Володимир Сінько, інженер-механік, Вікторія Опалко, ст. викладач, Руслан Шатров, канд. техн. наук, доцент, НУБіП, Віктор Марченко, канд. техн. наук, Agroexpert (Україна)
Внесення робочого розчину пестицидів вважається успішним, якщо у оптимальні терміни забезпечується якомога повніше та рівномірніше покриття оброблюваної поверхні встановленою нормою препарату.
У сучасних технологіях вирощування сільськогосподарських культур особливе значення приділяють хімічному захисту культурних рослин від хвороб, бур’янів та шкідників. Урожайність культур напряму залежить від ступеню ураження культур шкідниками та хворобами, тому необхідно забезпечити своєчасне й якісне проведення заходів із боротьби зі шкідниками та збудниками хвороб, а також із бур’янами.
Протягом останніх років асортимент хімічних засобів захисту рослин суттєво збільшився. Щорічно на світовий ринок потрапляє близько семи тисяч нових препаратів. А за оцінкою Програми ООН з питань охорони навколишнього середовища, у світі використовується декілька мільйонів різновидів пестицидів. Підвищилась ефективність препаратів, а водночас із цим зросли і вимоги до захисту навколишнього середовища. Це призводить до необхідності уточнення норм витрати робочої рідини та застосування високоефективної техніки, яка може виконувати малооб’ємне та ультрамалооб’ємне обприскування. Ці способи відрізняються між собою нормами внесення робочої рідини.
У багатьох випадках надмірно великі норми витрати робочого розчину безпідставно застосовують у господарствах, вважаючи, що саме таким чином можна досягти високої ефективності обприскування. Фактично це призводить до здорожчання вартості робіт, збільшення витрат робочого часу та коштів на хімічний догляд, а також до забруднення навколишнього середовища.
Завдяки проведеним науковим дослідженням встановлено, що залежно від якості виконання обприскування кількість препарату, що потрапляє на рослини і проявляє свою захисну дію, коливається від 10 до 90%. Решта потрапляє у навколишнє середовище й забруднює його шкідливими сполуками.
Ефективність роботи обприскувачів визначається, у першу чергу, якістю виконаних операцій. Але слід врахувати той факт, що дати візуальну оцінку обробленій під час обприскування поверхні досить складно, на відміну від, скажімо, ґрунтообробітку чи збиральних робіт. На якість обприскування впливає чимало чинників, головними серед яких є терміни виконання робіт, рівномірність внесення препарату та ступінь покриття оброблюваної поверхні. Тож зупинимося на цьому детальніше.
Строки внесення
Строки внесення робочого розчину є найважливішим аспектом обприскування, тому що боротьба з шкідниками, бур’янами та хворобами може бути успішною лише тоді, коли препарат вносять у найчутливішій стадії їх розвитку. Якщо завчасно не застосувати відповідних засобів боротьби проти них, то втрати врожаю сягають 30 – 50%. Немає потреби коментувати це твердження, оскільки є велика кількість прикладів, коли несвоєчасне застосовування пестицидів не дало змоги подолати шкідників або хвороби, що призвело до значного недоотримання врожаю або навіть до його знищення.
Термін внесення того чи іншого гербіциду залежать від ботаніко-біологічних властивостей культурних рослин і бур’янів, кліматичних та ґрунтових умов. Розрізняють завчасне (влітку або восени), передпосівне (до сівби чи посадки культурних рослин), досходове (після сівби до появи сходів) і післясходове внесення гербіцидів по вегетуючих культурних рослинах та бур’янах. Застосування інсектицидів у період уразливої стадії розвитку шкідників або личинок – запорука ефективного хімічного догляду. Зволікання з оптимальними термінами обробки може призвести до розвитку епізоотії або епіфітотії. Щоб запобігти цьому, рахунок інколи йде на години.
Рівномірність внесення препарату
Однією з найважливіших вимог якісного застосування пестицидів є рівномірне розподілення робочої рідини оброблюваною поверхнею. Цей показник поєднує у собі дві складові – рівномірне розподілення препарату вздовж робочого ходу обприскувача, та по всій робочій ширині захвату штанги.
