10
Future Orchard Walk November 2014 Spraying apples David Manktelow freshLearn Ltd email: [email protected] Summary Effective and efficient spray application is a critical part of apple production. Spray liquid and sprayer air outputs need to be matched to different tree targets, in order to deliver an effective chemical dose with sufficient target coverage. Timely and economic spraying is a tradeoff between travel speeds and spray volumes to maximise spraying work rates without compromising target penetration and coverage. Setting up sprayers to maximise ontarget deposition will help reduce spray losses as drift. However, sprayer operators have to be able to time and manage spraying operations to minimise drift to sensitive areas. Calibration and maintenance checks are an essential part of setting up sprayers – calibration sets and confirms travel speeds, spray volume output distributions to different tree targets, operating pressures and spray droplet sizes. Regular inseason checks by the operator on filters, agitation, nozzles etc. are needed to maintain and optimise sprayer performance. Unfortunately spraying is something of a black art, with feedback on poor application coming by way of control failures – and usually much too late to identify and fix potential problems. Simple inseason checks on sprayer coverage are recommended to help identify coverage issues and to match sprayers to different target canopies. Despite the large number of variables and decisions that need to be made, spraying is simple. There are four basic rules to sprayer setup and spray optimisation: 1) Direct the spray output towards the target canopy – the number one problem with spraying is a failure to hit the target. Park the sprayer in a block to be treated and work out which nozzles should be turned on and what proportion of the output is directed to different tree zones. Aim to direct two thirds of the output volume into the top half of single leader trees and into the top third of multileader trees. 2) Adjust your chemical application rate to match different target canopies. To achieve the same chemical dose per square centimetre of tissue, large canopies and/or close row spacings need higher application rates than smaller canopies and/or wider row spacings. A simple rowlength based sprayer calibration system can be used to make these adjustments. 3) Penetrate the target by matching air output volumes to travel speed to canopy density and wind conditions. You are spraying the row you are in – try and get the spray plume to project about 1m above and beyond the target canopy on the upwind adjacent row. If it doesn’t either increase air outputs, increase spray volumes, or slow down. If spray is projecting too far either speed up, or reduce air output. 4) Dose without coverage will not provide control – make sure you achieve sufficient coverage for the chemical mode of action and the pest or disease target. Simple coveragemonitoring tools include water sensitive papers or tracers such as UV dyes or kaolin clay. Water sensitive papers on fixed targets provide a cost effective and fast way to improve and confirm sprayer performance.

Apple spraying notes November 2014 Manktelow V2 - F8 …apal.org.au/.../2013/04/Apple-spraying-notes-November-2014-Mankt… · size!range!increasesand!the ... of!tower!sprayers!onthe!market.!!All!have

  • Upload
    vothuan

  • View
    215

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

                                                                                                             

Future  Orchard  Walk  November  2014  

Spraying  apples  

David  Manktelow  freshLearn  Ltd  email:  [email protected]    

 Summary

Effective  and  efficient  spray  application  is  a  critical  part  of  apple  production.    Spray  liquid  and  sprayer  air  outputs  need  to  be  matched  to  different  tree  targets,  in  order  to  deliver  an  effective  chemical  dose  with  sufficient  target  coverage.    Timely  and  economic  spraying  is  a  trade-­‐off  between  travel  speeds  and  spray  volumes  to  maximise  spraying  work  rates  without  compromising  target  penetration  and  coverage.

Setting  up  sprayers  to  maximise  on-­‐target  deposition  will  help  reduce  spray  losses  as  drift.    However,  sprayer  operators  have  to  be  able  to  time  and  manage  spraying  operations  to  minimise  drift  to  sensitive  areas.

Calibration  and  maintenance  checks  are  an  essential  part  of  setting  up  sprayers  –  calibration  sets  and  confirms  travel  speeds,  spray  volume  output  distributions  to  different  tree  targets,  operating  pressures  and  spray  droplet  sizes.    Regular  in-­‐season  checks  by  the  operator  on  filters,  agitation,  nozzles  etc.  are  needed  to  maintain  and  optimise  sprayer  performance.

Unfortunately  spraying  is  something  of  a  black  art,  with  feedback  on  poor  application  coming  by  way  of  control  failures  –  and  usually  much  too  late  to  identify  and  fix  potential  problems.    Simple  in-­‐season  checks  on  sprayer  coverage  are  recommended  to  help  identify  coverage  issues  and  to  match  sprayers  to  different  target  canopies.  

