Кравчук В.І., Войтюк Д.Г. (ред.) Машини для хімічного захисту рослин

Подождите немного. Документ загружается.

Машини для хімічного

захисту рослин

Міністерство аграрної політики України

Український науководослідний інститут

прогнозування та випробування техніки і технологій

для сільськогосподарського виробництва

імені Леоніда Погорілого

(УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого)

Дослідницьке

2010

За редакцією Кравчука В.І., Войтюка Д.Г.

Допущено

Міністерством аграрної політики України

як посібник для підготовки фахівців із напряму

«Процеси, машини та обладнання агропромислового

виробництва» в аграрних вищих навчальних

закладах ІІ$ІV рівнів акредитації

УДК 631.3:631.17:620.95:621.548:662.997 Гриф надано

ББК Міністерством аграрної політики України

Т (лист № 18$28$13 / 517 від 26.04.2010 р.)

ПОСІБНИК. МАШИНИ ДЛЯ ХІМІЧНОГО ЗАХИСТУ РОСЛИН / За ред.

Кравчука В.І., Войтюка Д.Г. – Дослідницьке: УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. – 2010. – с.

184

ISBN

КОЛЕКТИВ АВТОРІВ:

від Міністерства аграрної політики України: Присяжнюк М.В., Мельник С.І.,

Якубович І.В., Демидов О.А., Іщенко Т.Д., Гринько П.В., Бурилко А.В., Жарун Ю.Л.

від Українського науково<дослідного інституту прогнозування та

випро бування техніки і технологій для сільськогосподарського вироб <

ництва імені Леоніда Погорілого: Кравчук В.І., Любченко С.Є., Войновський В.В.,

Войновська А.С., Качан І.К., Погорілий В.В., Погоріла В.В., Рожанський О.В.,

Везерський І.Г., Тихоненко О.В., Бойченко А.І., Залужний В.І., Сало Я.М., Коман Р.В.,

Корнієнко Т.П., Кремсал В.Г., Марченко В.Ю., Мігальов І.О., Митрофанов О.П.,

Оситняжський М.В., Панченко Л.Т., Сенчук С.М.,Сидоренко В.В., Тронь М.М.,

Шустік Л.П.

від Національнойї академії аграрних наук України: Адамчук В.В, Линник М.К.

від Національного університету біоресурсів і природокористування:

Войтюк Д.Г., Барановський О.С, Онищенко Б.В.

від Громадських організацій: < Міжнародний інститут агропромислового

інжинірингу: Шевченко О.О., Покотило О.В., Ляшок В.І.

В книзі представлено основні положення експлуатації польових обприскува

чів та генераторів аерозолю, що використовуються для хімічного захисту польових

культур, розглянуто агротехнічні вимоги до якості виконання операцій внесення

хімічних препаратів і технічних засобів для їх реалізації. Висвітлено нові техніко

технологічні рішення і прийоми застосування пестицидів і агрохімікатів в техноло

гіях хімічного захисту рослин на вирощуванні основних сільськогосподарських

культур. Розглянуто сучасний стан, тенденції розвитку і технічні характеристики

названих типів машин.

Розраховано на фахівців сільськогосподарського виробництва, сільськогос

подарського машинобудування, науковців, викладачів та студентів.

Рекомендовано до друку рішенням вченої ради

Українського науково$дослідного інституту

випробування та прогнозування техніки і технологій

для сільськогосподарського виробництва

імені Леоніда Погорілого,

протокол № 4 від 14.05.2010 р.

РЕЦЕНЗЕНТИ: Онищенко В.Б., кандидат технічних наук ННТІ НУБіП

Бойко А.В., доктор технічних наук ННТІ НУБіП

ВЕРСТКА, ДИЗАЙН: Паніотова О.В., Бойченко А.І.

Розповсюдження та тиражування без офіційного дозволу авторів і видавництва заборонено

ISBN ©Колектив авторів, 2010

www.agrotechnikaukr.com.ua

ВСТУП

Поряд з оптимальним вибором препаратів для захисту рослин від хвороб

та шкідників в технологіях вирощування сільськогосподарських культур, дуже

важливим є питання якості виконання технологічного процесу, його професій

не проведення. Особливо це проявляється на тлі екологічних проблем, що

загострюються, широкого діапазону препаратів, які перебувають у розпоряд

женні спеціалістів, і можливих варіантів обробки. При цьому все більшого зна

чення набуває цільова орієнтація на перевірений практикою досвід внесення

хімічних засобів захисту рослин.

