СУЧАСНІ ТА ПЕРСПЕКТИВНІ РОЗПИЛЮВАЧІ ШТАНГОВИХ ОБПРИСКУВАЧІВ

СУЧАСНІ ТА ПЕРСПЕКТИВНІ РОЗПИЛЮВАЧІ ШТАНГОВИХ

 ОБПРИСКУВАЧІВ

1. Визначальним фактором ефективності використання пестицидів є якість їх внесення. В дослідах за рахунок забезпечення високої якості обприскування в багатьох випадках рекомендовані норми внесення пестицидів вдавалося скорочувати на 50 % .
2.           Основними критеріями якості обприскування є норма внесення робочої рідини, дисперсність розпилу, густота покриття краплинами поверхні, що обробляється, та рівномірність  розподілу по ній.
3.           Всі показники якості обприскування в значній мірі залежать від типу, параметрів та режимів роботи розпилювачів. Зараз є багато різновидностей розпилювачів і постає актуальним питання підбору оптимального з них для конкретних умов роботи.
4.           Сучасні обприскувачі комплектуються в основному гідравлічними розпилювачами, яких є декілька типів. Особливості їх розглянемо на прикладі розпилювачів компанії “LECHLER” (Німеччина), яка в своєму арсеналі має всі типи та модифікації сучасних розпилювачів і є провідною фірмою у світі.
5.           Найбільш розповсюдженими є гідравлічні щілинні плоскоструменеві розпилювачі, які в свою чергу розділяються на звичайні зі зниженим дрейфом, подвійні, стрічкові та для нанесення “під листя”.
6.           Звичайні плоскоструменеві розпилювачі, марка яких LU та ST (до них же відносяться і вітчизняні розпилювачі типу ОЦУ 11.220) є найбільш універсальні і можуть застосовуватись при всіх видах суцільного обприскування. Основною їх особливістю є те, що вони забезпечують відносно високу дисперсність розпилу. Розпилювачі LU та ST різняться між собою кутом факелу розпилу (LU має кут 90 і 120^о, ST - 80 і 110^о) та стійкістю факелу розпилу до знесення краплин вітром (LU вважаються більш стійкими).
7.       Відомо, що чим дрібніші краплини, тим більша ступінь покриття препаратом рослинної поверхні, кращі утримання препарату на ній, проникнення в тканину (листова абсорбція) та токсичність дії його на шкідливих організмів. Але ж з підвищенням дисперсності розпилу збільшується і знесення його повітряними потоками в атмосферу, тобто знижуються ступінь осідання препарату на рослини, а звідси знижується і густота покриття, а, відповідно при певних умовах роботи знижується і ефективність використання препарату. Робота з розпилювачами типу LU та ST  з екологічних умов обмежується при відносно невеликому вітрі. Так, Німецький Федеральний біологічний комітет, що відає допуском техніки і препаратів до використання (ФРН), рекомендує щоб в залежності від швидкості вітру (U) не менше 10 % розпиленої рідини (V₁₀) заключались в краплинах:
8.           U до 2 м/с - V ¹⁰ > 130 мкм ;
9.           U до 3 м/с - V ¹⁰ > 140 мкм ;
10.           U до 4 м/с - V ¹⁰ > 160 мкм ;
11.           U до 5 м/с - V ¹⁰ > 200 мкм.
12.           Для дотримання цієї умови розпилювачі типу LU та ST  не можна використовувати при швидкості вітру більше 3-4 м/с ( при цьому робочий тиск не повинен перевищувати 0,3 МПа). Тому в деяких випадках, наприклад, при внесенні препаратів системної дії чи ґрунтових гербіцидів з відносно великою нормою витрати робочої рідини (200-300 л/га), коли збільшення в певних межах розмірів крапель несуттєво впливає на зниження біологічної ефективності препарату, з метою розширення метеорологічних умов, при яких можна проводити екологічно безпечне обприскування, застосовують розпилювачі “зі зниженим дрейфом” за рахунок крупнішого розпилу, марка яких AD.