Despite  the  large  number  of  variables  and  decisions  that  need  to  be  made,  spraying  is  simple.  There  are  four  basic  rules  to  sprayer  setup  and  spray  optimisation:    

1) Direct  the  spray  output  towards  the  target  canopy  –  the  number  one  problem  with  spraying  is  a  failure  to  hit  the  target.  Park  the  sprayer  in  a  block  to  be  treated  and  work  out  which  nozzles  should  be  turned  on  and  what  proportion  of  the  output  is  directed  to  different  tree  zones.    Aim  to  direct  two  thirds  of  the  output  volume  into  the  top  half  of  single  leader  trees  and  into  the  top  third  of  multi-­‐leader  trees.    

2) Adjust  your  chemical  application  rate  to  match  different  target  canopies.  To  achieve  the  same  chemical  dose  per  square  centimetre  of  tissue,  large  canopies  and/or  close  row  spacings  need  higher  application  rates  than  smaller  canopies  and/or  wider  row  spacings.  A  simple  row-­‐length  based  sprayer  calibration  system  can  be  used  to  make  these  adjustments.    

3) Penetrate  the  target  by  matching  air  output  volumes  to  travel  speed  to  canopy  density  and  wind  conditions.  You  are  spraying  the  row  you  are  in  –  try  and  get  the  spray  plume  to  project  about  1m  above  and  beyond  the  target  canopy  on  the  upwind  adjacent  row.    If  it  doesn’t  either  increase  air  outputs,  increase  spray  volumes,  or  slow  down.    If  spray  is  projecting  too  far  either  speed  up,  or  reduce  air  output.    

4) Dose  without  coverage  will  not  provide  control  –  make  sure  you  achieve  sufficient  coverage  for  the  chemical  mode  of  action  and  the  pest  or  disease  target.  Simple  coverage-­‐monitoring  tools  include  water  sensitive  papers  or  tracers  such  as  UV  dyes  or  kaolin  clay.  Water  sensitive  papers  on  fixed  targets  provide  a  cost  effective  and  fast  way  to  improve  and  confirm  sprayer  performance.

                                                                                                             

 Sprayer  Types  

Airblast  sprayers  

Airblast  sprayers  are  the  most  common  general  fruit  crop  sprayer  around  the  world.  They  are  well  suited  to  reliably  and  cost  effectively  spraying  orchards  with  a  range  of  canopy  sizes  and  row  spacings.    Airblast  sprayers  use  an  axial  fan  to  generate  a  large  volume  of  relatively  low  velocity  air.    Air  is  typically  drawn  into  the  fan  from  the  rear  of  the  sprayer  and  turned  to  generate  a  radiating  plume  at  an  angle  of  about  15o  into  the  direction  of  travel.    Most  fans  rotate  counter  clockwise  (viewed  from  behind)  and  penetration  performance  is  weakest  on  the  right  hand  side  –  sprayers  can  often  be  seen  to  fail  to  penetrate  into  a  crosswind  in  the  tops  of  trees  on  the  right  hand  side.  

Some  airblast  sprayers  are  fitted  with  straightening  vanes  to  compensate  for  the  uneven  air  outputs  caused  by  fan  rotation.    These  are  reasonably  effective,  but  traditional  vanes  require  approximately  20%  more  horsepower  (and  diesel)  to  run  and  increase  sprayer  noise  outputs.  

Recent  improvements  in  fan  technology  with  fibre  reinforced  moulded  fan  blades  have  achieved  significant  improvements  in  air  output  evenness  and  volumes  from  axial  fan  sprayers.  

A  good  rule  of  thumb  for  axial  fans  is  that  they  can  produce  approximately  1,000  m3  of  air  per  horsepower  input  to  the  fan.    Airblast  sprayers  in  modern  apple  canopies  should  be  producing  between  30-­‐60,000  m3  per  hour  –  typically  with  an  air  velocity  at  the  nozzles  of  around  60-­‐90  km/hr.  