До якості виконання операцій внесення хімічних препаратів та технічних

засобів для їх реалізації висувається ряд вимог, основні з яких агротехнологічні –

точність дозування препарату, рівномірність розподілу його по оброблюваній

поверхні, дисперсність розпилювання та ступінь осаджування крапель і проник

нення препарату в масив рослин. При дотриманні оптимальних режимів та умов

експлуатації обприскувачів згадані показники якості обприскування обумовлю

ються встановленими на обприскувачі розпилювачами, і, в першу чергу, типом

розпилювальних наконечників.

Близько 90% використовуваних засобів захисту рослин вносяться за

допомогою обприскування із застосуванням розпилювачів. В даний час в кон

струкціях польових обприскувачів застосовується безліч типів розпилювальних

пристроїв (розпилювальних наконечників) виробництва різних фірм  плоско

струменеві, конусні, інжекторні тощо, які в свою чергу різняться своїми кон

струкційними та технологічними параметрами (продуктивністю, кутом розпилу,

якістю розпилювання, густотою покриття поверхні). Виходячи з умов застосу

вання – технологічних (норм внесення препарату, фази розвитку рослин), клі

матичних (температура повітря, швидкість вітру) та пов'язаних з цим екологіч

них аспектів (знесення краплин вітром та випаровування робочої рідини) – в

кожному конкретному випадку доцільне застосування тих чи інших розпилю

вальних наконечників і спеціалісти господарств часто стоять перед дилемою їх

вибору та режимів експлуатації обприскувачів.

Тому метою цього посібника є інформування спеціалістів сільськогосподарсь

кого виробництва про сучасний стан технічних засобів, їх тенденцій розвитку та тех

нологічних прийомів застосування пестицидів і агрохімікатів для науковообґрунто

ваного високоефективного виробництва сільськогосподарської продукції на базі

впровадження науковотехнічного процесу.

Колектив авторів виносить подяку керівникам підприємств і організацій, які сприяли підго$

товці посібника:

Голові правління ВАТ „Богуславська сільгосптехніка” Гавриленку Петру Миколайовичу

Голові правління ВАТ „Львівагромашпроект“ Сушку Івану Ільковичу

Директору ТОВ „УкрСОРГО“ Бардіну Ярославу Богдановичу

Директору ТОВ „Агріматко – Україна“ Холоду Олександру Олександровичу

Директору ТОВ „Українська Овочева Компанія“ Євтушенко Ірині Едмундівні

Директору ДП „Лемкен$Україна“ Булгакові Аллі Сергіївні

Директору ДП „Амазоне$Україна“ Грідіну Олександру Григоровичу.

Голові правління ВАТ „Львівсільмаш“ Ольховському В’ячеславу Антоновичу

Голові правління ВАТ „Галєщина, машзавод“ Бульбасі Юрію Івановичу

Голові правління ВАТ „Волинська Фондова компанія“ Спященку Олександру Євгеновичу

Розділ 1. Особливості технологій

застосування пестицидів.

Чинники, що впливають на дієвість заходів щодо захисту рослин, численні і

знаходяться в комплексному взаємозв'язку один з іншим. Внесення засобів захи

сту рослин повинне проводитися так, щоб в результаті цього процесу була досяг

нута найвища ефективність при мінімальному збитку для природи. Хімічні, техніч

ні і екологічні проблеми виникають при розробці нових засобів захисту рослин і

техніки для їх внесення. Часто не враховуються в сільгосппідприємствах деякі

аспекти взаємодії техніки і діючої речовини, які можуть виявитися важливими при

виконанні польових робіт. Особливо це стосується заходів щодо захисту рослин.

Проте тут додається ще одна актуальна тема: все частіше громадськість цікавить

ся тим, наскільки грамотно сільське господарство поводиться із засобами захи

сту рослин з погляду екологічної безпеки. Тим більше важливо, щоб спеціалісти

ясно уявляли собі принципові взаємозв'язки у сфері захисту рослин і визначали

на цій основі свої практичні дії в полі.