Рівномірність поздовжнього розподілу залежить від постійної частоти обертів колінчастого вала двигуна та дотримання робочої швидкості руху агрегату. Ці обидві складові визначаються суб’єктивними факторами (добросовісність оператора, його втома, кваліфікація тощо). Велике значення також має і стан поверхні поля, мікрорельєф тощо. Ці фактори спонукають оператора періодично сповільнювати швидкість руху агрегату. За дотримання оператором оптимальних технологічних режимів роботи складову нерівномірності внесення робочого розчину, пов’язану з людським фактором, можна звести до мінімуму.
Крім того, сьогодні практично всі обприскувачі обладнані комп’ютерними системами, які автоматично регулюють та підтримують постійну витрату робочого розчину залежно від робочої швидкості агрегату.
На рівномірність розподілення препарату вздовж штанги впливає, головним чином, якість роботи розпилювачів, а також технічний стан штанги та висота її встановлення. Відповідно до агротехнічних вимог, нерівномірність розподілу робочої рідини шириною захвату штанги (коефіцієнт варіації) не має перевищувати 25%, а відхилення виливу рідини через окремий розпилювач від середньоарифметичного всіх розпилювачів штанги у робочому режимі – ±5%.
Усі розпилювачі, встановлені на штанзі, мають забезпечувати однакову витрату робочої рідини, формувати симетричні факели без видимих струменів та порожнин. Кожен розпилювач має створювати рівномірну форму розпилу, яка може змінюватися лише в тому разі, коли буде зафіксовано наявність зовнішнього впливу (наприклад вітру). Забороняється встановлювати на штангу розпилювачі, які утворюють факели розпилу з різними кутами при вершині.
Штанга має бути рівною і встановлюватися паралельно до поверхні поля. Не допускається провисання крайніх секцій штанги, оскільки це погіршує якість розпилення препарату. Висота встановлення штанги над оброблюваною поверхнею обирається з урахуванням того, що перекриття факелів розпилу сусідніх розпилювачів буде оптимальним.
Висота розміщення штанги
Від розташування штанги за висотою великою мірою залежить якість проведеної захисної хімічної обробки культури. Необхідна така висота штанг, аби забезпечувалося перекриття половини факелів розпилу сусідніх розпилювачів. Лише за таких умов норма внесення препарату буде вирівняною по всій довжині штанги обприскувача.
Особливо відчутно вплив висоти розміщення штанги проявляється за роботи зі зниженими і мінімальними нормами препаратів. Крім того, збільшення висоти штанги всього лише на 10 см збільшує вдвічі втрати препарату через знесення його вітром та випаровування.
На встановлення оптимальної висоти штанг впливають відстань між розпилювачами, кут розпилу форсунки, ярусне розташування оброблюваного об’єкта (листковий апарат рослин, колосок тощо). Важливо враховувати рельєф поля, оскільки в процесі руху обприскувача відбуваються коливання штанг за висотою, що може спричинити двократне збільшення норми внесення препарату, або появу огріхів на деяких ділянках поля, а також призвести до механічних пошкоджень культурних рослин і самих штанг обприскувача. Це може нівелювати весь позитивний ефект від обробки, тому такі коливання слід звести до мінімуму (вибором оптимальної швидкості руху агрегату, встановленням на штангах додаткових пристроїв, які обмежують опускання штанги тощо).
Ідеальною вважається висота штанги, за якої перетин факелів розпилу сусідніх розпилювачів відбувається на середині відстані між штангою та ґрунтом. Для кожного кута розпилу існує оптимальна, мінімальна і максимальна висота штанги.
Висоту вимірюють до оброблювальної поверхні. Для гербіцидів – це рівень верхівки бур’янів. Якщо вони різної висоти, то рекомендується враховувати їх середню висоту під час визначення відстані до бур’янів. У разі застосування фунгіцидів на зернових культурах висота визначається до верхнього рівня рослини – колоса. Інколи висоту дещо зменшують (до 30 – 40 см), наприклад, під час обробки зернових фунгіцидами хочуть захопити не лише колос, але і перший від колоса листок, або за обробки соняшнику фунгіцидами, коли бажано максимально покрити стебло й листки.
