DE102007043326A1

DE102007043326A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bekämpfung einer Verbreitung von fressenden Pflanzenschädlingen

Info

Publication number: DE102007043326A1
Application number: DE102007043326A
Authority: DE
Inventors: Hans Rauch
Original assignee: Claas Saulgau GmbH
Current assignee: Claas Saulgau GmbH
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-03-19
Also published as: DE202008008367U1

Abstract

Verfahren zur Bekämpfung von Pflanzenfressschädlingen, insbesondere Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) und Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera), wobei die Pflanzenreste (4) und/oder der Boden (9) auf dem Feld während des laufenden Ernteverfahrens einer thermischen Nachbehandlung unterzogen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bekämpfung von Pflanzenfressschädlingen insbesondere Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) und Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera) gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 13.
Stand der Technik
Maiszünsler und Maiswurzelbohrer sind Schädlinge, deren Lebensräume insbesondere Maispflanzen betreffen. Bekämpfungsstrategien gründen überwiegend auf die Anwendung von Pestiziden oder auf die Anwendung von gentechnisch veränderten Mais. Eine weitere Methode der Bekämpfung ist das mechanische Zerkleinern von Pflanzenrückständen, insbesondere der Stoppeln von abgeernteten Maisfeldern, um dadurch den Maiszünslern den Lebensraum zu nehmen und ihnen das Überwintern zu erschweren. Eine Vorrichtung zum Zerkleinern ist in der DE 10 2004 020 447 beschrieben. Das reine Zerkleinern von Stoppeln ist jedoch eine unzureichende Maßnahme zur Bekämpfung des Maiswurzelbohrers, da dieser seine Eier im Hoch- und Spätsommer im Erdreich rund um die Wurzeln der Maispflanzen ablegt, überwintert und dabei Minustemperaturen bis zu 10°C übersteht.
Die Erfindung befasst sich damit, eine alternative Bekämpfungsstrategie zu den zuvor angesprochenen aufzuzeigen.
Aufgabenstellung
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Alternative zu den chemischen Bekämpfungsverfahren (Pestizide) aufzuzeigen.
Lösung der Aufgabe
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 13. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figurendarstellungen zu entnehmen.
Die Erfindung sieht vor, nach dem Abernten der Maispflanzen oder deren Fruchtstände deren Anbaufläche thermisch nachzubehandeln. Dabei werden die Pflanzenrückstände und die obere Bodenschicht thermisch nachbehandelt. Infrage kommen dazu erfindungsgemäß heiße oder extrem kalte Gase oder auch eine Behandlung durch elektromagnetische Wellen, insbesondere Mikrowellen.
Durch diese Behandlung sollen die Zellmembranen der Schädlinge und deren Eiablagen zerstört werden, so dass diese absterben.
Alternativ dazu ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, die Stoppeln und die Bodenoberfläche mit elektromagnetischen Wellen, z. B. Mikrowellen, zu beaufschlagen. Auch in diesem Fall werden die Dipole der Wasser enthaltenden Moleküle von Organismen in Schwingungen versetzt, welches ebenso zu Zerstörung von Zellmembranen führen kann.
Der damit verbundene Vorteil nach der Erfindung besteht darin, dass diese Art der Nachbehandlung keine pestiziedverursachenden Rückstände in der Nahrungskette hinterläst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass auch in Verbindung mit dem Feldhäcksler beim Ernten der Maispflanzen die Stoppeln der Maispflanzen oder der Boden nach diesem Verfahren behandelt werden können.
Es handelt sich demnach bei der Erfindung um ein Verfahren sowie um eine Vorrichtung zur Bekämpfung von Pflanzenfressschädlingen, insbesondere der Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) und Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera). Dadurch, dass die Pflanzenreste (4) und/oder der Boden (9) auf dem Feld während des laufenden Ernteverfahrens einer thermischen Nachbehandlung unterzogen werden, werden die Schädlinge oder deren Eiablagen einem Hitze- oder Kälteschock ausgesetzt, welcher zu deren Absterben führt.
Diese Art der thermische Behandlung ist somit entweder ein Erwärmungsvorgang oder ein Unterkühlungsvorgang.
Dieser kann durchgeführt werden mit einem erhitzten gasförmigen Medium > +50°C oder mit einem unterkühlten gasförmigen Medium < –50°C. Als gasförmige Medien kommen in Frage beispielsweise Wasserdampf, Kohlendioxid CO₂, welches beispielsweise den Abgasen eines Verbrennungsmotors eines Trägerfahrzeugs (1), beispielsweise dem eines Feldhäckslers, entnommen werden kann, oder beispielsweise auch molekularer Stickstoff N₂.
Alternativ kann die thermische Nachbehandlung auch mit elektromagnetischen Wellen, beispielsweise Mikrowellen erfolgen.
Das Verfahren und damit die thermische Nachbehandlung auf dem Feld ist ein mobiler Arbeitsprozess. Dieser kann auch direkt im laufenden Ernteprozess mit dem Trägerfahrzeug (1) als Erntemaschine direkt in Wirkverbindung stehen und/oder mit diesem gekoppelt sein.
Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, die eine Beaufschlagungseinrichtung (5) zur Lenkung und Führung des thermischen Behandlungsprozesses bodennah und oberhalb der Bodenoberfläche längs der Bewegung eines Trägerfahrzeugs vorsieht, die an dem Trägerfahrzeug gehaltert ist, und die auf die Pflanzenreste (5) und auf die Bodenoberfläche des Feldes ausgerichtet ist und auf diese einwirkt.
Das auszutragende erhitze Medium wird durch eine Erwärmungsprozesses beispielsweise in einem Verbrennungsprozess in einer separaten Brennkammer an Bord des Trägerfahrzeug erzeugt, und der Beaufschlagungsvorrichtung (5) zugeführt.
Das auszutragende unterkühlte Medium, z. B. Flüssigstickstoff, kann in einem Kryostaten an Bord des Trägerfahrzeug mitgeführt werden und diesem über einen Verdampfer entnommen werden, so dass dieses unterkühlte gasförmige Medium im Sinne eines Kälte- bzw. Kühlprozesses erzeugt wird und welches dann der Beaufschlagungsvorrichtung (5) zugeführt wird.
Für die Ausbringung weist die Beaufschlagungseinrichtung (5) zumindest eine Reihe von quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Austrittsdüsen auf, welche überwiegend vertikal zum Boden hin ausgerichtet sind.
Das heiße Medium kann auch reiner Wasserdampf sein, oder dieser kann auch mit einem anderen heißen Gas, z. B. CO₂ vermischt sein, welches auch einer Brandgefahr entgegenwirkt.
Zur Erzeugung von elektromagnetischen Wellen, insbesondere Mikrowellen, befindet sich Magnetron zu deren Erzeugung an Bord eines Trägerfahrzeugs, welches wiederum über einen leistungsfähigen Generator mit elektrischem Strom versorgt wird.
Die so erzeugten Mikrowellen werden dann über entsprechende kastenförmige Hohlleiter zwecks Übertragung an die Beaufschlagungseinrichtung (5) bzw. an den Heizschirm weitergeleitet, welcher die Mikrowellen dann über entsprechende Einkopplungselemente, z. B. Parabolreflektoren oder rotierende Reflektoren in Richtung Bodenoberfläche ablenken.
Das Trägerfahrzeug (1) der Beaufschlagungsvorrichtung (5) kann ein Feldhäcksler oder auch ein anders Trägerfahrzeug, z. B. ein Traktor sein. Die Beaufschlagungsvorrichtung (5) kann aber auch zumindest nur ein Teil eines Feldhäckslers (1) oder eines Vorsatz- bzw. Anbaugerätes (2), beispielsweise ausgebildet als Maisgebiss, aber ebenso Vorsatz- und/oder Anbaugerät (2) für Traktore sein. Sie kann für den Frontanbauraum (8), Heckanbauraum (6), für den Zwischenachsanbauraum (7), oder für die Kombination zum Anbau in den jeweiligen Fron- (8) und/oder Heck- (6) und/oder Zwischenachsbauraum (7) ausgebildet und vorgesehen sein. Sie kann aber alternativ aber auch als gezogenes Gerät z. B. für Traktore ausgebildet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung das Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, anhand eines Ausführungsbeispiels im Einzelnen näher erläutert:
Ausführungsbeispiel
Nähere Einzelheiten der Erfindung sind den nachfolgenden Figurendarstellungen und deren Beschreibungen zu entnehmen.
Die beigefügte und einzige 1 zeigt einen Feldhäcksler 1 mit einem Vorsatzgerät 2, beispielsweise einem Maisgebiss. Die Maispflanzen 3 werden frontseitig von dem Vorsatzgerät 2 abgemäht und dem Einzugsspalt des Häckslers zugeführt. Zurück bleiben die mit Ihrem Wurzelwerk im Erdgrund stehenden Stoppel 4 der Maispflanzen 3.
Am Heck 6 des Feldhäckslers als Trägerfahrzeug 1 befindet sich eine Austragsvorrichtung 5, beispielsweise ausgeführt als Heizschirm, der die gesamte Arbeitsbreite des Vorsatzgerätes 2 abdeckt. Diese Austragseinrichtung 5 kann heiße oder auch extrem kalte Medien austragen bzw. Pflanzenreste 4 oder Boden bzw. Bodenoberfläche 9 damit beaufschlagen. Heiße Gase können z. B. aus den Abgasen des Trägerfahrzeugs 1 gewonnen werden, die z. B. durch Nachverbrennung zusätzlich aufgeheizt und damit auf eine höhere Temperatur gebracht werden können. Es handelt sich dann in diesem Fall um ein Gasgemisch aus überwiegend heißem Kohlendioxid, d. h. CO₂.
Dieses heiße Gasgemisch kann z. B. auch mit Wasserdampf angereichert werden um die spezifische Wärmemenge des Mediums zu erhöhen und um die Brandgefahr auszuschließen. Alternativ ist es auch möglich, eine separate Wasserdampf erzeugende Einheit bzw. einen Verdampfer an Bord eines Trägerfahrzeugs mitzuführen.
Alternativ kann die Beaufschlagung auch mit verdampftem Flüssigstickstoff N₂, der in einem Kryostaten an Bord mitgeführt wird, erfolgen.
Eine weitere Möglichkeit der thermischen Beaufschlagung von Pflanzenresten und Boden ist die Behandlung mit elektromagnetischen Wellen im Mikrowellenbereich.
Dazu wird ein Magnetron zur Erzeugung der Mikrowellen z. B. an Bord des Trägerfahrzeugs oder an Bord der Vorrichtung mitgeführt. Entsprechende Hohlleiter sorgen für die Führung und Weiterleitung und Einkopplung der Mikrowellen an den Austritt der Austragsvorrichtung 5.
Die Austragsvorrichtung kann sowohl im Frontanbauraum 8, im Zwischenachsanbauraum 7, oder im Heckanbauraum 6 untergebracht sein, oder auch als Kombination dieser Möglichkeiten.
Das dargelegte Ausführungsbeispiel ist ein fakultatives Beispiel, welches genauso auf andere Trägerfahrzeuge, selbstfahrende, wie Traktoren, oder gezogene Fahrzeuge oder auch auf Anbaugeräte, übertragen werden kann.