1.1 Аспекти, що стосуються вибору

засобів захисту рослин.

Спочатку варто нагадати, що діючі речовини  не всі однакові. Щоб вибрати

правильний засіб захисту, необхідно знати, тип дії препарату: контактної чи

системної, чи рухається діюча речовина в рослині, що обробляється. Крім того,

поведінка діючої речовини впливає на вибір техніки для внесення ЗЗР [1]. Так, для

засобів, які засновані виключно на контактній дії, необхідний рівномірний і дрібний

розподіл. Причина в тому, що такі засоби не переміщуються всередині рослини.

Тільки ті частини рослини, які обприскуються, мають надійний захист. В цьому

випадку на практиці необхідно проводити обробку краплями які забезпечать яко

мога більше покриття рослин і вибирати норму витрати води від 250 до 300 л/га.

При неправильному виборі норми робочої рідини, може трапитися, що стеблостій

забезпечуватиметься діючою речовиною нерівномірно або вона поступатиме

тільки у верхні поверхи листя. При боротьбі з грибковими хворобами і шкідливи

ми комахами таке обприскування вкрай неефективне. Аналогічні правила діють і

для гербіцидів, коли також нерідко використовуються речовини контактної дії.

При недостатньому змочуванні існує, наприклад, небезпека повторного відро

стання з бічних пагонів тих частин рослини, які не були оброблені.

У протилежність засобам контактної дії речовини так званої системної дії роз

поділяються по рослині. Вони активно транспортуються в тканини, що ростуть.

Через визначений проміжок часу діюча речовина виявляється на ділянках листя,

яке не потрапило в область обприскування або утворилося після нього. Тому пре

парати системної дії вимагають дещо меншої точності розподілу. Як правило,

достатньо середнє покриття цільової ділянки. Деякі діючі речовини здатні навіть

переміщатися «проти течії» в стебло або корінь, так звані флоемномобільними. За

допомогою таких речовин можна, наприклад, добре тримати під контролем бага

торічні бур'яни. При боротьбі з грибковими збудниками захворювань або комаха

ми, що смокчуть, також доцільне застосування саме цих препаратів.

www.agrotechnikaukr.com.ua

1.2 Вимоги до розподілу робочої рідини

Складніше справа стає при внесенні ЗЗР в вегетуючі посіви. Зернові росли

ни в ході вегетації значно змінюють свою будову, утворюючи декілька рівнів лист

ків, істотно змінюючи цільову площу обробки. Якщо необхідно внести гербіцид,

що діє через листки або через листки і коріння, то цільова поверхня обробки на

одному гектарі може збільшуватись в 2,5  3 рази. Особливої майстерності вима

гає обробка культур після змикання рослин або при високій щільності посівів,

наприклад при боротьбі з будяком, при повторній обробці проти підмаренника

чіпкого тощо. Тут потрібне інтенсивне проникнення препарату через культурні

рослини. Тільки тоді діюча речовина досягне своєї мети – бур’янів. Досягти цього

можна лише, змінюючи об'єм робочої рідини або розмір крапель. Інші вимоги

висуваються при внесенні фунгіцидів, що проводиться при появі перших ознак

хвороби і передбачає боротьбу з спорами патогенних грибів. Як правило інтен

сивний розвиток захворювань проходить при підвищеній вологості повітря та

високими температурами. Тому внесення фунгіцидів вимагає утворення крапель,

що близькі до розміру спорів грибів та мають малу швидкість руху. В таких умовах

виникають сили взаємного притягання крапель робочої рідини та патогенних спо

рів. Такі умови необхідно створити в середині посіву, що при ранніх обробках

достатньо легко оскільки площа листків ще відносно мала (від 5 000 до 7 000 кв.

м/га), проте під час вегетації вона істотно збільшується. Тому (наприклад, при

роботах по контролю за листовими захворюваннями) цільова площа обробки

залежно від системи вирощування, сорту, норми висіву і стадії розвитку може

варіюватися від 70 000 до 125 000 кв. м/га. Тільки при обробці колосків або засто

суванні інсектицидів (тут цільовою поверхнею є самі колоски і два верхні рівні

листків) на пізніх стадіях розвитку можна обійтися відносно невеликими коригу

ваннями при розрахунках.