13.           В цьому розпилювачі розпилення рідини проходить в дві стадії: на вході та при виході рідини з нього. При цьому за рахунок того, що після першого розпилення знижується тиск робочої рідини, то при другому розпиленні, яке остаточно формує дисперсність краплин, тиск рідини менший ніж перед розпилювачем і за рахунок цього при однаковому тиску в магістралі отримуємо більш грубий розпил порівняно з звичайними плоскоструменевими розпилювачами. Поряд зі зниженням знесення краплин розпилювачі типу AD менш чутливі до засмічення, завдяки більшому діаметру вихідного отвору при однаковій хвилинній витраті рідини. Окрім цього, ці розпилювачі мають підвищену зносостійкість завдяки оптимальному розподілу потоків рідини між двома розпилюючими отворами. Кут факелу в цих розпилювачах складає 120^о.
14.           Екологічно безпечна робота з такими розпилювачами досягається при швидкості вітру до 5,0 м/с.
15.           Слід відмітити, що розпилювачі LU, ST та AD мають однакове цифрове позначення, в якому відображаєтьтся кут факелу розпилу та номер типорозміру. При цьому розпилювачі всіх типів з однаковим цифровим позначенням мають і однакову хвилинну витрату рідини, що при укомплектуванні обприскувачів трьохпозиційними відсічними пристроями дозволяє переключатися в процесі обприскування з одного режиму роботи не тільки по нормі внесеня робочої рідини, а і по дисперсності розпилу на інший залежно від швидкості вітру і цим самим запобігати втратам пестицидів за рахунок знесення.
16.           Подвійні плоскоструменеві розпилювачі DF завдяки різним кутам нанесення характеризуються кращим проникненням у рослинний покрив, більш рівномірним покриттям його краплинами та більшим осіданням краплин на прямостоячі частини рослин.
17.           Особливістю цих розпилювачів є більш дрібнокрапельний розпил порівняно з попередніми. Так розпилювачі доцільно застосовувати в безвітряну погоду для внесення контактних інсектицидів, гербіцидів при післясходових обробітках та фунгіцидів особливо при боротьбі з хворобами колосу.
18.           Для стрічкового внесення пестицидів випускаються також плоскоструменеві розпилювачі типу ES,а для нанесення “під листя” ОС. Для цієї цілі використовують і розпилювачі типу TR.
19.           Розпилювачі ES виготовляються з кутом розпилу  90^о. Вони забезпечують рівномірний розподіл робочої рідини по ширині стрічки. Ці розпилювачі найбільш універсальні і їх можна використовувати при передпосівній, досходовій та післясходовій стрічковій обробках. При цьому післясходову обробку контактними гербіцидами потрібно проводити при тиску 0,3-0,4 МПа.
20.           Розпилювачі TR також забезпечують рівномірний розподіл рідини по ширині стрічки, виготовляються з кутом розпилу 80^о. Ці розпилювачі найбільш придатні для стрічкового обприскування в рядках в період вегетації, особливо, коли є потреба в проникненні краплин в рослинний покрив.
21.           Розпилювачі ОС мають однобічний розпил з кутом 90^о. Застосовуються попарно для нанесення препаратів “під листя”. Доцільно використовувати у поєднанні з спеціальними підвісками для боротьби з бур’янами в рядках високостебельних культур, наприклад, кукурудза. Розпилювачі TR мають кут розпилу 80^о, забезпечують порівняно високу дисперсність розпилу і є ефективними при стручковому внесенні препаратів контактної дії.
22.           З метою зменшення величини дії протиріччя, яке заключається в тому, що зі зменшенням діаметру крапель підвищується біологічна дія препарату, але при цьому зменшується ступінь осідання препарату на поверхню, що обробляється, останнім часом розроблені нові пневмогідравлічні розпилювачі, які широко демонструвались на міжнародній виставці в Ганновері “Агротехніка-2001”.
23.          Особливістю інжекторних розпилювачів вважається те, що в них в певній мірі вирішене питання підвищення біологічної ефективності крупних крапель за рахунок того, що ці краплі частково наповнюються повітрям і після осідання їх на поверхню рослини  лопаються. В результаті з однієї краплини відносно великого розміру утворюється декілька краплин значно меншого розміру.
24.           Таким чином обприскування виконується крупними краплинами, які мають високу ступінь осідання, а рослини обробляються дрібнішими краплинами, які забезпечують кращу біологічну дію препарату. Ефективне обприскування інжекторними розпилювачами забезпечується при швидкості вітру до 6 м/с.
