Станіслав Смолінський, канд. техн. наук, доцент, Олег Вечера, інженер-механік, НУБіП; Віктор Марченко, канд. техн. наук, Agroexpert (Україна)
Найбільш дієвим, економічно вигідним, науково обґрунтованим, екологічно безпечним і водночас найпоширенішим у світі способом боротьби з хворобами і шкідниками сільськогосподарських культур є передпосівна обробка насіння, насамперед, його протруювання хімічними препаратами.
Серед причин зниження врожайності сільськогосподарських культур – хвороби і шкідники посівів. Їхні збудники передаються насінням або через ґрунт. В Україні зараженість посівів сягає 15–20% площ, а деінде цей показник значно вищий. Проблема передачі хвороб через насіннєвий матеріал актуальна не лише для України, а й для багатьох країн світу.
Протруювання насіння – це нанесення пестицидів на його поверхню, аби знищити зовнішні та внутрішні інфекції, захистити насіння і ростки в полі від ґрунтових фітопатогенів і шкідників тощо. Разом із тим можна обробити насіння мікроелементами, що, як і підживлення, є ефективним та економічно доцільним способом застосування мікродобрив. Передпосівна обробка насіння регуляторами росту і мікроелементами стимулює розвиток рослин та підвищує їхню врожайність.
Обробляти насіння пестицидами можна за кілька днів чи безпосередньо перед сівбою. Доволі часто вдаються до завчасного (за кілька тижнів або навіть місяців до сівби) протруювання насіннєвого матеріалу. В такому разі, залежно від виду рослини і марки пестициду, норма витрачання препарату може становити від 0,5 до 4,8 кг діючої речовини на тонну посівного матеріалу. Протруювати слід кондиційне насіння, попередньо очищене, відсортоване і перевірене на схожість. Протруєне насіння потрібно зберігати в сухому прохолодному та вентильованому приміщенні.
З аналізу динаміки зростання врожайності зернових культур протягом останніх років можна побачити, що істотний вплив на неї справляють сучасні агротехнології, техніка, культура землеробства тощо. У цьому ряду стоїть і насіння та його підготовка (підвищення потенціалу, захист від хвороб і шкідників, обробка макро- і мікроелементами тощо). Тож значну роль у підготовці насіннєвого матеріалу до сівби відіграють протруювання та інкрустація.
Обробка насіння мікроелементами
Ефективність протруювання залежить не лише від параметрів протруювачів, а й від можливості утворення при цьому захисної плівки на поверхні насіння (так звана інкрустація). На поверхню насінини наносять суспензію, що складається з плівкоутворювальної речовини, органічних і мінеральних фунгіцидів, інсектицидів, мікроелементів, стимуляторів росту тощо. Інкрустація забезпечує підвищення врожайності зернових культур до 20%, а цукрових буряків і кукурудзи – до 13%. Навіть нанесення лише плівкоутворювальної речовини забезпечує підвищення схожості насіння до 5%, а інкрустація некондиційного насіння збільшує енергію проростання до 15%, схожість – до 12%.
Застосовують також дражування, тобто, формування на поверхні насінин оболонок із препаратів хімічного захисту від шкідників та хвороб, регуляторів росту, мікроелементів, добрив тощо. У ґрунті ці оболонки руйнуються під дією зовнішніх факторів, забезпечуючи відповідні умови для проростання насіння, росту і розвитку сільгоспкультур.
Як плівкоутворювальну речовину застосовують 2%-вий розчин натрієвої солі карбоксиметилцелюлози і 5%-вий розчин полівінілового спирту з розрахунку 1,0–2,5% маси насіння. Утворена плівка вільно пропускає воду, але міцно утримує препарати на поверхні насіння. Обробляючи насіння протруювачем із одночасним нанесенням мікроелементів, їхні дози не зменшують, бо отрутохімікати не можуть замінити мікроелементів.
Основні способи протруювання насіння
Залежно від способу нанесення препарату на поверхню насіння розрізняють сухе, мокре та зволожене (або напівсухе) протруювання насіння. В Україні сертифіковано широкий асортимент препаратів системної або контактно-системної дії, які містять одну кілька діючих речовин. Визначаючи норми витрати препарату в рекомендованих межах, необхідно зважати на ступінь зараження насіннєвого матеріалу і вид патогенів, на які спрямовують дію препарату.
У разі сухого протруювання насіння перемішують із пестицидами, що потребує значної їх витрати. Застосування дорогих препаратів буде значно ефективнішим, якщо одночасно зволожувати зерно і пестициди (до 1–2% води з плівкоутворювальними чи клейкими речовинами).