 Figure  1:  Two  modern  axial  fan  air  blast  sprayers  

 

 

Air  shear  sprayers  

Air  shear  spray  units  use  high  velocity  air  (typically  

>300  km/hr)  to  shatter  a  bleed  of  spray  liquid  into  fine  droplets.    It  takes  significant  input  power  to  produce  air  at  these  speeds  and  most  air  shear  sprayers  

produce  lower  air  volumes  than  axial  fan  sprayers  and  are  more  adversely  affected  by  wind  and  excessive  travel  speeds.  

An  important  limitation  of  air  shear  sprayers  is  that  

the  air  available  is  optimised  to  atomise  relatively  low  volumes  of  spray  liquid  –  they  perform  best  as  concentrate  sprayers  usually  at  3X-­‐5X  less  than  runoff  

volumes  for  typical  apple  canopies.    As  spray  liquid  feed  rates  to  nozzles  increases  the  droplet  sizes  and  size  range  increases  and  the  nozzles  start  to  “spit”.    It  

is  possible  to  use  air  shear  sprayers  to  apply  high  volume  sprays  to  the  point  of  runoff,  but  they  are  best  used  as  dedicated  low  volume  sprayers.  

Air  shear  sprayers  are  simple  and  reliable,  but  need  to  

be  operated  within  the  limitations  imposed  by  their  available  air  outputs.  

 Figure  2:  Air  shear  tower  sprayer  in  apples  

 

Tower  and  multi-­‐row  sprayers  

Tower  sprayers  aim  to  move  spray  and  air  delivery  vertically  up  the  canopy  wall  to  allow  more  accurate  

targeting  of  specific  canopy  areas.    Many  variations  of  tower  sprayers  have  been  produced  and  used  in  apples  around  the  world,  usually  with  claims  (often  

unjustified)  for  drift  reduction  and  coverage  improvements.  

                                                                                                             

There  are  airshear,  airblast  and  directed  fan  versions  of  tower  sprayers  on  the  market.    All  have  different  

strengths  and  weaknesses,  but  the  process  for  setting  up  and  optimising  tower  sprayer  performance  is  essentially  the  same  as  that  for  axial  fan  sprayers.  

Two  and  three  row  sprayers  are  starting  to  be  used  in  

intensively  planted  apple  canopies  –  typically  up  to  3.8m  tall  on  3.5m  row  spacings.    Multi-­‐row  sprayers  usually  feature  airbags  or  stacks  of  directed  fans.    

Multi-­‐row  sprayers  offer  high  spraying  workrates  (hectares  treated  per  hour),  but  they  rely  on  well  laid  out  blocks  of  consistent  trees.    They  represent  a  

significant  capital  investment  and  growers  considering  adopting  multi-­‐row  spraying  technology  need  to  plan  for  backup  spraying  options  in  the  event  of  

breakdowns.  

 

Figure  3:  Quantum  Mist  directed  axial  fan  tower  sprayer.    Note  the  different  head  orientations  on  each  side,  with  the  overlapped  

outputs  on  LHS  upwards  oriented  heads  giving  the  

best  coverage.  

 

Nozzles  and  droplet  sizes  

Nozzles:  Most  sprayers  (except  air  shear  and  spinning  

disc  sprayers)  uses  high  pressures  (6  to  25  bar)  through  small  orifice  cone  nozzles  (e.g.:  disc-­‐core,  hollow  cone  or  full  cone  types)  to  ideally  produce  

“fine”  (~100-­‐150  μm  diameter  [see  footnote  and  

Figure  4])  spray  droplets.    Fine  droplets  rely  on  sprayer  air  assistance  to  carry  them  to  the  canopy,  but  

they  can  provide  excellent  coverage  on  leaves  and  fruit.    In  practice  most  high  volume  dilute  or  2X  concentrate  spraying  on  orchards  has  a  wide  range  of  

droplet  sizes  from  “very  fine”  to  “coarse”.    The  smaller  the  droplet  size,  the  greater  the  risk  of  spray  drift,  the  larger  the  droplet  size  the  more  patchy  and  

one  sided  the  resulting  spray  coverage.  

Rules  of  thumb  with  nozzles;  1) Hollow  cone  nozzles  produce  smaller  droplet  

sizes  and  a  smaller  droplet  size  range  than  solid  cone  nozzles.    

2) Wide  angle  nozzles  produce  smaller  droplet  sizes  than  narrow  angle  nozzles.  

