Новейшие технологии применения пестицидов
Эффективность сельскохозяйственного производства в значительной мере зависит от рационального использования биологического потенциала растений, естественных условий, трудовых ресурсов и вложенных средств. С ростом темпов интенсификации аграрного производства, широкого внедрения новейших технологий выращивания сельскохозяйственных культур существенно увеличиваются объемы применения химических средств защиты культурных растений.

Однако рост объемов применяемых химических препаратов увеличивает вероятность загрязнения вредными соединениями окружающей природной среды, накопления в растениях и урожае токсичных веществ. Поэтому одновременно с разработкой новых препаратов, обеспечивающих снижение вредного влияния на флору и фауну, ведущими учеными и научными работниками разрабатываются новейшие технологии и средства механизации, которые за счет качественного их применения обеспечат сокращение норм внесения пестицидов, улучшая тем самым экологическую безопасность химического ухода за посевами.

Для получения высоких урожаев качественной продукции растениеводства необходимо прежде всего вложить средства в технологию. Чтобы от земли что-то получить, необходимо в нее вложить. Это элитный семенной материал, рациональные нормы органических и минеральных удобрений, эффективные средства защиты растений и современная высокопроизводительная техника, которая бы обеспечила качественное выполнение всех технологических операций.

Производство сельскохозяйственной продукции – это всегда определенный риск. Вложив достаточно средств во все технологические линии производства и недостаточно в один этап, то есть попытавшись сэкономить, можно в конечном счете получить убытки вместо прибыли. Это относится в равной степени к каждой из технологических линий при выращивании и сборе культуры.

Во всем технологическом процессе выращивания культур особое место занимают операции по уходу, в частности химическая защита растений. В повышении урожайности сельскохозяйственных культур и росте производства продукции растениеводства огромную роль играет борьба с сорняками, вредителями и болезнями растений, так как они наносят вред всем без исключения сельскохозяйственным культурам. Если своевременно не применить соответствующие средства борьбы с ними, то потери урожая достигают 30-50%. В частности, в посевах озимой пшеницы потери урожая от болезней составляют 20-30%, а полученная продукция не может быть использована по назначению в результате чрезмерного накопления в ней токсинов.

Эффективность решения этой задачи в большой мере зависит от усовершенствования методов борьбы с ними, качества самих химических препаратов и от уровня механизации выполнения работ по защите растений. На сегодняшний день известны несколько способов защиты культурных растений от сорняков, вредителей и болезней. Широкое распространение получил химический способ защиты растений, считающийся наиболее рациональным. Эффективность и экономичность опрыскивания с каждым годом возрастает в связи с созданием новых химических препаратов, что дает возможность уменьшить расход рабочей смеси при высокой ее концентрации, то есть применения в зависимости от условий малообъемного и ультрамалообъемного опрыскивания. Расчетами доказано, что затраты на пестициды в любой экономической ситуации оправдывают себя приростом урожайности на 20-25%.

В системе применения химических средств защиты растений определяющими являются качественное их внесение и экономическая эффективность самого процесса применения пестицидов. Качество опрыскивания определяется прежде всего следующими факторами: нормой расхода рабочего раствора, дисперсностью распыления, степенью оседания препарата на обрабатываемую поверхность и неравномерностью распределения рабочей смеси по ширине захвата и длине прохода агрегата.

Для обеспечения качественной химической обработки и эффективного использования препарата технологический процесс опрыскивания должен отвечать таким агротехническим требованиям:

расход рабочего раствора в зависимости от назначения химической обработки растений, вида препарата и состояния культуры может изменяться в диапазоне 30-350 л/га;
отклонение фактической нормы внесения рабочего раствора препарата от заданной не должно превышать 10%;
плотность покрытия каплями рабочей жидкости обрабатываемой поверхности должна быть не более 20-30 шт/см2 для гербицидов и 50-60 шт/см2 для фунгицидов и инсектицидов;
неравномерность внесения препарата по ширине захвата агрегата не должна превышать 25% от среднего значения;
максимально допустимое отклонение расхода рабочей жидкости отдельным распылителем от среднего через все распылители на опрыскивателе не должно превышать 5%;
отклонение концентрации рабочего раствора в баке опрыскивателя от установленной не должно превышать 5%;
полнота покрытия верхней части листовой поверхности должна быть не ниже 80%, а нижней – не менее 60%;
допустимая скорость ветра при опрыскивании не должна превышать 3 м/с для мелкокапельной и 4 м/с – крупнокапельной обработки;
механические повреждения растений при опрыскивании не должны превышать 1%.
Как видим из приведенных данных, некоторые требования имеют диапазон изменений показателей. Но ни в коем случае нельзя выходить за их пределы, так как при этом значительно снижается эффективность применения рабочего раствора пестицидов. Несоответствие работы опрыскивателей указанным агротехническим требованиям считается браком, который трудно исправить.

