CC BY
13УДК631.348.45
ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАБОТКИ АБАКСИАЛЬНОЙ
ПОВЕРХНОСТИ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ ГЕРБИЦИДАМИ
Догода П.А., доктор сельскохозяйственных наук, профессор; Османов Э.Ш., ассистент; Агротехнологическая академия ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского»
Борьба с сорной растительностью одна из острых проблем в процессе ухода за виноградниковыми насаждениями. В статье отображены недостатки существующих традиционных способов опрыскивания. Подтверждена целесообразность принудительного осаждения рабочего раствора на абаксиальной поверхности сорных растений, что способствует эффективно бороться с сорными растениями даже с выраженными гидрофобными свойствами.
Ключевые слова: опрыскиватель, виноград, сорное растение, капли, гербицид, качество.
STUDY OF TREATMENT OF THE ABAXIAL SURFACE OF WEED PLANTS WITH HERBICIDES
Dogoda P.A., Doctor of Agricultural Sciences, Professor; Osmanov E.S., assistant; Agrotechnological Academy of the FSAEI HE «V.I. Vernadsky Crimean Federal University»;
The fight against weeds is one of the most acute problems in the process of caring for vineyard plantings. The article shows the disadvantages of the existing traditional methods of spraying. The expediency of forced precipitation of the working solution on the abaxial surface of weeds is confirmed, which helps to effectively fight weeds even with pronounced hydrophobic properties.
Keywords: sprayer, grape, weed plant, drops, herbicide, quality.
Введение. Виноград это культура, которая десятки лет растет на одном месте и при недостаточном и не своевременном уходе за ней ведет к засоренности различными сорными растениями, способствующих снижению урожая винограда. Влияние сорняков на биологические и физические свойства почвы ведет к снижению плодородия, ухудшению теплового и светового режима агрофито-ценозов, составляет конкуренцию в потреблении воды. В течение вегетационного периода сорные растения могут развивать до 350-500 ц/га зеленой массы, потребляя 3800-3900 т воды, до 117 кг азота, 35 кг фосфора и 180 кг калия [1].
Отрицательное влияние сорных растений заключается:
- снижение фотосинтеза винограда;
- замедление скорости процесса роста;
- снижение показателя продуктивности винограда (до 25 %);
72
- уменьшение количества урожая (до 30%);
- снижается содержание Сахаров в соке ягод (на 10-15%) [1].
Из этого следует, что правильно организованная система защиты урожая является важным этапом повышения продуктивности винограда.
Механический способ борьбы с сорными растениями по-прежнему остается основным. Однако постоянный рост цен на ГСМ становится причиной сокращения количества механических обработок в 2 раза. В результате виноградники зарастают сорняками. Поэтому в хозяйствах для борьбы с сорными растениями в междурядьях используют химический способ.
Состояние технического средства его эксплуатация и качество вы-полне-ния технологического процесса имеет значительное влияние на эффективность применения пестицидов. В сельскохозяйственной отрасли широкое применение находят различные средства механизации, однако при проведении химических обработок все еще остро стоят вопросы неравномерного распределения пестицида по поверхности объекта, испарения и сноса капель ветром. Нарушение сроков проведения технологических операций химической зашиты, сказывается на их эффективности и величине получаемых урожаев [2].
Материал и методы исследований. Для обработки гербицидами междурядий и приствольных полос в садах и виноградниках используют гербицид-ные штанги (гербицидники) (рис. 1).
При использовании традиционных гербицидников потери препарата из-за сноса его ветром и попадания на почву составляет около 30 %.
Главный недостаток применяемых гербицидных опрыскивателей заключается в том, что они не обеспечивают объемную обработку растений, т.е. обработку всех ярусов - верхнего, среднего, нижнего, наружной (адаксиальной) и внутренней (абаксиальной) поверхности листьев и стеблей.
При норме расхода рабочей жидкости 200-300 л/га на нижние ярусы растений препарат практически не попадает, оседая на верхних (более 90 %) [3]. Для проведения объёмной обработки с помощью существующих опрыскивателей, необходима норма расхода рабочей жидкости в 400-600 л/га. При такой норме может быть достигнут определённый эффект за счёт перераспределения препарата на растения из-за стекания капель с обработанных поверхностей на необработанные. При этом часть жидкости, порядка 250-350 л, стекает на поверхность почвы, а на нижних листьях растений оседает меньше 10 % израсходованного гербицида [3].
Установлено, что большинство вредителей и возбудителей болезней любят тень и повышенную влажность, а поэтому размещаются именно на нижней части стеблей растений и на нижней (внутренней) 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.
Сорные растения, такие как сурепка полевая, осот и др. обладают гидрофоб-ностью, т.е. адаксиальная сторона листьев сорного растения покрыта восковым
73
покрытием. Это ведет к тому, что капля химического препарата соскальзывает с листа сорного растения и попадает в почву (рис. 2) [2].