 3) Lower  output  nozzles  produce  smaller  droplet  

sizes  than  higher  output  nozzles  –  it  is  usually  better  to  divide  outputs  between  two  low  output  nozzles  than  to  rely  on  one  higher  output  nozzle.  

 4) Smaller  droplet  sizes  and  wider  angle  nozzles  

are  more  reliant  on  sprayer  air  assistance  than  jetty  high  output  nozzles.  

 When  spraying  in  windy  conditions  or  near  sensitive  areas,  larger  droplets  (>250  μm)  are  preferred  to  

reduce  the  risk  of  off-­‐target  drift.    Air  induction  (AI)  nozzles,  which  produce  large  spray  droplets  (typically  300-­‐  600μm),  can  help  minimise  drift  losses  in  high  

risk  situations.    The  use  of  large  droplet  sprays  is  starting  to  be  mandated  on  some  chemical  labels  to  reduce  drift  risks.  

AI  nozzles  produce  droplets  containing  small  air  

bubbles,  which  reduces  the  mass  of  the  droplets  and  assists  with  coverage  (compared  to  droplets  of  the  same  size  produced  by  other  nozzles).    Despite  the  

advantages  of  AI  nozzles  for  reducing  drift  risks,  the  increase  of  spray  droplet  size  will  almost  always  compromise  spray  retention  and  coverage  (compared  

to  application  of  finer  droplets).  

 11  μm  =  microns  and  is  the  usual  unit  for  measurement  of  droplet  diameters.  1mm  =  1000  μm.      Droplet  sizes  produced  by  different  nozzles  are  usually  described  in  terms  of  the  VMD  or  volume  medium  diameter.    At  a  quoted  VMD  half  of  the  spray  volume  from  a  particular  nozzle  is  contained  in  droplets  with  diameters  less  than  the  VMD  and  half  is  contained  in  droplets  with  diameters  greater  than  the  VMD.  

                                                                                                           

 

 

Figure  4:  Classification  scheme  for  nozzles  used  in  agricultural  spraying  in  accordance  with  

(ASABE)  s572  (American  society  of  agricultural  and  biological  engineers).

Managing  and  tuning  sprayer  air  assistance  

Too  much  air  and/or  too  great  an  air  velocity  tends  to  reduce  deposits  on  canopy  close  to  the  sprayer  as  spray  is  blown  off  the  target.    Conversely,  most  of  the  spray  volume  projected  beyond  the  canopy  in  the  rows  adjacent  to  the  sprayer  will  be  lost  to  the  ground  in  the  inter-­‐row  space  (large  droplets  fall  out,  fine  droplets  drift,  but  don’t  account  for  much  spray  volume).    An  important  part  of  optimising  airblast  sprayer  performance  is  to  match  air  assistance  to  the  canopy  being  treated.  

You  are  aiming  to  replace  the  air  within  a  canopy  with  spray  laden  air.    Larger/denser  canopies  will  require  more  air  than  smaller/more  open  canopies.    In  practical  terms  this  means  that  you  can  travel  faster  in  small/open  canopies  on  narrow  row  spacings  than  you  can  in  large/dense  canopies  on  wider  row  spacings.  

In  all  cases  it  is  important  to  set  the  sprayer  to  target  just  the  row  that  you  are  in  –  maximum  deposits  and  coverage  will  be  achieved  when  you  see  the  spray  plume  reach  at  least  a  meter  beyond  and  above  trees  in  the  upwind  adjacent  row.    

Sprayer  calibration  

There  are  two  distinct  parts  to  sprayer  calibration.  The  first  part  is  the  planning  phase.    This  involves  decisions  on  spray  application  volumes,  travel  speeds,  nozzle  types,  droplet  size,  nozzle  output  arrangement,  use  of  air,  and  air  speed  and  profile.    This  part  of  

calibration  is  often  done  in  the  winter  by  independent  specialists.    The  second  part  of  calibration  is  the  checking  and  tuning  phase.    In  most  spraying  operations  the  spray  nozzles  are  already  fitted,  and  travel  speeds,  output  volumes  and  chemical  rates  have  been  established.    At  this  stage  the  operator  needs  to  ensure  that  the  target  is  adequately  covered,  to  watch  for  leaks  and  blocked  or  damaged  nozzles,  to  check  filters  and  tank  agitation  and  to  confirm  that  application  volumes  match  those  expected.    If  the  area  or  row  length  to  be  treated  is  known,  it  is  possible  to  estimate  how  much  can  be  treated  per  tank  and  how  many  tanks  will  be  required  to  treat  the  area.    Operators  need  to  check  these  expected  figures  against  the  actual  volumes  used  and  look  to  fix  any  application  problems  as  they  occur.    This  is  a  very  important  on-­‐going  calibration  check,  it  is  best  done  by  the  operator  and  effectively  requires  no  calculations.    Acceptable  errors  in  calibration  and  application    