1: Trägerfahrzeug (Feldhäcksler)
2: Vorsatzgerät, Anbaugerät, Maigebiss
3: Maispflanzen
4: Pflanzenreste (Maistoppeln, Blattwerk)
5: Beaufschlagungsvorrichtung (Heizschirm)
6: Heck, Heckanbauraum
7: Zwischenachsanbauraum
8: Frontanbauraum
9: Boden, Bodenoberfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004020447 [0002]

Claims

Verfahren zur Bekämpfung von Pflanzenfressschädlingen, insbesondere Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) und Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera), dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenreste (4) und/oder der Boden (9) auf dem Feld während des laufenden Ernteverfahrens einer thermischen Nachbehandlung unterzogen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Behandlung ein Erwärmungsvorgang ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Behandlung ein Unterkühlungsvorgang ist.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Nachbehandlung mit einem erhitzten gasförmigen Medium > +50°C erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Nachbehandlung mit einem unterkühlten gasförmigen Medium < –50°C erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium Wasserdampf ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium überwiegend aus Kohlendioxid CO₂ besteht.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium Kohlendioxid CO₂ aus den Abgasen eines Verbrennungsmotors entnommen ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium überwiegend aus molekularer Stickstoff N₂ besteht.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Nachbehandlung mit elektromagnetischen Wellen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Nachbehandlung auf dem Feld ein mobiler Arbeitsprozess ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Nachbehandlung im laufenden Ernteprozess mit dem Trägerfahrzeug (1) als Erntemaschine direkt in Wirkverbindung steht und/oder mit diesem gekoppelt ist.
Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens zur Bekämpfung von Pflanzenfressschädlingen, insbesondere Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) und Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Beaufschlagungseinrichtung (5) zur Lenkung und Führung des thermischen Behandlungsprozesses, welcher bodennah und oberhalb der Bodenoberfläche längs der Bewegung eines Trägerfahrzeugs von diesem gehaltert, auf Pflanzenreste (5) und Bodenoberfläche des Feldes ausgerichtet einwirkt, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein erhitztes Medium im Sinne eines Erwärmungsprozesses erzeugt, welches auf Pflanzenreste und Bodenoberfläche einwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein unterkühltes Medium im Sinne eines Kälte- bzw. Kühlprozesses erzeugt, welches auf Pflanzenreste und Bodenoberfläche einwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Brennkammer zur Erzeugung eines gasförmigen Mediums aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Verdampfer zur Erzeugung eines gasförmigen Mediums aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungseinrichtung (5) zumindest eine Reihe von quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Austrittsdüsen zur Ausbringung des Mediums aufweist, welche überwiegend vertikal zum Boden hin ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer Wasserdampf erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer Flüssigstickstoff verdampft.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Energieumwandler, ausgebildet als Magnetron zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen, insbesondere Mikrowellen, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass diese Hohlleiter zur Übertragung der elektromagnetischen Wellen aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungseinrichtung (5) Einkopplungselemente zur Einkopplung und Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen in Richtung Bodenoberfläche aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüchen 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerfahrzeug (1) der Beaufschlagungsvorrichtung (5) ein Feldhäcksler ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüchen 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungsvorrichtung (5) zumindest Teil Feldhäckslers (1) oder eines Vorsatz- bzw. Anbaugerätes (2), ausgebildet als Maisgebiss ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüchen 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Vorsatz- und/oder Anbaugerät (2) für Traktore ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungsvorrichtung (5) für den Frontanbauraum (8) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungsvorrichtung (5) für den Heckanbauraum (6) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungsvorrichtung (5) für den Zwischenachsanbauraum (7) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagungsvorrichtung (5) für die Kombination zum Anbau in den jeweiligen Front- (8) und/oder Heck- (6) und/oder Zwischenachsbauraum (7) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese als gezogenes Gerät für Traktore ausgebildet ist.