Научная статья на тему 'Методы и средства применения пестицидов при производстве растениеводческой продукции'

Методы и средства применения пестицидов при производстве растениеводческой продукции Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
203
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
АгроФорум

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Абаев Василий Васильевич

В Федеральной научно-технической программе развития сельского хозяйства до 2025 года, значительная роль отводится защите растений от вредителей, болезней и сорняков при производстве растениеводческой продукции. Важность этой программы заключается в том, что ежегодные потери во всем мире от сорняков и вредителей составляют 34% от потенциально возможной продукции и оцениваются в 75 млрд. долл.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Методы и средства применения пестицидов при производстве растениеводческой продукции»

дгроторым

СЕЛЬХОЗТЕХНИКА

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПРИМЕНЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ

I федеральной научно-технической программе развития сельского хозяйства до

2025 года, значительная роль отводится защите растений от вредителей, болезней и сорняков при производстве растениеводческой продукции. Важность этой программы заключается в том, что ежегодные потери во всем мире от сорняков и вредителей составляют 34% от потенциально возможной продукции и оцениваются в 75 млрд. долл.

При защите растений более предпочтительным является химический метод, который основан на технологическом процессе "опрыскивание". По масштабам применения химический метод является доминирующим в отечественной практике защиты растений с точки зрения доступности и затрат на проведение работ по опрыскиванию вегетирующих растений водными растворами пестицидов. Без применения химического метода невозможно внедрение передовых технологий возделывания сельскохозяйственных культур прямого посева (системы земледелия без обработки почвы No-Till), обеспечивающих сохранение почвы от внешнего воздействия. В сельскохозяйственном производстве с помощью опрыскивания растений, водными растворами пестицидов вносится до 76% всех используемых пестицидов. Более 70% пестицида из-за несовершенства технологических решений от целевого объекта попадает в окружающую среду и в почву. Струя аэрозоля "не помнит" начальные условия на всем пути их распространения на целевые объекты. Отложение капель жидкости на растения практически не контролируемо. Грубый аэрозоль оседает на почву, а мелкий в результате влияния внешних условий сносится в

Таблица 1 - Недостатки опрыскивания при применении авиации, генераторов аэрозоля и вентиляторных опрыскивателей

Технологический процесс опрыскивания Недостатки применения

самолетами авиаопрыскивания:

- от 20 % до 60 % пестицидов сносится за пределы поля;

- снос капель обусловлен:

а) размерами капель;

б) скоростью ветра;

в) высотой полета (самолета, вертолета);

- распространение пестицида в окружающую среду.

аэрозольными генераторами

аэрозольных генераторов:

- зависимость распространения аэрозоля от состояния атмосферы.

- сложность управления процессом распространения и осаждения капель;

- распространение пестицида в окружающую среду.

вентиляторными опрыскивателями

вентиляторных опрыскивателем:

- неравномерность распределения пестицида на объектах от 76 до 155 %;

- оседание крупных капель на почву;

- распространение пестицида в окружающую среду.

№2 март 2019

АГРПФйРУМ

атмосферу. Большое количество дорогостоящего и опасного для окружающей среды препарата, содержащегося в каплях, не используются по назначению.

О неуправляемости процесса нанесения капель распыленной жидкости на растениях показывают результаты использования воздушных судов, аэрозольных генераторов, вентиляторных опрыскивателей, недостатки которых приведены в таблице 1.

В зависимости от физико-химических свойств пестицидов, они загрязняют окружающую среду на расстоянии от 10 км до 300 км [1].

Существующая технологическая и экологическая проблема по применению химического метода в наибольшей степени решается применительно к широко используемым в настоящее время штанговым опрыскивателям. Недостатки штангового опрыскивания показаны на рис. 1 видами а) - г).

а

б

а) - при высоте штанги над объектом обработки 50 см

капли жидкости внедряются в почву;

б) - при высоте штанги над объектом обработки 80 см

увеличивается снос капель в окружающуюся среду.

в) - снос капель распыляемой жидкости при высокой ско-

рости движения опрыскивателя 15 - 50 км/ч (например, самоходный опрыскиватель ОПШ-05 на шинах-

оболочках низкого давления);

г) - снос капель распыляемой жидкости при применении вра-

щающихся распылителей на штанге опрыскивателя.

Рисунок 1 - Недостатки штангового опрыскивания [2]

В то же время повышенная концентрация капель в факелах распыляемой жидкости распылителями штанговых опрыскивателей обуславливает их коагуляцию и значительное уменьшение их количества, что в свою очередь требует в десятки раз больше расхода рабочей жидкости на единицу обрабатываемой площади. Из-за коагуляции капель в факелах распыляемой жидкости нерационально расходуются и препараты, а мелкокапельное распыливание жидкости подвержено сносу капель в окружающую среду. Для исключения сноса капель рекомендуемая высота расположения распылителей на штанге опрыскивателя 0,5 м ограничивает его скорость передвижения до 12 км/ч, особенно с широкозахватной штангой, при колебаниях которой до 12о возникает опасность соприкосновения краев с поверхностью земли. При скорости движения опрыскивателя, возникающие за штангой, турбулентные воздушные вихри увеличивают снос капель распыляемой жидкости в окружающую среду [2].

Есть целые группы пестицидов, переносимые воздушными потоками в верхней атмосфере и даже в стратосфере во всем мире. Существующая экологическая проблема решается в отношении широко используемых штанговых опрыскивателей. Экспериментально установлено, что без снижения биологической и хозяйственной эффективности можно снизить норму расхода рабочей жидкости (от 200 до 10 дм3/га), в 1,2-2 раза снизить дозы пестицидов с применением вращающихся распылителей.[3].