в) г)
Рисунок 1. Гербицидные опрыскиватели: а) навесно опрыскиватель ЗУБР НШ Г/ДС-2; б) агрегат для внесения гербицидов на виноградниках «АВГ - 600»; в) машина для внесения гербицидов «МВГ - 300/500»; г) опрыскиватель гербицидами
Рисунок 2. Гидрофильность, гидрофобность и сверхгидрофобность
на сорных растениях
74
Чтобы получить качественное покрытие растений гербицидным раствором при опрыскивании, необходимо распылять препарат на капли минимального размера, используя при этом наименьшее количество воды. Анализ исследований показал, что мелкие капли имеют в три раза большую контактную поверхность [3].
Кроме выше перечисленных недостатков было выявлено, что при обработке сорных растений на многолетних насаждениях обычными опрыскивателями для внесения гербицидов значительная часть рабочего раствора гербицидов оседает на адаксиальной стороне листьев и верхней части стеблей растения. Абаксиальная сторона листьев обрабатывается препаратом лишь на 4...5 %. Это значительно ниже, чем необходимо по агротехническим требованиям [3,4]. В таких случаях необходимо, чтобы капли рабочего раствора попадали на абак-сиальную часть растения, на которой отсутствует гидрофобный эффект.
Применение воздушного потока как объекта доставки рабочего раствора на сорные растения снимает эту проблему, так как воздушный поток дробит крупные капли и способствует лучшему проникновение рабочего раствора в листе-стебельную массу растений [5].
Результаты и обсуждение. На базе Агротехнолической академии ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского» совместно с НПСП «Наука» была изготовлена установка для проведения лабораторно-полевых исследований. Конструкция была выполнена таким образом, чтобы можно было сравнить качественные показатели традиционного и исследуемого опрыскивателя для внесения гербицидов в приштамбовых зонах междурядий виноградников. Так, на правой части штанги 2 опрыскивание производилось с применением воздушной поддержки (рис. 3), а левая часть штанги 1 работала без воздушной поддержки.
Рисунок 3. Лабораторно-полевая экспериментальной установка опрыскивателя навесного гербицидного виноградникового
Были проведены полевые испытания и представлены данные о качестве опрыскивания традиционным способом и новом с применением воздушной поддержки.
На рисунке 4, представлена диаграмма, которая показывают количество капель на абаксиальной поверхности листа на базовом и на новом опрыскива-
75
телях. Аналогичная картина наблюдалась и при различных диаметрах распылителей и давлении в системе.
На основании дисперсионного анализа экспериментальных данных по количеству капель и площади покрытия получили данные о влиянии давления Р, диаметра d и скорости воздушного потока на количество капель, осевших на улавливающие поверхности, а также на площадь покрытия. Аппроксимация экспериментальных зависимостей проводилась с использованием компьютерной программы Microsoft Excel из приложения к программному пакету Microsoft Office. В результате были получены уравнения и значения коэффициентов аппроксимации R.
Диаметр капель, мкм
■ Существующая технология à Предлагаемая технология
Рисунок 4. Зависимость распределения капель на абаксиальной поверхности листьев сорных растений
На основе полученных данных представлены зависимости распределения количества капель на 1 см2 на абаксиальной стороне сорного растения от давления в системе и диаметра распылителя с применением воздушной поддержки (предлагаемая технология) так и без воздушной поддержки (существующая технология).
Из диаграммы (рис. 4) следует, что на базовом опрыскивателе общее количество капель на абаксиальной поверхности сорных растений не удовлетворительное и не превышает 20 шт./см2. На новом же количество капель соответствует норме и составляет от 40 до 60 шт./см2. Полученные результаты соответствуют схеме оптимальных значений показателей качества опрыскивания и эффективности их использования [6]. Это ведет к уменьшению энергозатрат и химических препаратов, так как отпадает необходимость повторного опрыскивания.
76
В результате обработки полученных данных получили, что площади покрытия абаксиальной части листа на базовом опрыскиватели составила в среднем 5 %, а на экспериментальном 40 % (табл. 1).
Таблица 1. Экспериментальные данные по площади покрытия абаксиальной (нижней) части листа
Диаметр форсунки и давление в системе Базовый (Ув=0) Экспериментальный (Ув=30 м/с)
d=1 мм, Р=1 МПа 4,12 % 39,56 %
d=1 мм, Р=2 МПа 4,2 % 39,6 %
d=1 мм, Р=3 МПа 4,36 % 39,62 %
d=2 мм, Р=1 МПа 4,47 % 39,6 %
d=2 мм, Р=2 МПа 4,5 % 39,97 %
d=2 мм, Р=3 МПа 4,55 % 39,98 %
d=3 мм, Р=1 МПа 4,99 % 39,99 %
d=3 мм, Р=2 МПа 5,12 % 40,6 %
d=3 мм, Р=3 МПа 5,3 % 41,26 %
Из данных таблицы видно, что наибольшая площадь покрытия (41, 26 %) раствором гербицида абаксиальной части листьев сорных растений достигается при скорости воздушного потока V = 30 м/с при диаметре распылителя рабочей жидкости й = 3 мм и давлении в гидравлической системе Р = 3 МПа.