25.           Є два типи пневмогідравлічних розпилювачів: інжекторні , в яких краплини насичуються повітрям, що поступає в розпилювач за рахунок інжекції, та з примусовою подачею повітря в розпилювач , в яких воно нагнітається за допомогою компресора під тиском від 0,034 до 0,20 МПа.
26.           Інжекторні розпилювачі мають модифікації як для суцільного (ID та IDK), так і для стрічкового обприскування (IS).
27.           Розпилювачі ID та IDK за якістю роботи близькі між собою. Основною різницею  між ними є те, що IDK мають спеціальну керамічну вставку, яка значно підвищує довговічність  їх роботи. Обприскувач з інжекторними розпилювачами  типу ID  та гідравлічними типу ST демонструвалися нами в роботі  на республіканському семінарі в Білоцерківській дослідній станції в серпні 2002 року. При цьому візуально було добре видно переваги інжекторних розпилювачів в плані зменшення знесення краплин вітром.
28.           Типовим представником розпилювача з примусовою подачею повітря  під тиском є розпилювач “Airjet” фірми “Teejet” (США). Проте на даний час в літературі недостатньо даних, щоб оцінювати ефективність цих розпилювачів. Причому в Ганновері в 2001 році такі розпилювачі демонструвалися в меншій мірі, ніж в 1999 році.
29.           До машин нового покоління можна віднести обприскувачі з пневматичним осадженням крапель, які останнім часом почали виготовляти всі провідні фірми.
30.           В таких обприскувачах рідина розпиляється на більш мілкі порівняно зі звичайними обприскувачами краплини, які осаджуються на рослини повітряним потоком, що утворюється вентилятором. Дрібніші краплини забезпечують більшу біологічну ефективність дії препарату, але разом з тим вони підлягають знесенню в атмосферу повітряними потоками, тому допустимий мінімальний розмір краплин при використанні в звичайних гідравлічних обприскувачів обмежується на рівні 130-200 мкм. В нових же обприскувачах за рахунок примусового осадження краплин штучно створеними повітряними потоками забезпечується можливість використання дрібніших, тобто більш ефективних краплин, покращується проникнення їх в рослинний покрив та рівномірність обробки ними рослин. Нижня частина листків при цьому обробляється в 2-5 раз більше порівняно з обробкою звичайним обприскувачем.
31.          За даними фірми “Hardi” (Данія) обприскувачі з примусовим осадженням краплин повітряними струменями забезпечують зменшення зносу препарату вітром до 90 %, що дозволяє виконувати обприскування при швидкості вітру до 8 м/с. Збільшення швидкості осідання сприяє  також зменшенню знесення препарату в атмосферу за рахунок випаровування. Окрім цього повітря замінює частину води в якості носія, що дозволяє в 2-3 рази зменшувати норму внесення робочої рідини. Звідси менші витрати часу на заправку та транспортування води.
32.           За даними фірми “Rаu” на 50 %  може бути підвищена робоча швидкість. Але слід відмітити, що примусове осадження краплин повітряним потоком ефективне тільки при високій дисперсності розпилу, тому що великі краплини, в основному більше 350 мкм, при дії на них повітряного потоку в більшій мірі скочуються з листків на землю і таким чином заключений в них препарат втрачається. А враховуючи те, що об’єм рідини, що заключається в краплині, залежить від її діаметру в кубі, то в великих краплинах втрачається і значна кількість препарату. Наприклад, якщо найбільш ефективними є краплини 100 мкм, а з листка скочується краплина діаметром 500 мкм, то це значить, що в даному випадку втрачається така кількість рідини, з якої можна було б отримати 125 краплин оптимального розміру. А враховуючи те, що в сучасних обприскувачах з повітряним осадженням краплин використовуються гідравлічні розпилювачі, характерною особливістю  яких є відносно велика полідисперсність краплин в спектрі розпилу, тобто в розпилі завжди, навіть при високій дисперсності, є краплини з відносно великим діаметром (більше 350 мкм ), то ефективність цього способу в певній мірі обмежується втратами препарату за рахунок їх скочування з листків на землю.
33.           В цьому плані перспективним є розроблений в ННЦ “ІМЕСГ” обприскувач з пневмогідравлічною системою дозування та пневмомеханічним розпиленням рідини.