A  well  calibrated  sprayer  should  deliver  a  chemical  volume  that  is  within  5%  of  that  targeted  and  any  differences  of  more  than  10%  should  be  fixed.  

For  example,  a  sprayer  calibrated  to  deliver  1,000  L/ha  should  consistently  deliver  950  to  1,050  L/ha  and  should  not  go  beyond  900  to  1,100  L/ha.  

 

                                                                                                             

Spray  volumes  and  chemical  rates    Chemical  application  rate  recommendations  are  often  made  in  terms  of  product  rates  per  hectare.    This  is  fine  for  broad  acre  boom  spraying.    However,  is  not  sensible  for  tree  crops  where  different  row  spacings  and  canopies  can  represent  very  different  spraying  targets  per  hectare.  

Chemical  labels  in  Europe  prescribe  chemical  rates  per  hectare  and  tree  fruit  growers  have  trouble  making  adjustments  on  the  basis  of  tree  size.  

Chemical  labels  in  Australia  and  New  Zealand  prescribe  a  mixing  concentration  of  chemical  per  100  litres  of  dilute  spray.    This  should  make  it  easy  to  adjust  application  volumes,  and  hence  chemical  application  rates,  to  match  the  size  and  density  of  different  target  canopies.    In  practice  there  is  still  a  lot  of  confusion  as  to  how  best  to  define  chemical  application  rate  requirements  for  different  canopies.  

Row-­‐length  calibration  

A  method  for  distance-­‐based  calibration  was  developed  in  Australia,  initially  for  use  with  wine  grapes.    This  method  replaces  application  volumes  per  

hectare  with  application  volumes  per  100  metres  of  row.    Under  this  system  canopies  of  different  sizes,  or  at  different  stages  of  seasonal  development,  are  

assigned  different  application  volume  targets  (i.e.  different  delivery  volumes  per  100  metres  of  row  length).    Once  this  is  done,  it  becomes  very  easy  to  

calibrate  sprayers  using  simple  tables  in  place  of  the  normal  calibration  formulas  and  calculations.  

The  current  SprayWise  recommendations  for  apple  canopies  are  that  20-­‐25  litres  of  spray  volume  will  be  

required  per  100  metres  of  canopy  row  per  metre  of  tree  height  for  fungicides  and  25-­‐30  litres  per  100  metres  for  miticides  and  PGRs  

(www.croplands.com.au).  

Canopy  volume  or  Tree-­‐Row-­‐Volume  (TRV)  calibration  

TRV  spraying  is  similar  to  row  length  calibration.    It  

was  developed  on  American  apples  over  40  years  ago  and  has  since  been  proven  in  NZ  apples.    The  base  assumption  of  TRV  spraying  in  apples  is  that  one  litre  

of  dilute  spray  can  wet  (cover)  something  between  11  

and  14  cubic  metres  of  canopy  volume  to  the  point  of  runoff  –  with  the  11  m3/l  figure  relating  to  dense  

canopies  and  14  m3/l    relating  to  more  open  canopies.    For  very  dense  canopies,  or  where  the  spray  target  requires  full  wetting  (e.g.  scale  insects  with  mineral  oil  

sprays  and  some  thinning  sprays)  a  greater  application  volume  will  be  required,  and  a  coverage  factor  of  between  7.5  to  11  m3/l  may  be  required.  

It  is  easy  to  estimate  TRV  for  a  block  by  measuring;  1)  Height  of  crown,  2)  average  canopy  spread  and  3)  row  spacing  (Figure  5).

 Figure  5:  Simple  TRV  measurement  

 Calculating  Tree-­‐Row-­‐Volume  

TRV  (m3/ha)  =    

Height  (m)  x  Spread  (m)  x  10,000  ÷  Row  spacing  (m)  

Example:    If  crown  height  =  3.5  m,  spread  is  2.6  m  and  

row  spacing  is  4.5  m.  