За мокрого протруювання насіння повністю покривають розчином пестицидів шляхом обприскування, поливу чи намочування, в результаті значно підвищується вологість насіння, і перед сівбою чи зберіганням його потрібно просушувати.
Під час зволоженого протруювання рідкі пестициди високої концентрації наносять за норми витрачання робочої рідини 10–15 л на 1 т насіннєвого матеріалу. При цьому вологість насіння підвищується не істотно, тому висівати його у ґрунт або закладати на зберігання можна без попереднього просушування.
Агротехнічні вимоги до протруювання
Кінцевою метою протруювання насіння є запобігання можливим втратам урожаю шляхом нанесення на кожну насінину рекомендованої кількості діючої речовини пестициду, що забезпечує гарантований захист її від шкідників і збудників хвороб. Протруєне насіння має відповідати вимогам ДСТУ2240-93 «Насіння сільськогосподарських культур. Сортові та посівні якості. Технічні умови».
Протруювання насіння і допоміжні операції слід проводити механізовано за допомогою спеціальної апаратури, яку не можна застосовувати не за призначенням. Заборонено протруювати насіння вручну.
Основні агротехнічні вимоги до протруювання насіння:
• фактична повнота протруювання кожної насінини не має відхилятися від рекомендованої норми більш ніж на 10%;
• нерівномірність протруювання всього насіння не повинна перевищувати 10%;
• травмування насіння робочими органами протруювачів не має перевищувати 0,5%;
• посівний матеріал має покриватися повністю і рівномірно. Допускається відхилення фактичної дози від заданої не більше за ± 3%;
• робоча рідина, яку готують на основі концентратів пестицидів і води, має бути однорідною, з однаковою в об’ємі бака і стабільною в часі концентрацією;
• відхилення середньої концентрації пестициду в місткості від розрахованої – не більш ніж ± 5%;
• нерівномірність концентрації робочої рідини у процесі спорожнення місткості – не більше за 5%;
• секундна подача робочої рідини на робочий орган протруювача має бути неперервною і рівномірною, синхронною та узгодженою з кількістю подачі насіння;
• фактична секундна подача насіння від розрахованої не повинна відхилятися більш ніж на 5%;
• вологість насіння під час протруювання не має перевищувати кондиційну більш ніж на 1%.
Протруювання насіння проводять за наявності автоматичних пристроїв для синхронної подачі посівного матеріалу і пестициду та пристроїв для зупинення процесу за відсутності насіння чи пестициду. Протруювати насіння потрібно в опалюваних приміщеннях за плюсової температури.
Вода, яку використовують для приготування робочої рідини пестицидів, має бути чистою, без будь-яких механічних домішок, із реакцією, близькою до нейтральної.
Класифікація протруювачів
Технологічний процес роботи протруювача будь-якого типу полягає у послідовному виконанні таких операцій: подача відповідної кількості насіння, дозування хімічного препарату, якісне нанесення препарату на поверхню насіння, вивантаження протруєного насіння в тару чи транспортний засіб.
Залежно від робочих органів і перебігу технологічного процесу протруювачі бувають:
• за способом протруювання – для сухого (витрата пестицидів – 1–3 кг/т насіння), напівсухого (15–30 л/т), мокрого (100–150 л/т) протруювання та універсальні;
• за характером перебігу технологічного процесу – порційної, періодичної і безперервної дії, зі спрямованим і не спрямованим потоком насіння;
• за видом привода – ручні, механічні, електричні, комбіновані;
• за мобільністю – стаціонарні та мобільні (самохідні, пересувні);
• за типом робочих органів – камерні, шнекові, барабанні, штангові та роторно-статорні.
Стисла характеристика протруювачів
На практиці найбільш поширені стаціонарні та пересувні протруювачі безперервної дії вітчизняного і закордонного виробництва. У них дозовані потоки насіння і препарату подаються у шнек і перемішуються шляхом переміщення уздовж шнека до вивантажувальної горловини. Стаціонарні й пересувні протруювачі відрізняються лише способом подачі насіння: у стаціонарних – спеціальними завантажувальними пристроями або вручну, у пересувних – за допомогою підбирального шнека або лопатевого транспортера.
Характерною особливістю протруювачів періодичної дії є обробка насіння протягом необхідного проміжку часу певними порціями і відповідною кількістю препарату із застосуванням змішувача.
Основною перевагою шнекових протруювачів є простота конструкції та зручність експлуатації. Хоча разом із тим для цих протруювачів характерне пошкодження насіння шнеками і недостатньо висока якість обробки насіння, а також обмеженість видів насіння, що його можна обробляти. Найвідомішими марками шнекових протруювачів є Trans-Mix німецької фірми Amazone, польські Redlo, ПНШ-5, ПНШ-3, ПС-3 українського виробництва та інші.