Висота штанги визначається фактично кутом розпилу розпилювачів – що більшим є кут розпилу, то меншою має бути висота розміщення штанги над оброблюваною поверхнею. Перехід від розпилювачів із кутом розпилу 80 – 90° до розпилювачів із кутом 110 – 120° дає змогу знизити висоту штанги на 25 см і таким чином зменшити втрати через знесення робочого розчину.
Необхідно якомога нижче розташовувати штангу, зменшуючи тим самим вірогідність знесення робочого розчину вітром. Але за надто низького розміщення штанги під час роботи на нерівних полях крайні секції можуть зачіплювати ґрунт, що буде причиною виходу з ладу обприскувача. Аби запобігти цьому, багато виробників обприскувачів на крайніх секціях штанг встановлюють обмежувачі висоти.
Ступінь покриття
Для отримання добрих результатів під час обприскування важливим є ступінь покриття оброблюваного об’єкта, тобто відношення площі поверхні, яка покрита робочою рідиною, до загальної площі об’єкта обприскування. Встановлено, що для різних видів препаратів ступінь покриття має бути 0,5 – 1,0% для гербіцидів і 2,0 – 3,0 для фунгіцидів та інсектицидів. Зазначена ступінь покриття є критичною, тому що її зменшення призводить до різкого зниження ефективності застосування пестицидів.
Ступінь покриття залежить від двох параметрів – розміру крапель та їх кількості на одиницю площі (щільності покриття). За фіксованої норми витрати робочої рідини на одиницю площі, на ступінь покриття можна вплинути лише зміною розміру крапель.
Щільність покриття – це кількість крапель робочого розчину, яка відкладається на 1 см2 оброблюваної поверхні. Для гербіцидів цей показник становить 20 – 40 крапель/см2, а для фунгіцидів та інсектицидів він дещо вищий, і перебуває в межах 50 – 70 крапель/см2. Максимально допустима ступінь покриття має бути такою, щоб окремі краплі не зливалися між собою, тобто не потрібно створювати суцільного покриття, оскільки це призводить до втрат препарату.
Класифікувати обприскування прийнято за розміром крапель (медіанно-масовим діаметром) робочої рідини. Ця класифікація досить умовна, і неоднакова у різних країнах. За розміром крапель робочого розчину обприскування поділяють на чотири групи: аерозольне – до 50 мкм, дрібнокраплинне – 50 – 150 мкм, середньокраплинне – 151 – 300 мкм, крупнокраплинне – понад 300 мкм.
Зусилля фахівців із хімічного захисту рослин довгий час були спрямовані на розробку розпилювачів, які могли б створювати краплі однакового розміру. На жаль, створити їх до цього часу не вдалося. За розмірами краплі неоднорідні, але їх сукупність характеризується статистичними законами розподілу. Для оцінки якості покриття розглядають медіанно-масовий, медіанно-числовий та медіанно-об’ємний діаметр крапель.
На розмір крапель великий вплив має тиск у системі обприскувача. Підвищення тиску в нагнітальній комунікації обприскувача, незалежно від типу розпилювачів, призводить до збільшення у складі факелу розпилу дрібних крапель. Зниження тиску має протилежний ефект. Тому на практиці рекомендується суворо витримувати рекомендовані діапазони тиску для кожного типу розпилювачів та орієнтовні норми внесення робочої рідини.
На завершення
Головний напрям поліпшення якості обприскування полягає у розробці таких способів, які будуть значною мірою знижувати полідисперсність у заданому діапазоні розмірів крапель, і при цьому зменшувати потрапляння препаратів за межі оброблюваної ділянки.
Висока якість хімічного догляду за посівами сільськогосподарських культур може бути досягнута лише з використанням обприскувачів високого технічного рівня, які обладнані сучасними системами контролю основних параметрів роботи, а також правильному доборі типу розпилювачів та режимів роботи обприскувача.