1.3 Оптимальне проникнення в посів

Як вже наголошувалося, внесення ЗЗР в дуже щільних посівах вимагає знач

них технологічних зусиль. На основі багаторічних дослідів визначено, як розподі

ляється рідина після обприскування на різних стадіях розвитку зернових. При ран

ніх обробках на верхніх листових рівнях осідає 40 % внесеної рідини. Ця частка

збільшується на пізніших стадіях розвитку до 70 %. На нижніх листових рівнях і у

основи стебла при обробках осідає до 30 % внесеної рідини. Ця досить невелика

частка знижується у міру подальшого розвитку рослин, оскільки перекривання

листків і листових рівнів ускладнює проникнення крапель. До моменту колосіння на

нижніх листових рівнях осідає всього 10% внесеної рідини. Частка рідини, що дося

гає поверхні грунту, у міру подальшого розвитку ще більше знижується.

Ці обставини необхідно враховувати при виборі техніки для внесення ЗЗР.

Чим щільніше посіви, тим важливіше стають:

• забезпечення постійного тиску в нагнітальній системі машини;

• застосування технологій примусового осадження крапель;

• правильний вибір розпилювачів.

Існує просте і зрозуміле правило: чим більші утворювані розпилювальним

наконечником краплі і чим вище робоча швидкість машини, тим вище вірогід

ність, що робоча рідина проникне в нижчі, приховані рівні рослин. При цьому

вважається, що рідина повністю потрапляє на рослини. Тут вже виявляється

зв'язок з іншою, не менш важливою проблемою – знесенням крапель вітром.

Знесення означає, що розбризкувані речовини не потрапляють на призначе

ну для обприскування ділянку поля, а завдяки вітру та іншим чинникам осідають на

інших ділянках поля або взагалі поза межами поля. Це небажано не тільки з еко

номічної, але і з екологічної точки зору. Вирішальним для зменшення зносу є вибір

розпилювального наконечника з відповідним конкретному застосуванню спек

тром розміру крапель.

1.4 Розмір крапель

Кожен розпилювач створює при певному тиску краплі різного діамет

ра (рис. 1.1). Важливим показником розпилення є розподіл розміру кра

пель по фракціях. Основним показником якості розпилу служить медіан

ний діаметр крапель (середній об'ємний діаметр краплі  MVD). Значення

цього показника свідчить, що 50% всього об’єму крапель мають розмір

менший вказаного значення, і 50% більшого розміру. Величина, що дає

оцінку потенційному зносу крапель є значення 10% об'ємного діаметру

(VD

), і свідчить про те, що 10% від загальної кількості крапель має такий

розмір. Величиною, що свідчить про ступінь нерівномірності розміру кра

пель є показник полідисперсності розпилу або відношення середнього

розміру крапель в 90% рідини до середнього розміру крапель в 10% кра

пель. Підвищення тиску на розпилювачі приводить до зменшення діаме

трів MVD й VD

. Чим більший отвір, тим більші значення приймають

обидва показники.

Рис. 1.1 - Залежність величини крапель від робочого тиску

www.agrotechnikaukr.com.ua

На прикладі типорозміру 03, що має для всіх типів наконечників однако

ву характеристику продуктивності, показана різниця в розмірах крапель

наконечника серії LU, й інжекторного наконечника ID, по показниках медіан

ного діаметра крапель MVD.

Розмір крапель інжекторного наконечника приблизно у два рази більше, ніж

у звичайних розпилювачів LU. За рахунок пологої форми кривої розміру краплі в

довгих інжекторних розпилювачів досягається, більш широкий діапазон розпилу

з великим краплями, що дозволяє використати технології внесення зі зниженням

дрейфу в більш широкій області. Гнучке використання таких властивостей розпи

лювачів при обробці рослин дає можливість варіювати як щільність покриття крап

лями, так і швидкість обробки.

Розпил, з великою часткою крапель розміром менш 200 μ, проведений при

несприятливих погодних умовах (висока температура повітря  більше 20°С низь

ка вологість повітря та висока швидкість вітру), неприпустимий через високу

небезпеку зносу або випаровування крапель. Ця небезпека збільшується зі змен

шенням розміру краплі й зниженням швидкості краплі в струмені.