Учитывая объемы использования средств защиты растений в сельском хозяйстве и их стоимость, необходимы разработка и производство таких технических средств для применения пестицидов, которые обеспечат качественное их внесение с возможной экономией препарата.

Среди представленных выше агротребований основными показателями качества внесения пестицидов являются степень плотности покрытия каплями листьев растений, дисперсность распыления рабочего раствора, снесение препарата ветром и равномерность внесения рабочего раствора по ширине захвата опрыскивателя.

Чтобы получить качественное покрытие растений рабочим пестицидным раствором при опрыскивании, необходимо распылять препарат на капли минимального размера, используя при этом наименьшее количество воды. Исследования показали, что мелкие капли имеют в три раза большую контактную поверхность.

При обработке посевов обычным штанговым опрыскивателем большее количество рабочего раствора пестицидов оседает на верхней стороне листьев и верхней части стеблей растений. Нижняя сторона листьев обрабатывается препаратом лишь на 4-5%. Это значительно ниже, чем необходимо по агротехническим требованиям. Установлено, что большинство вредителей и возбудителей болезней любят тень и повышенную влажность, а поэтому размещаются именно на нижней части стеблей растений и на нижней стороне листьев. В результате, чем выше растения и гуще их листьестебельная масса, тем труднее их обработать обычным опрыскивателем и тем меньше действие препарата на вредителей, сорняки и возбудителей болезней.

В обычном опрыскивателе капли рабочего раствора вылетают из распылителей под действием рабочего давления со скоростью, которая может перенести их на расстояние примерно 30 см от распылителя. После этого под действием силы земного притяжения капли начинают опускаться на растения. Даже незначительный (2-3 м/с) ветер сносит капли от их траектории. Кроме ветра на капли также действует температура окружающей среды, и чем она выше, тем сильнее испарение.

В результате только часть капель рабочего раствора пестицидов достигает нужного места, а остальные оседают на первом из листьев, которого они коснутся. Научными исследованиями установлено, что в зависимости от качества выполнения опрыскивания количество препарата, попадающего на растения и проявляющего свое защитное действие, колеблется от 10 до 90%.

Для улучшения опрыскивания, то есть увеличения дисперсности распыления и повышения степени оседания препарата, необходимо производство и использование опрыскивателей с принудительным осаживанием капель рабочей смеси.

Ведущие производители машин для химической защиты растений стремились найти способ увеличить скорость и расстояние перемещения капель рабочего раствора. Это дало бы возможность максимально улучшить качество обработки, обеспечить экономию препарата, уменьшить расход воды и повысить производительность техники.

С применением на опрыскивателях искусственно созданного воздушного потока для осаждения капель эта проблема была решена. В настоящее время известные в мире фирмы-производители машин для защиты растений, в частности Dammann, Rau (Германия), Bargam, Unі Grіn (Италия), Kyndertoft, Hardі (Дания), Dubex (Нидерланды), Deganіa (Израиль) и др., отдают предпочтение опрыскивателям с принудительным пневматическим осаждением капель с помощью воздушной поддержки. Причем с каждым годом количество таких опрыскивателей увеличивается, что свидетельствует о их перспективе. В этих опрыскивателях каплям рабочей смеси пестицидов за счет искусственно созданного воздушного потока передается большая кинетическая энергия. Такая технология обеспечивает возможность использования мельчайших, то есть более эффективных, капель, улучшается проникновение их в растительный покров и равномерность обработки ими растений.

Применение воздушной поддержки значительно усовершенствовало процесс опрыскивания, устранило недостатки, имевшиеся в обычных штанговых опрыскивателях. При работе такого опрыскивателя вентилятор создает объем и скорость воздушного потока. Сжатый воздух через щель в нижней части рукава подается в зону действия распылителей. Количество и скорость воздуха настолько велики, что не только препятствуют снесению препарата в ветреную погоду, но и раздвигает густые насаждения растений, и таким образом распылитель обрабатывает труднодоступную для обычных опрыскивателей нижнюю сторону листьев и доносит капли до поверхности почвы. Действующее вещество с помощью мелких капель со всех сторон обрабатывает растения.

