Технологія малооб’ємного внесення засобів захисту рослин

Технологія малооб’ємного внесення засобів захисту рослин

Альтернатива повнооб'ємному внесенню ЗЗР?

Традиційні технології повнооб'ємного обприскування (ПОО) сільськогосподарських культур розраховані на норми витрати робочих розчинів 200-300 л/га при швидкості руху машин по полю до 10 км/год. Робочі агрегати, що застосовуються — гідравлічні та пневматичні штангові обприскувачі з вертикальним полідисперсним факелом розпилення.

Це відпрацьована технологія, яка має свої певні недоліки. Найбільш поширені на ринку причіпні щілинні обприскувачі об'ємами від 2000 до 3000 літрів та навісні з баками 200-800 літрів, за одну робочу зміну декілька разів (від 3 до 10) роблять перерви на дозаправку РР. Тому для забезпечення безперервності робочого процесу в полі необхідно організовувати пункт приготування розчинів ЗЗР. Це вимагає залучення додаткових техніки й робочого персоналу. А працівники часто вимушені працювати в важких санітарно — гігієнічних умовах. Ці недоліки знижують продуктивність праці та спричинюють економічні витрати на обробку одиниці площі.

Найпростішим рішенням проблеми постійної дозаправки є застосування обприскувачів з великим об'ємом баку — 12-14 тонн. Вони працюють в режимі ПОО повну робочу зміну без перерви на дозаправку, проте коштують дорого, своєю вагою погано впливають на грунт та у випадку з причепними агрегатами, потребують потужного трактора. Саме тому фермери на заході почали експерементувати з застосуванням технологій малооб'ємного (МОО) й ультрамалооб'ємного (УМОО) внесення засобів захисту рослин.

Сутність технології малооб'ємного обприскування

Метод МОО передбачає обробку культур обприскуванням зі збереженням розрахункової дози препарату, але зі зменшенням витрати робочого розчину до 15- 50 л/га. Такий розчин в 4-10 разів більш концентрований, ніж при традиційній технології. Це дозволяє працювати звичайним обприскувачам без дозаправки практично всю зміну, а робоча швидкість збільшується до 18-20 км/год.

Можливість зниження норми витрати робочого розчину обумовлена тим, що при незмінній дозі препарату ефективність дії пестицидів буде залежати лише від щільності покриття краплями розчину поверхні листя. Для гербіцидів оптимальною щільністю покриття вважається показник близько 20 крапель на см2, для фунгіцидів — 40 крапель на см2. Результати дослідів показують, що за ефективністю біологічної дії норми витрати робочого розчину в 200-300 л/га і 15-50 л/га абсолютно рівноцінні.

Особливість технології МОО

Просте регулювання норм витрати робочого розчину на традиційних обприскувачах не дозволяє досягти ефекту технології МОО. Такі обприскувачі працюють з витратою рідини не менше ніж 100 л/га, а зниження робочого тиску призведе до його забивання сопла. По-друге, полідисперсне розпилення призводить до того, що значна частина дрібних краплин розміром 30-50 мкм — а це практично ні що інше, як "водяний пил", виноситься за межі поля висхідними потоками повітря. Зниження норми витрати робочого розчину нижче 100 л/га автоматично призведе до зниження розрахункової норми внесення діючого препарату.

Техніки думали над цією проблемою, і рішенням стала особлива техніка CDA — роторні розпилювачі з горизонтальним факелом розпилення і аеродинамічним потоком. Для нормальної роботи такого агрегату, управління процесом обприскування зазвичай здійснюється комп'ютером. Роторний розпилювач створює монодисперсний краплинний факел, в якому до 80% крапель робочого розчину має рівномірну величину близько 150 мкм. Густина покриття рослин розчином регулюється комп'ютерною системою управління, а краплі вже достатньо масивні, щоб не розносились висхідним потоком повітря. Це дозволяє досягти рівномірного покриття з оптимальною густиною густиною — від 20 до 40 крапель на см2.

При технології МОО знесення дрібних краплин не вище, ніж при традиційному методу. А сучасні роторні розпилювачі з аеродинамічним супроводженням факелу навіть зменшують знесення дрібних крапель, що це дозволяє досягти зниження на 20-30% рекомендованих доз пестицидів.

