Наукові засади ефективного використання пестицидів при обприскуванні

Наукові засади ефективного використання пестицидів при обприскуванні Барановський О.С., директор ПП «Агротехніка», канд..техн.наук Захист рослин від шкідників, хвороб та бур’янів відіграє важливу роль в по-дальшому підвищенні урожайності сільськогосподарських культур. На сьогодні втрати врожаю від них становлять 20-27 % по зернових культу-рах, 23-32 % по просапних, а в садах до 48 %. В системі інтегрованого захисту рослин важливу роль відіграє раціональне застосування хімічних засобів боротьби з бур’янами, шкідниками та хворобами рослин. Як показує практика світового землеробства, з впровадженням інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур, значно зростає вироб-ництво та застосування пестицидів. Якщо 1960 році на світовому ринку було реа-лізовано пестицидів на суму $ 1,7 млрд., то в 2005 - на $ 38 млрд., а прогноз на 2010 рік становить $ 46,2 млрд. Разом з тим, вагомої альтернативи хімічному ме-тоду захисту рослин на найближчі 30...40 років не передбачається. Основним і найбільш перспективним методом внесення пестицидів є обприскування, яке заключається в нанесенні їх в рідкому стані в вигляді краплин на об’єкт обробки. Застосування препаратів в рідкому стані дозволяє економно їх витрачати, так як частинки розпиленої рідини, які утримують активні речовини, краще прилипають до поверхонь і більш довго утримуються на них. Ринок України зараз насичений як вітчизняними так і зарубіжними маши-нами для застосування пестицидів. Технічний рівень вітчизняних обприскувачів в останні роки значно зріс. Вони комплектуються імпортними вузлами та робочими органами і за якістю ро-боти знаходяться на рівні зарубіжних аналогів. У деякій мірі вітчизняні обприску-вачі поступаються імпортним за надійністю роботи. Це в першу чергу обумовлю-ється низькою якістю вітчизняного металопрокату, що використовується для ви-готовлення вузлів обприскувачів, та недостатнім технологічним оснащенням за-водів, що виробляють ці технічні засоби. Проте ціна імпортних обприскувачів у 2-2,5 раза вища ніж вітчизняних. Тому машини для захисту рослин вітчизняного виробництва на ринку України успішно конкурують з імпортними. Основними виробниками обприскувачів в Україні на сьогодні є ВАТ “Львівагромашпроект”, ВАТ “Богуславська сільгоспте-хніка”, ПП “Агротехніка”, ВАТ “Завод “Фрегат”, ВАТ “Львівагромаш”, СПД “Ба-ртощук” (таблиця 1). В цілому ці підприємства виробляють обприскувачі з місткі-стю бака від 400 л до 2500 л та шириною захвату від 12 м до 21,6 м. В стадії роз-робки знаходяться обприскувачі з місткістю бака 3200 л і робочою шириною за-хвату до 27 м. У зарубіжних обприскувачах місткість бака сягає до 6000 л, а ши-рина захвату – до 52 м. Тому такі обприскувачі мають значну перевагу при оброб- ці полів великих розмірів, де доцільно мати продуктивність більше 90 га за зміну. Окрім цього, в Україні серійно не виробляються самохідні обприскувачі. Тому для обробки високорослих культур, зокрема, ріпака, соняшника, кукурудзи, доцільно використовувати імпортні висококліренсні самохідні обприскувачі. Самохідні обприскувачі дозволяють від 10 % до 20 % збільшити робочу швидкість за рахунок зменшення впливу на нерівномірність обробки нерівностей ґрунту, а головною їх перевагою є менші витрати часу на переїзди. Але слід відмі-тити, що самохідні обприскувачі ефективні при використанні їх в спеціалізованих загонах по обприскуванню с.-г. культур та машинно-технологічних станціях, тоб-то там, де є великий обсяг робіт і необхідність в переїздах на значні відстані. Залежно від якості обприскування, яка є визначальним фактором ефектив-ного використання пестицидів, частка препарату, що попадає на об’єкт обробки і безпосередньо використовується для досягнення цілі обробки, може коливатись від 10 до 90 %. Решта ж потрапляє в навколишнє середовище і забруднює його. А враховуючи те, що експлуатаційні витрати на обприскування в 5-15 разів менші від вартості самих пестицидів, то основна увага при їх використанні повинна бути спрямована не на зниження витрат на процес внесення, а на якість його виконання. Якість внесення пестицидів в основному залежить від норми витрати робо-чої рідини, дисперсності розпилу, рівномірності обробки та ступеня осідання пре-парату на об’єкт обробки. Основними чинниками, через які норма витрати робо-чої рідини впливає