С использованием опрыскивателей с принудительным осаждением капель рабочей жидкости обеспечивается лучшая обработка тех частей растений, где находится больше вредителей и возбудителей болезней, куда не достают обычные опрыскиватели. Воздушный поток, который выходит из отверстий в воздушных рукавах, расшатывает стебли и переворачивает листву растений таким образом, что их нижняя сторона попадает под струю распыленных пестицидов.

Длительное время во многих странах на посевах разных культур проводились исследования, показавшие, что при опрыскивании с использованием принудительного осаждения капель воздушным потоком на растениях оседает больше капель рабочего раствора, чем при обычном опрыскивании.

Капли меньшего размера обеспечивают намного лучшее покрытие растений препаратом. В результате высокой скорости воздушного потока с одной капли относительно большого размера получается несколько капель значительно меньшего размера. Следовательно, растение обрабатывается более мелкими каплями и обеспечивает лучшее защитное действие рабочего раствора.

Кроме этого, более мелкое распыление позволяет уменьшить (иногда даже до 50%) количество воды для приготовления рабочего раствора. Возможность воздушного потока предотвратить снесение препарата в ветреную погоду значительно уменьшает размер капель сравнительно с обычным опрыскиванием. Снижение расхода воды экономит время на приготовление смеси и заправку технологических емкостей. Хронометражные исследования свидетельствуют, что около 25% времени опрыскивания расходуется на дозаправку баков. Отсюда и экономия рабочего времени, и повышение производительности агрегатов.

Использование опрыскивателей с воздушной поддержкой дает возможность, в зависимости от условий, уменьшить расход самого препарата на гектар до 20%, достигая при этом лучшей эффективности по сравнению с обычным опрыскиванием. А учитывая то, что стоимость химического ухода на сегодняшний день составляет 350-380 грн/га и даже более, экономия средств будет ощутимой. Ежегодная и существенная экономия на пестицидах и общих затратах на опрыскивание (горюче-смазочные материалы, амортизационные отчисления на агрегат, вода и т.д.) положительно повлияет на стоимость химических обработок и рентабельность продукции.

Опрыскиватель с принудительным осаждением капель рабочего раствора обеспечивает лучшую обработку по сравнению с обычным штанговым опрыскивателем. Высокое качество опрыскивания дает возможность уменьшить количество химических уходов на протяжении сезона.

Для обычного штангового опрыскивателя характерна маленькая скорость оседания капель под действием силы земного притяжения. При скорости ветра 4-5 м/с снесение рабочего раствора может быть настолько велико, что приходится приостанавливать опрыскивание. В противном случае действие пестицидов будет весьма неэффективным. Обработку обычным опрыскивателем при сильном ветре приходится переносить, так как большое количество рабочего раствора пестицидов оседает за пределами поля. Задержка с опрыскиванием на несколько или, пускай, даже и на один день через ветреную погоду может привести к гибели растений и значительным потерям урожая.
При работе опрыскивателей с воздушным рукавом откладывать или переносить опрыскивание через ветреную погоду приходится значительно реже, что дает возможность предотвратить материальные потери. С помощью сильного воздушного потока (35-40 м/с) опрыскивание можно выполнять большее количество дней на протяжении вегетационного периода. Установлено, что за сезон опрыскиватели с воздушным рукавом могут работать в среднем вдвое дольше, чем обычные опрыскиватели. Это дает возможность выбирать наиболее оптимальный период для опрыскивания, экономить рабочее время и предотвращать потери ядохимикатов.
Применение опрыскивателей с воздушной поддержкой экономически выгодно при наличии в хозяйстве площадей обработки 100-200 га, а при выращивании культур с высокой частотой опрыскиваний (сахарная свекла, картофель, овощные и т.п.) и для меньших объемов работы. Практикой доказано, что благодаря более высокой общей эффективности, уменьшению эксплуатационных затрат опрыскиватели с воздушным рукавом при достаточной годовой загрузке могут окупить себя за один сезон.
На основе приведенных материалов можно сделать вывод, что опрыскиватели с принудительным осаждением капель рабочего раствора пестицидов с помощью искусственно созданного воздушного потока позволяют выполнять обработку посевов в ветреную погоду, в условиях высокой температуры и низкой влажности, с меньшим расходом химического препарата и меньшим количеством опрыскиваний и достигать при этом высоких результатов.