TRV  =  3.5  x  2.6  x  10000  ÷  4.5  

               =  20,222  m3/ha      (or  around  20,000  m3/ha)  

Estimating  required  application  volumes  

Dilute  spray  volume  (l/ha)    

=  TRV  (m3/ha)  ÷  Coverage  factor  (m3/litre  of  spray)  

Example:    If  TRV  =  20,000  m3/ha  and  the  coverage  factors  selected  are  14  m3/litre  spray  for  fungicides  

and  11  m3/litre  for  thinning  sprays.  

                                                                                                             

Dilute  spray  volume  required  for  fungicides       =  20,000  ÷  14       =  1,428  l/ha   (round  to  1,500  l/ha)    Dilute  spray  volume  required  for  thinners         =  20,000  ÷  11       =  1.818  l/ha   (round  to  1,800  l/ha)    In  practice  it  is  sensible  to  establish  three  or  four  TRV  groupings  for  different  canopies  on  your  property,  each  with  a  similar  spray  volume  requirement.    You  

should  then  work  out  how  best  to  achieve  the  different  application  volumes  for  the  different  blocks  (by  turning  off  nozzles,  by  varying  travel  speed  etc.).  

Deposit  variability    Well  setup  sprayers  on  regular  canopies  in  full  leaf  can  

deposit  as  much  as  90%  of  the  output  spray  volume  on  the  target  canopy.    Spray  deposition  efficiency  in  the  early  season  is  much  lower,  with  dormant  

canopies  only  capturing  5-­‐10%  of  the  applied  spray  volume.  

Spray  deposits  through  trees  will  always  be  variable.    When  dilute  spraying  to  the  point  of  runoff,  outer,  

easily  sprayed,  canopy  zones  typically  receive  2X  higher  deposits  than  lower  inner  canopy  zones  and  3X  higher  deposits  than  upper  inner  canopy  zones.    

Similar  variability  is  seen  with  low  volume  concentrate  sprays,  but  a  lack  of  runoff  in  outer  canopy  zones  often  results  in  5-­‐fold  variations  in  deposits  through  

trees.  

The  lack  of  runoff  losses  from  concentrate  sprays  at  3X  or  greater  results  in  average  deposits  that  are  10-­‐15%  higher  than  those  achieved  from  dilute  spraying.  

The  deposit  variability  patterns  above  relate  to  

average  deposits  in  different  zones  of  trees.    Deposit  variations  on  individual  fruit  and  leaf  surfaces  can  be  significantly  higher.    However,  in  most  cases  chemical  

efficacy  is  achieved  because  there  is  some  chemical  movement  from  the  point  of  initial  deposition.  

Despite  being  able  to  live  with  significant  deposit  variability,  spray  coverage  visualization  is  an  

important  tool  to  help  identify  application  problems  and  to  improve  sprayer  performance.  

Dilute  versus  Concentrate  spraying  Chemical  labels  for  tree  crops  in  New  Zealand  and  

Australia  prescribe  a  tank  mixing  concentration  of  chemical  per  100  litres  of  spray  mix.    This  concentration  is  expected  to  control  the  target  pest  or  

disease  when  the  spray  is  applied  “dilute  to  the  point  of  runoff”.  

The  point  of  runoff  is  quite  subjective,  but  it  assumes  that  target  surfaces  are  sufficiently  covered  with  spray  

to  retain  a  high  enough  chemical  dose  to  achieve  control.    In  most  canopies,  when  spray  begins  to  drip  from  the  outer  exposed  canopy  (the  point  of  runoff),  

the  inner  canopy  will  have  received  approximately  half  to  a  third  of  the  dose  of  the  outer  canopy.  

A  majority  of  chemical  labels  make  provision  for  

sprays  to  be  applied  using  volumes  below  the  point  of  runoff.    Water  is  just  a  dilutent  and  carrier  for  the  chemical,  and  modern  adjuvant  technology  can  

actually  improve  coverage  and  retention  of  low  volume  sprays.    Low  volume  spraying  can  greatly  reduce  the  down  time  of  repeated  tank  fills.    