Як відомо, чим дрібніші краплини, тим більша ступінь покриття рослин крап

лями, кращі умови утримання їх на поверхні та проникнення в тканину рослин, а

отже і ефективність обприскування. Але разом з тим дрібні краплі менш стійкі до

погодних умов, в першу чергу швидкістю вітру, а також температурою повітря:

збільшуються втрати препарату за рахунок знесення краплин вітром та випарову

вання дрібних краплин на шляху від розпилювача до оброблюваної поверхні, зни

жується ефективність використання препарату та підвищується негативний вплив

на навколишнє середовище.

Рис 1.2 - Зниження частки об’єму робочої рідини, що зноситься, залежно

від типу розпилювального наконечника

Тому, виходячи з ефективності обробки та екологічних аспектів, викори

стання стандартних плоскоструменевих розпилювальних наконечників доціль

но при робочому тиску, що не перевищує 0,250,30 МПа та при швидкості вітру

не більше 3 м/с [рис 1.2].

Розпилювальні наконечники вважаються дрібнокрапельними, якщо більше

90 % розбрискуваної рідини має розмір крапель близько 200 мкм. Краплі менше

100 мкм вважаються при цьому вкрай схильними до зносу. Средньокрапельні

форсунки утворюють 9095% крапель розміром в 300 мкм. У великокрапельних і

дуже великокрапельних розпилювальних наконечників більше 95 % витраченої

рідини виробляється в крупних краплях. Розмір крапель може складати 600 мкм і

більш. Вибір розпилювачів з більшим діаметром отвору (вищою продуктивністю)

або ж зниження тиску обприскування ведуть до підвищення медіанномасового

розміру крапель і відповідно до більшого стікання крапель з оброблюваної

поверхні. Крупніші краплі менш інтенсивно зносяться горизонтальним вітром.

Проте ця позитивна якість негативно позначається на змочуванні поверхні. Крупні

краплі при однаковій площі обробки забезпечують менший ступінь змочування,

чим дрібні.

Таблиця 1.1 Залежність тривалості існування краплі

від відносної вологості повітря.

«Тривалість життя» крапель істотно залежить від їх розміру, а також від кліма

тичних умов. Вона тим коротше, чим вище температура і чим нижче вологість

повітря і менше крапля. Лабораторні дослідження показали, що тривалість існу

вання краплі в більшій мірі залежить від вологості повітря, ніж від температури

(таблиця 1.1). У багатьох європейських країнах серед професіоналів зміцнилася

думка, що внесення засобів захисту рослин повинне проводитися при швидкості

вітру до 5 м/с, температур не вище 25°С і вологості повітря не нижче 60 %.

Дотримання цих вимог дозволяє здійснити роботи з мінімально можливим ризи

ком зносу вітром та випаровування крапель. При цьому вид форсунок також має

вирішальний вплив на зменшення залежності від погодних умов.

www.agrotechnikaukr.com.ua

Відносна вологість повітря, %

Відсоток випаровування при пройденому шляху

20% 40% 60% 80% 100%

(теоретична)

0,9 1,9 3,0 4,3 5,8

60 1,2 2,6 4,1 5,8 7,7

90 4,0 8,5 13,3 19,0 25,0

www.agrotechnikaukr.com.ua

Розділ 2. Міжнародні вимоги до розпилювачів

2.1 Вимоги до якості роботи

Вимоги до якості виконання технологічних операцій внесення препаратів

постійно зростають, особливо, з агрономічної й екологічної сторін.

До сучасних технічних засобів висуваються наступні вимоги:

 точне дозування кількості внесеного препарату;

 забезпечення рівномірного розподілу по поверхні обробки;

 проникнення робочого розчину в посів або крону (пенітрация);

 досягнення високого або достатнього ступеня осадження краплин.

При цьому необхідність досягнення оптимального ефекту обробки сполучаєть

ся зі значним зниженням знесення крапель для уникнення можливих небезпек для

навколишнього природного середовища, корисних рослин та живих організмів.