34.           В запропонованій системі дозування рідина через калібрований отвір дозується не на один розпилювач, як це робиться в усіх відомих обприскувачах, а на групу або навіть на всі розпилювачі. Далі ця рідина розпиляється і в аерозольному стані змішується з повітрям і в стані повітряно-рідинної суміші, об’єм якої може в сотні раз перевищувати об’єм самої рідини, подається до розпилювачів. Завдяки цьому досягається можливість надійного дозування рідини до окремих розпилювачів при малих нормах її витрати.
35.           В пневмомеханічному розпилювачі (П.У. №18316) рідина розпиляється за допомогою чашоподібного диску 1, що приводиться в обертання повітряно-рідинним струменем 2, який утворюється в пневмогідравлічному дозаторі рідини 3. Утворені при сходженні рідини з кромки диска краплі примусово осаджуються в рослинний покрив за допомогою повітряного потоку 1, що виходить із розпилювача в вигляді кільцевого струменю з початковим кутом розширення 120^о.
36.           Результати досліджень такого розпилювача показали, що при режимах мало- та ультрамалооб”ємного обприскування (норма витрати рідини 5...50 л/га) він забезпечує регулювання медіанно-масового діаметра крапель в межах від 40 до 200 мкм.
37.           При цьому показник полідисперсності складає 1,68...2,52. У відомих серійних гідравлічних розпилювачів він становить 4,16...5, пневматичних – 5,5...9, барабанних типу “Мікронер” – 3,68, дискових –1,78...2,17.
38.           З метою вивчення ефективності внесення пестицидів за допомогою  обприскувача з новими розпилювачами в ННЦ  “ІМЕСГ” проводились лабораторно-польові дослідження .
39.           Досліди проводились на посадках картоплі при боротьбі з колорадським жуком. Заселеність шкідниками була високою і становила в середньому 20%. Кількість личинок на листках коливалась від 8 до 37 шт (переважно 3-го віку).
40.           Для порівняння за базовий варіант був прийнятий серійний обприскувач ОП-2000-2-01. Норма витрати рідини для серійного обприскувача становила 80 л/га, для експериментального-20 л/га. Норма витрати препарату (дециса 2,5% к.е.) становила 0,075 л/га і 0,0375 л/га, тобто 50 і 25 % від норми, яка була прийнята рівною 0,150 л/га.
41.           Результати досліджень показали, що  обприскувач з новими розпилювачами забезпечує обробку всієї листової поверхні рослин картоплі. Густота покриття на верхній і нижній стороні листків відповідно становила:
42.           для верхнього ярусу - 53...170 шт/см² і 11-14 шт/см²;
43.           для середнього ярусу - 40...50 шт/см² і 0,5-1,3 шт/см²;
44.           для нижнього ярусу - 10...130 шт/см² і 0,1-20 шт/см^2..^.
45.           В базовому варіанті цей показник відповідно становив 35,4; 7,0 і 3,2 шт/см² на верхній стороні листків і 0 на нижній.
46.           Біологічна ефективність для експериментального обприскувача при витраті препарата 0,075 л/га склала 93,7%, а при витраті 0,0375 – 90,5 %. В базовому варіанті вона відповідно становила 84,7 і 83,6 %. Звідси витікає, що при роботі  обприскувача з новими розпилювачами є можливість скорочувати   норми внесення пестицидів до 50 %.
47.           Більш докладну інформацію про особливості  тих чи інших розпилювачів можна отримати в лабораторії механізації захисту рослин ННЦ “ІМЕСГ”.
48.           Реалізацію всіх видів розпилювачів фірми “LECHLER” на Україні виконує ПП “Агротехніка”.
49.  Завідувач лабораторії механізації захисту рослин ННЦ “ІМЕСГ”,
50.  директор ПП “Агротехніка”,
51. канд. техн. наук                                                              О.С.Барановський
52.  
53. СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
54.  
55.           1 Масло І.П., Барановський О.С. Особливості ефективного використання пестицидів.- Техніка АПК, 1999, № 4, с. 9...10.
56.           2 Барановський О.С. Технологічні аспекти високоефективного використання пестицидів.-  Сільськогосподарська техніка України.- 1998, № 6.
57.           3 Барановський О.С. Високоефективний обприскувач.- Вісник аграрної науки, 1999, № 4, с. 53...56.