Electrical Weed Destroyer (EWD) – ny teknik för mekanisk ogräskontroll

In this one-year project we plan to test the effect of an existing equipment, based on electrostatics, on both annual and perennial weeds. The aim is to evaluate the potential for using the equipment in commercial agricultural and horticultural production. Results will be used as a base for development of field machinery in a follow-up project together with JTI.
We expect the project to yield answers to the following questions:
• Which dose (voltage and time) is the most effective and resource effecient, respectively, to kill annual weeds of different development stages?
• Which dose (voltage and time) is the most effective and resource effecient, respectively, to kill perennial weeds? • What effect does the method have on roots or rhizomes of perennial weeds, and how does it affect the regrowth? • What importance does the soil moisture have on the effect?
• What is the potential for developing the equipment for use in commercial agriculture and horticulture?

I detta ett-åriga projekt vill vi testa en befintlig utrustning för mekanisk ogräsbekämpning baserad på elektrostatisk energi på såväl annuella som perenna ogräs. Syftet är att värdera utrustningens potential för användning i kommersiell lantbruks- och trädgårdsproduktion. Målet är att ge underlag för utveckling av fältmässig utrustning i ett uppföljningsprojekt tillsammans med JTI.
Vi förväntar oss att projektet ger svar på följande frågor:
• Vilken är den optimala respektive mest energieffektiva dosen (mätt i spänning och tid) för att döda ettåriga ogräs i olika utvecklingsstadier?
• Vilken är den optimala/mest energieffektiva dosen för att döda vissa fleråriga ogräs?
• Vilken effekt har metoden på rötter/rhizomer hos fleråriga ogräs, och hur påverkar den återväxten?
• Vilken betydelse har markfuktigheten för metodens effektivitet?
• Vilken potential finns för att utveckla utrustning för fältbruk?

Effekten av elektricitet på baldersbrå och flyghavre undersöktes med en kombination av 4 spänningsnivåer och 4 exponeringstider. Effekten var mycket kraftig på båda arternas groddplantor, även vid kortaste exponeringstiden (0,2 s). Även stora plantor av baldersbrå blev tydligt påverkade. Låg spänning, och därmed högre strömstyrka, gav bättre bekämpningseffekt än hög spänning. I ett annat försök testade vi effekten på väletablerad kvickrot. Plantorna klipptes och behandlades efter återväxt till 2-3-bladsstadiet. Behandling med spänningsnivåer mellan 5 och 20 kV under 0,2 till 13,5 s resulterade i reducerad rhizomvikt. Största minskningen åstadkoms med låg spänning och lång tid. Effekten på annuella ogräs i tidiga utvecklingsstadier är således mycket kraftig. Troligen kan exponeringstiden minskas ytterligare vilket skulle öka möjligheterna för praktisk tillämpning. För perenna ogräs bör placeringen av elektroderna, och därmed flödesvägen genom rot/rhizom, studeras ytterligare.

Integrerad bekämpning (IPM) av annuella och perenna ogräs är en nyckelfaktor för att begränsa användningen av kemiska bekämpningsmedel med bibehållna skördenivåer. Men traditionell mekanisk kontroll är kostnadskrävande, och ökar dessutom både energiförbrukning och näringsläckaget från marken. Det är därför ett högt prioriterat mål att utveckla alternativa metoder och strategier. I detta projekt har vi i ett första steg testat en utrustning som bygger på elektrisk bekämpning av såväl ettåriga ogräs som rotogräs.
De ettåriga ogräsen representerades i vårt försök av baldersbrå och flyghavre som vi odlade i krukor i växthus. Vi testade effekten av elektrisk bekämpning med spänningsnivåer mellan 5 och 20 kV under 0,2 till 13,5 s. Bekämpningen gjordes dels i ett tidigt stadium, när plantorna hade 2-4 blad, och dels med större plantor. Behandlingen av småplantor var mycket effektiv, och resulterade i nästan total avdödning framförallt vid låga spänningsnivåer. Även större plantor av baldersbrå påverkades negativt, inte minst när det gällde produktionen av blommor.
I ett andra försök undersökte vi effekten av elektricitet på kvickrot, ett flerårigt ogräs med underjordiska utlöpare. Vår hypotes var att strömmen skulle ledas vidare från basen på skottet ner till utlöparna, och förstöra en del av vävnaden där. För kvickroten var effekten mindre än för de andra arterna, även om vissa av behandlingskombinationerna minskade rhizomtillväxten. Resultatet av behandlingen, framförallt vid låg spänning (5 V) och lång exponeringstid (13,5 s), var en relativt tydlig minskning av utlöparna. För att få väl etablerade plantor odlade vi dem först i 7 veckor, klippte av skotten och behandlade med elektricitet efter ytterligare 6 veckor. För praktisk odling ser vi möjligheter att utrustningen i förlängningen kan utvecklas till användning för såväl totalbekämpning efter skörd, selektiv bekämpning i radsådda grödor och platsspecifik bekämpning av vissa arter. De stora potentiella fördelarna med metoden är en effektiv ogräskontroll utan användning av herbicider och utan omrörning i marken, d.v.s. litet näringsläckage.