Всі розпилювальні наконечники стандартизовані і в залежності від продук

тивності мають кольорове кодування в відповідності з ISO 10625:2005(Е)

Equipment for crop protection – Sprayer nozzles – Colors Coding for identification

(Обладнання для захисту рослин. Розпилювальні наконечники. Кольорове

кодування для ідентифікації). Всього за цим показником наконечники кодують

ся 16ма кольорами – з продуктивністю від 0,2 л/хв до 6 л/хв при робочому

тиску рідини 300 кПа [3 ].

Відповідність вимогам Європейських норм ( EN 127612) і близьких до нього

вимог стандарту ВВА (німецького федерального біологічного комітету) є необхід

ною умовою для оптимального і цільового використання засобів захисту рослин.

При цьому необхідно враховувати виконання наступних вимог:

 кожен розпилювальний наконечник повинен створювати рівномірну форму

факелу, яка може змінюватися тільки при дії зовнішніх факторів;.

 кожен розпилювач повинен мати чітке маркування з вказівкою типу, розмі

ру і кута факелу, а також мати кольорове кодування розміру;

 витрата рідини окремого розпилювача не повинна відхилятися на ± 10% від

табличного значення і при цьому відхилення від середнього значення не повинен

не перевищувати ± 5%;

 при установці на штанзі показник рівномірності розподілу рідини по ширині

захоплення (коефіцієнт варіації) у вказаному діапазоні тиску не повинен переви

щувати 7% при стендових випробуваннях і 9% при випробуванні на обприскувачі;

 розмір крапель у факелі без використання додаткових засобів осадження

крапель не повинен бути менше 115 мкм для показника VD10.

2.2 Загальні вимоги до сільськогосподарських

обприскувачів в Україні

В Україні загальні агротехнічні вимоги на польові сільськогосподарські

обприскувачі регламентуються СОУ 29.3 – 37295:2005 [ 4 ]. Ними встановлені

наступні вимоги до якості виконання технологічного процесу:

 допустима густота покриття краплинами верхньої сторони листа поверхні,

що обробляється, повинна бути не менше ніж 20 шт/см

;

 допустимий відхил від заданої норми внесення робочої рідини не повинен

перевищувати ±5 % для обприскувачів з автоматичною системою керування тех

нологічним процесом, ±10 %  для обприскувачів з ручним настроюванням;

 медіанномасовий діаметр краплин, що осіли, повинен бути не більше ніж 500 мкм;

 нерівномірність розподілу робочої рідини за шириною захвату, вираженого

коефіцієнтом варіації, не повинна перевищувати 25%;

 відхил виливу рідини через окремий розпилювач від середньоарифметич

ного всіх розпилювачів на робочому режимі не повинен перевищувати ±5%;

 відхил концентрації робочої рідини при спорожненні бака не повинен пере

вищувати ±5 % від заданої;

 механічні пошкодження обприскувачами рослин не повинні перевищувати 0,5%;

 обприскувачі повинні стало виконувати технологічний процес до витрачан

ня рідини з бака не менше ніж 95 %;

2.3 Екологічні вимоги

Під знесенням крапель при захисних заходах розуміється стан, коли краплі,

заряджені хімічними ЗЗР, не досягають цільової поверхні, як правило, за рахунок

знесення вітром і температурної дії.

Наслідками цього можуть бути:

 пошкодження сусідніх культур;

 забруднення водоймищ;

 отруєння людей і тварин;

 додаткове навантаження на сусідні культури, лісонасадження і тощо при

недоотриманні необхідної речовини на оброблюваних культурах.

Причини знесення залежать як від технічного стану обприскувачів, так і від

метеорологічних умов. До них відносяться:

 розмір крапель;

 швидкість обробки;

 висота розпилювання;

 швидкість вітру;

 температура повітря;

 вологість повітря.

Виходячи з цього, в багатьох європейських країнах були законодавчо прий

няті розпорядження по застосуванню ЗЗР, що слугують для захисту водоймищ,

лісонасаджень і тим самим, нешкідливих для живих організмів. Допустимі відста

ні до водоймищ і лісонасаджень можливо зменшувати залежно від токсичності

препаратів і застосування техніки сертифікованої як такої, що «знижує знесення

вітром». Це, у свою чергу, дозволяє гнучко застосовувати існуючі технології і вико

ристовувати додаткові сільськогосподарські площі.