Фізика й біологія процесів

Зі зменшенням норми внесення робочого розчину до 15-50 л/га і при збереженні рекомендованої дози препарату — його дія посилюється. Експериментальні дослідження гліфосат-вмісних препаратів показали, що при зміні норми внесення робочого розчину з 250 л/га до 25 л/га (при однаковій дозі) активність гліфосат-вмісного гербіциду зростала в півтора рази, а при зменшенні норми до 10 л/га — в два рази. Це пояснюється тим, що при обприскуванні методом МОО отримується рівномірне поширення на поверхні більш концентрованих крапель середнього розміру (150-200 мкм, з густиною понад 20 шт/см2). В результаті, препарат краще проникає через клітинні оболонки всередину рослинного організму.

В традиційному методі ПОО достатній гербіцидний чи фунгіцидний ефект досягається фактично за повного змочування поверхні листка рослин низькоконцентрованим розчином та утворення на них практично суцільної плівки препарату. При цьому великі краплі містять в середньому в 4 рази більше діючої речовини, ніж реально необхідно для її радіусу пестицидної дії. А через злиття масивних крапель розчину та їх стікання на землю, втрачається від 30 % і більше діючого препарату.

Економічні показники

Економічні переваги технології МОО над традиційним методом ПОО:

  • значне зменшення (в 4-10 разів) об'єму підвезеної води;
  • економія паливно-мастильних матеріалів;
  • економія робочого часу обприскувачів на технологічні перерви;
  • менший об'єм робіт на приготування робочих розчинів в полі;
  • економія на кількості внесених пестицидів.

На основі експлуатації штангового обприскувача об'ємом 2000 л. було встановлено, що застосування технологій МОО дозволяє збільшити продуктивність праці на 20-100% та втричі знизити витрати на оплату праці. Продуктивність обприскування та матеріальні витрати на обробіток одиниці площі в залежності від відстані представлені на графіках.

Техніка, яка необхідна для малооб'ємного обприскування

Для повноцінного застосування технології підійдуть сучасні наземні штангові навісні, причіпні й самохідні, а також авіаційні обприскувачі. Їх можна комплектувати двома ключовими технічними системами:

  • сучасними електропривідними роторними розпилювачами з горизонтальним монодисперсним факелом розпилення рідини;
  • комп'ютерною системою управління розпиленням.

Це дорогі системи, але при правильному застосуванні вони окупляться за 1-3 сезони, в залежності від площі угідь. Якщо ж використовувати лише сучасний розпилювач без комп'ютерного управління, належного ефекту досягти не вдасться — обприскування культур відбуватиметься в неоптимальних режимах.

Технологія ультрамалооб'ємного обприскування (УМОО)

Подальшим розвитком ідеї малооб'ємного обприскування стала ультрамалооб'ємна технологія. Головна її особливість — надмалі норми витрати робочих розчинів — 3-10 л/га при збереженні рекомендованої дози внесення пестициду. Препарат розчиняється в малолетючому розчиннику на масляній основі — водного розчину не готується.

Техніка для УМОО фактично та ж, що й для МОО — роторні розпилювачі з електроприводом під комп'ютерним управлінням. Але найбільші перспективи її застосування у сільськогосподарської авіації. Надмалі норми внесення РР вирішують проблеми корисної вантажопідйомності навіть легкого літака та його продуктивності за один виліт. Застосування легких авіаційних комплексів для УМОО ще більш рентабельна, ніж МОО.

Український авіаційний комплекс ХАСКО для своїх легких літаків НАРП-1 та АН-2 з обладнанням УМОО декларує одногодинну продуктивність роботи в 60-100 гектарів, в той час як причіпні й самохідні обприскувачі за аналогічний період здатні обробити 10-15 га. За робочий день один літак з УМОО обробляє 300-700 гектар посівів (без зниження господарської ефективності застосування пестицидів в рекомендованій нормі).

Впровадженням УМОО дозволяє застосувати для обробки пестицидами навіть безпілотних літальних апаратів. Такі роботи давно проводяться за кордоном, а тепер вже й в Україні. Українська компанія Kray Technologies нещодавно представила свій промисловий безпілотник, який спроможний злітати з навантаженням до 15 кг пестицидів (при нормі витрати 5 кг/га цього достатньо для обробки трьох гектарів угідь). Розробники обіцяють, що він буде набирати рекордною швидкість до 110 км/год, а за день обробляти площу до 300-500 га.

Застосування дронів дасть змогу зменшити матеріальні витрати у 5-10 разів в порівнянні з повнооб'ємним методом.

Удосконалення обприскування ЗЗР, направлено на здешевлення технологічного процесу без зниження ефективності застосування пестицидів. А також на збільшення продуктивності праці й швидкості проведення обробки. Це особливо важливо в екстрених випадках обробки сільськогосподарських культур проти шкідників і хвороб, для застосування ЗЗР на великих площах за певної фази розвитку культури й бур'янів.