на біологічну ефективність застосування пестицидів, є утри-маність препарату на рослинах та ступінь покриття їх поверхні. Існує критична межа утримання рослинами рідини на собі, збільшення ж витрат понад цю межу спричинює різке зниження ефективності використання пестицидів. Вона різна для окремих рослин, фази їх розвитку і має відносно невелике значення. Для більшос-ті зернових та просапних культур критична норма витрати робочої рідини з умов утримання краплин на рослинах складає 350-400 л/га. З іншого боку норма витра-ти робочої рідини повинна бути достатньою для забезпечення потрібної густоти покриття краплинами рослин. Сама ж густота покриття залежить від норми витра-ти робочої рідини, дисперсності розпилу та ступеня осідання краплин. В свою чергу дисперсність розпилу впливає на осідання краплин на об’єкт обробки, сту-пінь покриття препаратом рослинної поверхні, утримання препарату на ній, про-никненню у тканину (листову абсорбцію) та на токсичність його для шкідливих організмів. Тому якісне розпилення робочої рідини на краплини оптимального розміру є основним фактором, який забезпечує ефективність обробки. Відомо, що чим дрібніші краплини, тим більший ступінь покриття препара-том рослинної поверхні, краще утримання препарату на ній, листова абсорбція, та токсичність дії його на шкідливі організми. Але з підвищенням дисперсності рос-лину збільшується знесення краплин повітряними потоками в атмосферу, тобто знижується ступінь осідання препарату на рослини, а звідси знижується і густота покриття, а, відповідно знижується і ефективність препарату. Робота стандартних гідравлічних розпилювачів типу LU, ST, XR з екологіч-них умов обмежується при відносно невеликому вітрі. Так, рекомендується, щоб у залежності від швидкості вітру (U) не менше 10 % розпиленої рідини (V10) заклю-чались в краплинах: U до 2 м/с - V10 > 130 мкм; U до 3 м/с - V10 > 140 мкм; U до 4 м/с - V10 > 160 мкм; U до 5 м/с - V10 > 200 мкм. Для дотримання цієї умови такі розпилювачі не можна використовувати при швидкості вітру більше 3-4 м/с. З метою розширення метеорологічних умов, при яких можна проводити екологічно безпечне обприскування, застосовують розпилювачі “зі зниженим дрейфом” за рахунок крупнішого розпилу, типу АD або DG. Екологічна безпека з такими розпилювачами досягається при швидкості вітру до 5,0 м/с. Останнім часом розроблені і широко використовуються принципово нові інжекторні розпилювачі. Ці розпилювачі певною мірою вирішують питання підвищення ефективнос-ті крупних крапель за рахунок того, що вони наповнюються повітрям і після осі-дання на поверхню рослини лопаються. В результаті з однієї краплини, відносно великого розміру, утворюється декілька краплин, значно менших, які забезпечу-ють кращу дію препарату. Ефективне обприскування інжекторними розпилюва-чами забезпечується при швидкості вітру до 6-7 м/с. Проте, кращий ефект від за-стосування інжекторних розпилювачів досягається при відносно високому робо-чому тиску (0,4-0,8 МПа). У значній мірі на ефективність використання пестицидів впливає нерівно-мірність обробки. За результатами досліджень збільшення нерівномірності оброб-ки до 50 % за коефіцієнтом варіації відкладень при допустимій агровимогами 25 %, призводить до зниження ефективності використання пестицидів 2,0 – 2,4 рази. Ефективне обприскування забезпечується при температурі менше 22 0С, що зазвичай буває від 20 годин вечора до 10 годин ранку, та при відносній вологості повітря більше 55 %. Окрім показників якості обприскування на ефективність застосування пес-тицидів суттєво впливає хімічний склад води, що використовується для приготу-вання робочої рідини. Якщо вода утримує в собі завислі частинки землі, то вони сприяють скороченню періоду дії гербіцидів. Біологічна ефективність пестицидів знижується при змішуванні їх з лужною водою. Для зниження рівня рН води мо-жна використовувати кислотні речовини (соляна, лимонна, оцтова кислоти, то-що). Проте при зниженні рівня рН до величини меншої 3,5 відбувається іонна ди-соціація і препарат випадає осад, що знижує його розчинність, погіршує гомоген-ність розчину та підвищує ризик фітотоксичності рослин. Наявність солей у воді обумовлює її жорсткість, що пов’язано з утриманням бікарбонатів, сульфатів і ні-тратів кальцію і магнію. У розчинах частина речовин розпадається на іони, які залишаються вільними для з’єднання з іншими