha Wasseraufwandmenge genutzt werden, konnte nicht nachgewiesen werden. Bei hohen Wasseraufwandmengen trat die Wirkung lediglich verzögert ein. Insgesamt hat sich in ersten Versuchen das neu entwickelte Direkteinspeisungssystem als feldtauglich erwiesen. Damit kann die Unkrautbekämpfung situationsgerechter erfolgen, wodurch Herbizide eingespart und Umweltbelastungen reduziert werden können.Weed control by direct injection of plant protection products according to specific situationsPrecision Farming in agriculture allows a site-specific management of the crop. The aim of plant protection is to apply plant protection products (PPP) according to the site specific requirements on the field. Within the context of a research program to promote innovation, a sprayer with direct injection of plant protection products was developed. The direct injection offers site specific spraying of different individual PPP in a single pass. The sprayer prototype is equipped with a special spray boom combining three nozzle lines. In order to prevent delay times, the nozzle lines are preloaded before spraying. First results for weed control from test stand measurements and field trials showed that the injection pumps work with high accuracy. The prototype can be used without delay times site specific with up to three different herbicides. Field trials for site-specific weed control in winter wheat demonstrate the applicability of the system under practical conditions. By treatment of subareas herbicides and therefore costs could be saved. A reduction in yield compared with the conventionally treated field areas could not be ascertained. Also an efficacy reduction through washout of active ingredient from target surfaces due to simultaneous use of all three nozzle lines with up to 1050 l/ha application rate could not be detected. At high water spray rates, the efficacy effect occurs delayed. Overall, the newly developed direct injection system proved fieldabillity during the first tests. So weed control can be carried out situation-responsive, which can save herbicides and environmental impacts are reduced

A method for a stochastic simulation of spray drift values as basis for a georeferenced probabilistic exposure assessment of surface waters

In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt, um Abdrift realistisch für beliebige Entfernungen von bis zu 75 m für Feldfrüchte und bis zu 150 m für Raumkulturen als Verteilungskurve zu simulieren. Die Methode kann für georeferentierte Expositions- und Risikoabschätzungen verwendet werden. Sie wird hier exemplarisch für den Feldbau beschrieben. Abdriftmesswerte aus Feldversuchen (Ganzelmeier et al., 1995; Rautmann et al., 1999) werden entsprechend der versuchsmethodischen Bedingungen neu interpretiert und versuchsweise analysiert. Die Vorgehensweise ermöglicht es, die Variabilität zwischen den Versuchen aufgrund meteorologischer und verfahrenstechnischer Durchführungsbedingungen (Windgeschwindigkeit, Temperatur, Düsen, Vegetation etc.) zu berücksichtigen. Die Modellierung erfolgt für Feldkulturen mittels Polynomfunktionen, welche an die Mittelwerte der logarithmierten Mittelwerte und Standardabweichungen der Mess­datensätze angepasst wurden. Die Ergebnisse der simulierten Abdriftwerte bilden die Abdriftmesswerte sehr gut ab. Das Modell wird anschließend im Rahmen eines georeferenzierten probabilis­tischen Ansatzes auf typische Expositionssituationen in der Landschaft angewendet. Das Reduktionspotenzial einer georeferenzierten probabilistischen Expositions­abschätzung gegenüber einem deterministischen, nicht georeferenzierten Ansatz beträgt im 90. Perzentil 22% bis 62% bezogen auf die zu erwartenden Beladungen einzelner Gewässerabschnitte.    In this work we propose a novel approach to model realistic spray drift deposition distributions for any distances up to 75 m for arable crops and 150 m for permanent crops. The model can be used in georeferenced exposure and risk assessments of surface waters on landscape and stream segment scale. The approach is described for field crops as an example. Drift measurement datasets of Ganzelmeier et al. (1995) and Rautmann et al. (1999) are reanalyzed and interpreted according to the underlying experimental design. The approach applies a trial-by-trial analysis of the datasets which allows to consider the variation of application conditions between trials such as air temperature, wind speed, nozzle type, vehicle speed, rel. humidity. Polynomial functions are fitted to the means of the logarithmized mean and standard deviation of the drift measurement datasets. Results show that the output of simulations according to the experimental design for spray drift measurements fit very well to the drift measurement data. When the model is applied to a number of realistic landscape exposure situations, the simulation results show a 22% to 62% lower loading in the 90th percentile compared to a deterministic model.   &nbsp

Teilflächenspezifische Unkrautbekämpfung durch Direkteinspeisung - eine Innovation zur präzisen Applikation im Pflanzenbau

Oft werden in der Landwirtschaft Tankmischungen mit mehreren Pflanzenschutzmitteln (PSM) eingesetzt, wodurch eine teilflächenspezifische Applikation einzelner PSM unmöglich wird. Bei Direkteinspeisesystemen ist dagegen ein teilflächenspezifischer Einsatz möglich, da PSM und Wasser aus getrennten Behältern in Echtzeit dosiert und erst kurz vor der Anwendung vermischt werden, ohne Restmengen zu verursachen. Die technische Umsetzung in praxistaugliche Geräte, welche allen Anforderungen an Dosierung, Reaktionszeit und Reinigung/Restmengen gerecht werden, soll mit einem Feldspritzgerät mit Direkteinspeisung erfüllt werden. Hierzu wurde ein Feldspritzgerät mit Direkteinspeisung entwickelt und in Praxistests eingesetzt. Ziel der Versuche war die Zuverlässigkeit des Systems und die Auswirkungen der ortsspezifischen Applikation unter Feldbedingungen zu bewerten. Hierfür wurde das System intensiv geprüft, wobei die Optimierung der Handhabung und der Elektronik sowie die Erprobung im praktischen Betrieb eine hohe Bedeutung hatten. Die Ergebnisse zeigen, dass ein praxisgerechtes System zur verzögerungsfreien Direkteinspeisung realisiert werden kann und eine teilflächenspezifische Anwendung verschiedener Pflanzenschutzmittel möglich ist