However,  there  is  definitely  some  safety  in  volume  and  most  low  volume  spraying  in  apples  is  undertaken  at  a  half,  a  third  or  a  quarter  of  the  runoff  volume.  

It  is  important  that  the  chemical  application  rates  that  

would  be  used  in  a  dilute  spray  application  are  maintained.    If  half  of  the  runoff  spray  volume  is  used,  the  chemical  mixing  concentration  should  be  doubled  

(2X  concentrate).    If  the  spray  volume  is  reduced  to  a  quarter  of  the  runoff  volume,  the  tank  mixing  concentration  should  be  increased  by  a  factor  of  four  

(4X  concentrate)  etc.

                                                                                                             

 

Spray  coverage  estimation  using  water  sensitive  papers  to  optimise  sprayer  performance  

Water  sensitive  papers  are  yellow  sheets  of  card  

(usually  75mm  X  25mm)  that  turn  blue  on  contact  with  water.    They  are  an  excellent  indicator  of  spray  coverage  and  also  provide  a  lot  of  information  on  

spray  droplet  sizes.  

Papers  go  grey  on  exposure  to  high  humidity  and  are  easily  marked  by  fingerprints.    They  need  to  be  kept  in  a  sealed  packet  in  a  dry  place.    When  handling  the  

papers  it  is  usually  best  to  wear  latex  gloves,  although  they  can  be  used  without  gloves  provided  you  are  careful  to  just  touch  the  edges  or  backs  of  the  cards  

(Figures  6a,  b,  c).  

 

   Figure  6a:  Handling  water  sensitive  papers.    Take  10  papers,  turn  one  to  face  the  others  to  reduce  finger  prints    

 

Figure  6b:  Fold  in  half  and  gently  pull  the  inner  paper  out  from  the  stack    

 

Figure  6c:  Clip  papers  onto  horizontal  and  vertical  holders  (the  wire  clips  shown  work  well  but  bull  dog  clips  are  ok)    

For  coverage  testing  in  any  crop  it  is  best  to  place  the  papers  in  areas  where  poor  coverage  is  suspected  to  occur.    In  apples  we  have  found  the  use  of  a  fixed  

target  spray  pole  located  approximately  half  a  metre  along  the  row  from  a  tree  trunk  will  provide  a  good  indication  of  inner  canopy  spray  deposits.  

Usually  10  folded  papers  (giving  20  coverage  surfaces)  

are  all  that  is  needed  to  identify  patterns  in  spray  coverage  and  differences  in  sprayer  performance.

                                                                                                             

Examples  of  the  sort  of  coverage  you  can  expect  to  see  are  shown  in  Figures  7  and  8.  

 

 

Figure  7:1600  l/ha  to  standard  4.5m  tall  Royal  Gala  trees  in  December.  

Note:  Runoff  in  lower  papers  and  lighter  coverage  in  tree  tops  (second  paper  from  the  top).    A  little  more  of  

the  output  should  have  been  directed  into  the  tree  tops,  but  these  papers  show  excellent  coverage.  

 

Figure  8:  Application  of  450  l/ha  (dilute)  for  fruitlet  thinning  to  just  the  tops  of  dwarf  (4m  tall)  Royal  

Gala  trees  using  just  the  top  nozzles  on  the  sprayer.  

Note:  Good  coverage  in  the  tops,  but  not  to  the  point  of  runoff.  

There  is  not  much  point  putting  papers  in  the  outer  canopy  as  most  coverage  problems  occur  in  the  inner  

and  upper  canopy  zones.    Spraying  is  best  done  using  water,  although  it  can  also  be  done  when  the  sprayer  is  being  used  in  a  chemical  spray  round.  

Retrieve  the  papers  as  soon  as  possible  after  spraying  and  keep  some  notes  that  describe  the  sprayer  setup  

and  application  volume,  the  target  canopy  and  the  weather  conditions  at  the  time  of  spraying.    Either  staple  or  glue  (a  glue  stick  is  good)  the  recovered  

papers  to  this  notes  sheet  (see  template  at  the  end  of  these  notes).  

Making  a  judgment  on  coverage  performance  

Placing  all  of  the  papers  systematically  onto  a  record  sheet  allows  you  to  make  an  overall  assessment  of  

spray  coverage.    Look  for  both  poor  coverage  and  excessive  runoff  (too  much  spray  volume  for  the  target  requirements).  