Эффективность гербицидникового опрыскивателя с принудительным осаждением рабочего раствора подтвердили визуальные наблюдения. На фотографии (рис. 5 а) можно наблюдать, что степень уничтожения сорных растений после 14 дней после обработки междурядий гербицидами достигает 98 %, в то время как на базовом степень уничтожения составило 60 % (рис. 5 б).
а)
б)
Рисунок 5. Степень уничтожения сорного растения: а) - на экспериментальном опрыскивателе; б) - на базовом опрыскивателе
77
Выводы. Полученные результаты исследований показали малую эффективность традиционных опрыскивателей. Применение воздушно-жидкостной струи на опрыскивателе при борьбе с сорной растительностью на многолетних насаждениях, подтвердили свою эффективность, площади покрытия абакси-альной части листа сорных растений составила 40 %, в то время как на традиционном 5 %. Все это способствовало эффективно бороться с сорными растениями даже с выраженными гидрофобными свойствами.
Список использованных источников:
1. Защита виноградников от вредителей, болезней и сорняков / Е.П. Стра-нишевская, А.М. Лапа, В.Ф. Дрозда [и др.] ; Украинская лаборатория качества и безопасности продукции АПК. -Киев : Гарант-Сервис, 2009. - 132 с.
2. Османов Э.Ш. Обоснование параметров воздухораспределительного устройства для обработки сорной растительности в междурядьях виноградных насаждений / Э.Ш. Османов // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. -2020. - № 21(184). - С. 117-130.
3. Исаева Л.И. Применение гербицидов путем селективного нанесения на вегетирующие сорные растения // Сельскохозяйственная наука и производство. Вып. 4. - М.: ВАСХНИЛ, 1986. - С. 56-64.
4. Koch H. Wind einplanen und Abtrieft vermeiden. Agrar. - 1989. Jg. 40, N12. P. 15-17.
5. Османов Э.Ш. Методика и результаты проведения полевых испытаний опрыскивателя навесного гер-бецидникового виноградникового / Э.Ш. Османов // Науковi пращ Швден-но фшалу Нащонального ушверсите-ту бюресурав i природокористування Украши «Кримський агротехнолопч-ний утверситет». - № 135. - Омферо-поль : ИТ «АРИАЛ» 2011. - 162 с.
6. Поздняков Ю.В. Механизация
References:
1. Protection of vineyards from pests, diseases and weeds / E.P. Stranishevskaya, A.M. Lapa, V.F. Drozda [et al.]; Ukrainian Laboratory of quality and Safety of agricultural products. - Kiev: GarantService, 2009. - 132 p.
2. Osmanov E.Sh. Substantiation of the parameters of the air-distributing device for processing weed vegetation in the rows of grape plantations / E.Sh. Osmanov / / Izvestiya sel'skoi nauki Tavrida. - 2020. - № 21(184). -P. 117-130.
3. Isaeva, L. I. Application of herbicides by selective application to vegetative weeds // Agricultural science and production. Issue 4. - Moscow: VASKhNIL, 1986. - P. 56-64.
4. Koch, H. Wind einplanen und Abtrieft vermeiden. Agrar. - 1989. Jg. 40, N12. - P. 15-17.
5. Osmanov E.Sh. Methodology and results offield tests ofthe sprayer mounted herbecidnikovogo vinogradnikovogo / E. Sh. Osmanov / / Naukovi pratsi Pivdenno filialu Natsionalnogo universit bioresursiv i prirodokoristuvannya Ukrainy "Krimsky agrotechnologichny universit". - No. 135. - Simferopol : IT "ARIAL" 2011. - 162 p.
6. Pozdnyakov,Yu. V. Mechanization of plant protection from diseases, pests and weeds - 2nd ed., reprint. and
78
защиты растений от болезней, вреди- additional - Yekaterinburg: UGSHA телей и сорняков. - 2-е изд., перераб. и Publishing House, 2004. - 261 p. доп. - Екатеринбург: Издательство УГ-СХА, 2004. - 261 с.
Сведения об авторах:
Догода Петр Ануфриевич - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры технических систем в агробизнесес Агро-технологическая академия ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского», e-mail: [email protected], 295492, Россия, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Агротехнологи-ческая академия ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского».
Османов Энвер Шевхийевич -ассистент кафедры механизации и технического сервиса в АПК Агро-технологической академии ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского», [email protected], 295492, Россия, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Агротехнологи-ческая академия ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского»
Information about the authors:
Dogoda Petr Anufrievich - Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Professor of the Department of Technical Systems in Agribusiness, Agrotechnological Academy of the FSAEI HE «V.I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: petr. [email protected], Agrotechnological Academy FSAEI HE "V.I. Vernadsky Crimean Federal University", Agrarnoye v., Simferopol, Republic of Crimea, 295492, Russia.
Osmanov Enver Shevkhiyevich -Assistant of the Department of Mechanization and Technical Service in the Agro-Industrial Complex of the Agrotechnological Academy ofthe FSAEI HE «V.I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: enver_hotboy@mail. ru, Agrotechnological Academy FSAEI HE «V.I. Vernadsky Crimean Federal University», Agrarnoye v., Simferopol, Republic of Crimea, 295492, Russia.
79