Під час роботи камерних пересувних і стаціонарних протруювачів певну кількість насіння і відповідну дозу препарату подають у камеру протруювання, де препарат розпилюється на насіння, що рухається поверхнею стінок камери й вивантажується у тару, на купу чи у транспортний засіб. Протруювачі цього типу забезпечують більш рівномірну обробку насіння препаратом порівняно зі шнековими через можливість перехресного руху потоку насіння й препарату і додаткового перемішування у шнеку чи лопатевому змішувачі.
Серед марок камерних протруювачів можна виокремити машини типу СТ 1-10, СТ 2-20 німецької фірми Petkus, угорські Gravamax-V, Mobitoks, UNIVAX-G та GRAMAX-V, польські Agata, українські ПНУ-10, ПК-20, ПКС-20 та інші.
У роторно-статорних протруювачах періодичної дії розпилюваний препарат наноситься на шар насіння, утворюваний чашоподібним робочим органом, що обертається, і нерухомим циліндром чи конусом. Застосування протруювачів цього типу дає можливість досягти високої якості протруювання завдяки точному дозуванню насіння і препарату, без пошкодження обробляти насіння різних сільгоспкультур. Такі протруювачі мають досить складну конструкцію й ефективно працюють, як правило, у технологічних лініях передпосівної обробки насіннєвого матеріалу. Це машини марок СС-20, СС-50, фірми Climbia Heid (Австрія), а також СТ-50, СТ-100 й СТ-200 фірми Petkus (Німеччина).
Перспективними є модульні протруювачі. Їхня побудова дає змогу застосовувати й залежно від потреби змінювати різні технологічні модулі – одна машина замінює роботу кількох без додаткових фінансових витрат. Крім того, завдяки модульній конструкції можна зменшити затрати часу (в тому числі й на обслуговування), а також підвищити надійність всієї лінії протруювання насіння. До цього типу машин належать чеські протруювачі насіння Mořický ROTOSTAT COMPACT M50. Номінальна продуктивність протруювача становить близько 8,5 т/год за потужності приводу 6 кВт і тиску повітря 0,6 МПа.
Проблема пошкодження насіння існує за використання різних типів протруювачів, особливо протруювачів із шнековими робочими органами, які пошкоджують до 6% насіння за один прохід. Навіть у конструкціях шнекових протруювачів відомих світових брендів пошкодження насіння неможливо уникнути повністю.
Конструкція сучасних протруювачів
Основними робочими органами протруювачів є: завантажувальні пристрої для насіння шнекового або скребкового типів; дозатори насіння у вигляді диска, конуса тощо; камери, шнеки чи барабани, у яких безпосередньо препарат наноситься на поверхню насіння; пристрої для вивантаження протруєного насіння; заправні пристрої та пристрої для приготування робочої рідини (в тому числі мішалки) і заправки хімічних препаратів; пристрої для дозування і розпилювання робочої рідини тощо. Для забезпечення ефективного функціонування протруювачі обладнують також системою привода робочих органів машини загалом, системами відведення й очищення забрудненого пестицидами повітря із зони розвантаження протруєного насіння та іншими допоміжними пристроями.
В Україні для протруювання насіння використовують різноманітні машини: стаціонарні або пересувні; камерні, шнекові чи ротаційно-статорні. Найбільшого поширення нині набули вітчизняні пересувні камерні протруювачі ПК-20 «Супер» виробництва «Львівагромашпроект», ПС-10А російського виробництва з подачею протруєного насіння в технічні засоби для завантаження сівалок, а також шнекові протруювачі ПНШ-5 та ПНШ-3 з можливістю затарювання протруєного насіння в мішки.
Для обробки насіння на стаціонарних пунктах застосовують обладнання як вітчизняного виробництва (ПКС-20 «Львівагромашпроект»), так і закордонного – німецької фірми PETKUS, данської СIMBRIA HEID тощо, які мають широкий типорозмірний ряд протруювачів безперервної та порційної дії з різною продуктивністю. У складі технологічних ліній з підготовки насіння фірма PETKUS використовує камерні протруювачі серії СТ періодичної та безперервної дії продуктивністю від 2 до 25 т/год.
Крім того, на вітчизняному ринку чимало камерних протруювачів на мобільній платформі німецької фірми NIKLAS, пересувних та стаціонарних камерних протруювачів типу ПКС білоруського виробництва, стаціонарних камерних і шнекових протруювачів польської фірми AgrAlex, стаціонарних шнекових протруювачів німецької фірми Аmazone та інших.
Якість протруювання насіння переліченими технічними засобами залежить від досконалості робочого процесу, що визначається технічним рівнем техніки.