Основной недостаток вращающихся распылителей - снос капель растворов пестицидов в окружающую среду.

В последние годы постоянно набирает силу общемировая тенденция экологизации защиты растений. Наряду с использованием инжекторных антисносных распылителей вместо стандартных, внедряются энергоемкие дорогостоящие штанговые опрыскиватели с воздушным сопровождением тех же стандартных распылителей, позволяющие уменьшить снос мелких капель и снизить рекомендуемые нормы применения пестицидов [4]

При работе такого опрыскивателя направленный воздушный поток из отверстий распределительного воздуховода с первоначальной скоростью 10-20 м/с захватывает капли рабочей жидкости и внедряет их в стеблестой. На участке свободного падения капли рабочего раствора (особенно d < 100 мкм) движутся быстрее, чем при гравитационном оседании, и в итоге уменьшается их снос и испарение. В настоящее время такие прицепные и самоходные опрыскиватели выпускают компании HARDI, JACTO, BERTHOUD и др.

В рекламных проспектах отмечается, что упомянутые опрыскиватели обеспечивают снижение на 50% сноса

АГРОФОРУМ

СЕЛЬХОЗТЕХНИКА

и до 16% потребления пестицидов по сравнению с традиционным опрыскиванием, при этом, возможно также увеличение скорости обработки до 15 км/ч.

Сравнительные исследования показателей эффективности работы таких опрыскивателей фирм JACTO и RAU проводились в Белоруссии [4].

Отмечается, что во всех случаях при использовании дополнительного воздушного потока на улавливающих контрольных карточках наблюдалось увеличение количества мелких капель до 100 мкм. Проведенные сравнительные испытания позволили сделать заключение о преимуществах системы воздушного сопровождения процесса опрыскивания по сравнению с обычной штангой.

Однако внедрение такой технологии в широкую практику дает только частичное решение существующей проблемы, т.к. мелкие капли (d < 50 мкм), наиболее подверженные сносу, ведут себя в соответствии с физическими закономерностями инерционного осаждения на обтекаемом препятствии; только небольшая их часть осядет на растениях, остальные будут снесены за пределы обрабатываемого участка [6, 7].

Недостатки рекламируемых антисносных технологий опрыскивания с использованием как стандартных с воздушным сопровождением, так и инжекторных антисносных полидисперсных гидравлических распылителей известны - капли водных растворов < 50 мкм не достигают обрабатываемого объекта и уносятся за пределы обрабатываемого участка, а капли d > 400 мкм малоэффективны и загрязняют почву. Такие опрыскиватели значительно дороже обычных и сложнее по конструкции, а воздействие воздушных струй на аэрозольные факелы щелевых распылителей в опрыскивателе не решает технологическую, ресурсосберегающую и экологическую проблему.

Таким образом, для решения существующей проблемы необходимо улучшение санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала из-за снижения доз препаратов до минимально рекомендуемых, до ПДК.

Реальная возможность практической реализации экологических технологий применения пестицидов обусловливается следующим:

• снижением норм расхода рабочей жидкости с 200 до 5-10 дм3/га;

• снижением норм расхода препаратов пестицида до 2 раз без снижения биологической и хозяйственной эффективности;

• обеспечением защиты от уноса капель в окружающую среду и снижение их проникновения в почву.

Литература

1. Велецкий И. Н., Лепехин Н.С. Малообъемное рециркуляционное опрыскивание / И. Н Велецкий, Н.С. Лепехин // Защита растений. - М., 1982. - № 4. - С.6-7.

2. Методическое пособие «Теория и практика опрыскивания 2010», Методическое пособие подготовлено ООО «Дюпон Наука и Технологии» при содействии фирмы 1_есЫег (июль-август 2010). Изд-во ООО «Дюпон Наука и Технологии» при содействии компании 1_есЫег. 2010. с.33.

3. Никитин Н.В., Спиридонов Ю.Я., Абубикеров В.А. и др. Штанговые опрыскиватели с вращающимися распылителями // Защита и карантин растений. 2005. № 5 С. 46-48.

4. Клочков А.В., Клочкова В.С., Макевич, А.Е. Работа опрыскивателя с использованием дополнительного воздушного потока // Земледелие и защита растений. Республика Беларусь, 2006. № 5. С. 39-41].

5. Никитин Н.В., Спиридонов Ю.Я., Шестаков В.Г. Научно-практические аспекты технологии применения современных гербицидов в растениеводстве. М.: РАСХН. ВНИИФ. 2010. 189 с.

6. Дунский, В.Ф., Мондрус, Л.Н. О критическом числе Стокса при инерционном осаждении [Текст] // Физика атмосферы и океана. 1972. Т. VIII. № 1. - С. 99-102.

7. Амелин А.Г., Беляков И.М. Осаждение частиц из потока на обтекаемых предметах // Коллоидный журнал, 1956. Т. ХVIII.Вып.4,С.388-394.

Swift Agro

Стриж Агро

с март- антенна с компенсацией рельефа для систем параллельного вождения

вЫБв приемник - 1Чс^е1 ОЕМ31аг; частота - 10 гц;

корреция - фазовый фильтр 0.1 йЕ; Щ компенсация углов наклона антенны;

переезд через канаву : коррекция бокового

Sk !

АЭРОСОЮЗ

www. aerounion.ru

точность RMC подключение

15-20 см;

калибровки антенны через смартфон

— ■- .- -.....— . J_ ■

k ° ИЗ

----== ^ 1

иcпользование c лю6ой cиcтемой паpаллельного вождения, принимающей кoopдинаты по RS-232

Ротеия

г.Нnвncибиpcк ООО «СТЗ» +7 (383)-344-98-06 sibaero@aerounion.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.