It  is  useful  to  score  the  number  of  paper  surfaces  out  

of  the  total  that  have  inadequate  coverage.    Experience  in  wine  grape  spraying  suggests  that  pest  and  disease  control  is  likely  to  be  compromised  in  

canopies  where  20%  or  more  of  papers  placed  around  bunches  show  poor  coverage.  

Improving  spray  coverage  

Each  coverage  test  with  water  sensitive  papers  should  take  only  about  ten  minutes.    If  you  are  unhappy  with  the  spray  coverage  achieved  try  and  identify  the  most  

likely  limiting  factor  and  test  whether  an  adjustment  to  this  improves  coverage.    It  is  best  to  make  only  one  adjustment  at  a  time  and  then  retest,  as  that  way  you  

can  identify  what  factors  have  the  greatest  effect  on  your  spray  coverage.  Factors  that  you  might  consider  testing  to  improve  fruit  coverage  include:  

• travel  speed  –  usually  you  may  need  to  slow  down  in  big  dense  trees,  but  with  large  fans  in  small  trees  speeding  up  can  improve  coverage.      

• sprayer  air  output  -­‐  change  fan  gear,  fan  pitch  or  PTO  speed  to  adjust  air  outputs    

 • droplet  size  –  increase  pressure  to  get  finer  

droplets  or  change  to  fine  droplet    hollow  cone  ceramic  nozzles  

 • compare  deposits  from  one  sprayer  with  another    • fruit  exposure  –  thin  to  singles    

                                                                                                             

• halve  the  application  volume  and  make  a  pass  in  both  directions  along  the  row  

 • Note  that  water  sensitive  papers  do  not  provide  a  

reliable  indication  of  spray  droplet  spreading  on  plant  surfaces  –  especially  where  super-­‐spreader  spray  adjuvants  are  used.  

 

What  to  look  for  

The  papers  represent  a  repeatable,  fixed-­‐position  

target.    Given  that  leaves  are  free  to  move  in  the  sprayer  air  stream  it  is  quite  likely  that  leaf  deposits  will  be  better  than  those  seen  on  the  papers.    

However,  the  papers  are  not  unlike  fruit  or  branches  which  do  not  move  as  readily  and  the  deposits  on  the  papers  can  be  regarded  as  a  worst  case  look  at  

deposits  from  your  sprayer.  

 

There  are  four  important  things  to  look  out  for:  

1)   Major   gaps   in   spray   coverage   –   yellow   papers  where  the  spray  is  failing  to  penetrate  or  reach.      

2)  Uneven  coverage  –  some  papers  heavily  or  totally  

blued,  while  others  are  still  mostly  yellow.  Even  if  there  is  an  even  spread  of  droplets  on  the  poorly  covered  areas  this  area  is  underdosed  relative  to  the  

areas  with  greater  coverage.  

3)  Droplet   sizes   and   distribution   –   there   is   a   useful  guide   available   with   the   water   sensitive   papers   that  provides  information  on  this  area.  

4)  Runoff  –  (totally  blue  papers  with  streak  marks),  

especially  if  this  occurs  with  concentrate  spray  applications.  

   Figure  9:  A  5m  tall  spray  pole  with  fixed  target  water  senstive  paper  clips  in  a  dormant  apple  tree    Note  use  of  folded  vertical  and  horizontal  papers  at  

approximately  metre  height  intervals,  with  full  blue  wetting  of  visible  papers  from  a  high  volume  spray.  

 

A  template  for  recording  water  sensitive  paper  results  is  given  on  the  following  page.  

 

 

                                                                                                             

LOCATION………………………………………………DATE………………..RUN  #  ……..    

Block                                                                                                                                   Mark  Pole  Position                                                                                                            Sprayer                                                                                                                            

X  marks  trees   X      X  

Water  Rate  (l/ha)                                                                                                 X      X    Travel  Speed  (km/h)                                                                                  

Indicate  wind  direction  with  an  arrow  

   

    X      X  Wind  speed                                                                                                  Direction          Temperature                                                                                   of  travel           X      X            Orientation    Facing/Upwind                                      Distant/Downwind                                Top  Surface                                                                    Bottom  Surface     Height  

…  

 

 

 

 

 

…  

 

 

 

 

…  

 

 

 

 

 

…  

 

 

 

 

 

…