присутніми іонами, що призводить до випаданні частинок в осад на дно бака, засмічення фільтрів, розпилювачів, зниження концентрації активного інгредієнта в розчині. Зниження жорсткості во-ди можна домогтися шляхом додавання речовин, які вступають в реакцію з луж-ними компонентами , утворюючи полімери і нейтралізуючи вільні іони у воді. Та-кими речовинами можуть бути сульфат амонію, сульфат двовалентного і трива-лентного заліза, тощо. Додаванням у воду 1-2 % сульфату амонію до розчинення в ній фітосанітарних продуктів підвищується також ефективність активних інгреді-єнтів. Підвищенню властивостей фітосанітарних продуктів сприяє додавання амонію (NH4) і сірки, які сприяють абсорбції продукту рослинами. До машин нового покоління можна віднести обприскувачі з пневматичним осадженням крапель, які останнім часом почали виго¬товляти всі провідні фірми. В нових обприскувачах за рахунок примусо¬вого осадження краплин штуч-но створеними повітряними потоками забезпечується можливість використання дрібніших, тобто більш ефективних краплин при цьому, покращується проник-нення їх в рослинний по¬крив та рівномірність обробки рослин. Нижня частина листків при цьому обробляється в 2-5 разів більше порівняно з обробкою зви¬чайним обприскувачем. Обприскувачі з примусовим осадженням краплин повітряними струменями забезпечують змен¬шення знесення препарату вітром до 90 %, що дозволяє вико-нувати об¬прискування при швидкості вітру до 8 м/с. Збільшення швидкості осі¬дання краплин сприяє також зменшенню знесення препарату в атмо¬сферу за ра-хунок випаровування. Окрім цього повітря замінює части¬ну води в якості носія, що дозволяє в 2-3 рази зменшувати норму вне¬сення робочої рідини. Звідси менші витрати часу на заправку та транспортування води. До 10 % можна зменшити витрату пестицидів і таким чином за¬безпечувати високу ефективність обприскування шляхом обладнання обприскувачів бортови-ми комп'ютерами з контролюючими та виконавчими механізмами. Система дозу-вання, в яку входять бортові комп'ютери, датчики швидкості руху агрегату, ви-трати робочої ріди¬ни і тиску, а також регулювальна апаратура, дозволяє програ-мувати необхідну норму витрати робочої рідини і підтримувати її постійною при всіх режимах руху (подоланні підйомів і спусків, проковзуванні). Окрім цього, бортові комп'ютери виконують контрольно-інформаційні функції процесу обпри-скування. Шляхом натискання відповідних кнопок можна отримати наступні па-раметри: швидкість руху, сумарну оброблену площу, сумарний пройдений шлях, витрату рідини, ширину захвату, поточний час тощо. У випадку відхилення від норми витрати подаються світловий і звуковий сигнали. Лідерами в розробці бор-тових комп'ютерів можна вважати фірми "Мuller Elektronic" (Німеччина), "Аrag" (Італія), "Тееjеt (США). Обладнання обприскувачів комп'ютерами коштує 15-16 тисяч гривень, але, як показують випробування, завдяки економії робочої рідини ці витрати окупо-вуються вже після обробітку 600 га. Обприскувачі доцільно обладнувати пінними маркерами або навігаційною системою GPS, які забезпечують суттєве підвищен-ня ефективності захисних заходів за ра¬хунок зменшення "огріхів", які зазвичай становлять 10-20 % оброб¬леної площі. Таблиця 1- Технічні характеристики вітчизняних польових обприскувачів № п/п Найменування показників М а р к а о б п р и с к у в а ч а ОП-2000- 2-21,6 ОП-2000 -2-08 ОПШ- 2000 ОСШ- 2500 ОРП- 2000 ОПК-2000 ОНШ-600 ЕКО-2000 -18ШПС 1 Продуктивність за 1 год, га/год: основного часу 12,9-25,9 11,1-22,2 10,8-25,9 10,8-21,6 10,8-25,2 10,8-21,6 8,8 10,8-21,6 2 Місткість бака, л 2000 2000 2000 2500 2000 2000 600 2000 3 Робоча ширина захвату, м 21,6 18,5 18,0-21,6 18,0; 18,0; 21,0 18,0 12,0 18,0 4 Робоча швидкість, км/год 6-12 6-12 6-12 6-12 6-12 6-12 6-12 6-12 5 Транспортна швид-кість, км/год До 16 До 16 До 16 До 16 До 16 До 16 До 16 До 16 6 Витрата робочої рі-дини, л/га 75-300 75-300 75-300 50-400 50-400 50-400 50-300 50-400 7 Робочий тиск, МПа 0,2-0,8 0,2-0,8 0,1-0,8 0,1-0,8 0,1-0,8 0,1-0,8 0,1-0,8 0,1-0,8 8 Висота підйому штанги, мм 500-1900 500-1200 500-1200 600-1900 500-1500 500-1800 500-900 500-1500 9 Ширина колії, мм 1400, 1500, 1600 1400, 1500 1500, 1800 1400, 1500 1400, 1500, 1800 По трак-тору 1400, 1500, 1800 10 Маса, кг 1500 1500 1550 1770 1400 1500 480 1340 111 Агрегатування з трак-тором кл. 1.4 кл. 1.4 кл. 1.4 кл. 1.4 кл. 1.4 кл. 1.4 кл. 1.4 кл. 1.4