Наряду с правильным выбором химических препаратов для защиты растений от вредных организмов, всё большее значение в обеспечении высокой эффективности защитных мероприятий приобретает качество их нанесения на обрабатываемый объект. Средства защиты растений вносят на посевы полевых культур преимущественно путём опрыскивания, применяя тракторные штанговые опрыскиватели.

 

Задача опрыскивателей состоит в точном дозировании количества вносимого препарата, равномерного распределения его по обрабатываемой поверхности, и обеспечения высокой степени осаждения капель. Эффект обработки должен быть достигнут при низком сносе препарата, что необходимо для защиты окружающей среды.

По способу агрегатирования с трактором опрыскиватели бывают навесными, прицепными и самоходными. Ёмкость баков для рабочей жидкости опрыскивателей находится в диапазоне 600...4700 литров. Обязательным элементом конструкций является дополнительный бак для промывочной воды объёмом примерно 10% от ёмкости основного бака. Штанги выполняют из лёгкого и прочного материала профильной конструкции шириной захвата от 12 до 36 м, оснащая их устройствами для гашения вертикальных и горизонтальных колебаний. Для стабилизации высоты штанг над поверхностью поля используют автоматизированную опцию в виде электрогидравлической системы с дистанционным управлением. В современных конструкциях высокое качество внесения рабочей жидкости сохраняется неизменным при значительной вариации рабочей скорости опрыскивателя. Переводят штанги в рабочее и транспортное положения вручную или автоматически с помощью гидравлики. Дорожный просвет опрыскивателей от 700 до 900 мм.

Рабочую жидкость к распылителям и на гидромешалку нагнетают поршневыми мембранными насосами производительностью 115...210 л/мин. В некоторых моделях устанавливают сдвоенные насосы, один из которых нагнетает рабочую жидкость к распылителям, а второй подаёт её исключительно на гидравлическую мешалку.

При работе с химическими препаратами оператор должен быть защищён от прямого контакта с ними. Поэтому всеми функциями многих моделей опрыскивателей управляют из кабины трактора и контролируют компьютером. Механизатор получает текущую информацию о ходе выполнения технологического процесса, не выходя из герметичной кабины.

Основным рабочим органом опрыскивателей являются распылители. Более 90% приёмов опрыскивания осуществляют, применяя гидравлические распылители. В настоящее время на рынке присутствует много их модификаций для проведения всевозможных видов химических обработок.

Традиционно известные щелевые распылители образуют жидкостные капли размером 40...600 мкм. В приведенном диапазоне спектра распыла капли меньшие 200 мкм при неблагоприятных погодных условиях сносятся ветром или испаряются. Капли же большие 400 мкм не прилипают к листу и скатываются с него.

Эффективность химических обработок посевов значительно повышается при оснащении опрыскивателей инжекторными распылителями (рис. 2), образующим и крупные, размером более 500 мкм, жидкостно-воздушные капли – с  пузырьками воздуха.

Рис. 2. Схема инжекторного распылителя.

В свободном полёте капель с ускорением близким g=9,81 м/с2 разделение жидкостно-воздушной смеси не происходит. При соприкосновении с поверхностью частей растений ускорение капель резко снижается до нулевого значения. В этот момент воздушные пузырьки с большой скоростью всплывают (вырываются) из тела капель, образуя микровзрыв. В результате обрабатываемая поверхность покрывается тонкой плёнкой рабочей жидкости (рис. 3).

Рис. 3. Взаимодействие с поверхностью частей растений жидкостно-воздушных и жидкостных капель.

 

Жидкостно-воздушные капли примерно в 2 раза тяжелее капель, образуемых щелевыми распылителями, устойчивы против ветра, меньше испаряются. У таких капель большая вероятность оседания на трудносмачиваемых поверхностях. Инжекторные распылители, в сравнении со щелевыми, позволяют выполнять опрыскивание посевов при скорости ветра до 5 м/с и снизить снос капель до 90%.

Для опрыскивания посевов при скорости ветра до 8 м/с применяют систему AirPlus фирмы Rau (ФРГ). Распылители подают рабочую жидкость в мощный поток воздуха, перемещающийся вниз, и её каплям сообщается дополнительная вертикальная скорость (рис. 4). Турбулентные потоки жидкостно-воздушной смеси обеспечивают качественное покрытие рабочей жидкостью частей растений с набегающей и тыльной сторон.

Рис. 4. Схема работы системы AirPlus.

 

На качестве покрытия растений рабочей жидкостью сказывается и скорость V перемещения по полю опрыскивающего агрегата. Так, у однофакельных распылителей (рис. 5) капли рабочей жидкости истекают из сопла преимущественно вертикально вниз со скоростью Vк.

Рис. 5. Растение после прохода однофакельного распылителя.

 

Но вектор абсолютной скорости капель Vа за счёт горизонтального перемещения агрегата со скоростью V отклоняется вперёд по ходу его движения и капли падают на растения со стороны набегающего потока опрыскивания. Покрытие рабочей жидкостью противоположной стороны растений ухудшается. С увеличением скорости агрегата неравномерность химической обработки растений усугубляется.

Более совершенные двухфакельные распылители, образующие симметричные относительно вертикали факелы распыла, которые направляют рабочую жидкость вперёд и назад по ходу перемещения МТА. С их применением растения более равномерно покрываются препаратами при скорости МТА до 7…8 км/ч.

Фирма Agrotop (ФРГ) освоила производство несимметричного двухфакельного распылителя TurboDrop® HiSpeed. В статическом состоянии опрыскивающего МТА (рабочая скорость V=0) ось переднего факела распыла наклонена к вертикали под углом S1=100, а заднего – под углом S2=500 (рис. 6).

Рис. 6. Схема работы несимметричного двухфакельного распылителя.

 

При V>0 капли дополнительно к относительной скорости (V1к – для переднего и V2к – для заднего факелов) приобретают переносную составляющую V (рис. 7).

Рис. 7. Растение после прохода несимметричного двухфакельного распылителя.

 

Благодаря этому изменяется величина и направление векторов абсолютной скорости капель Vа факелов распыла. Угол наклона к вертикали оси переднего факела распыла S1 увеличивается, а заднего S2 - уменьшается. Когда величина V достигает оптимального значения, углы S1 и S2 выравниваются и части растений с набегающей и тыльной сторон одинаково равномерно покрываются рабочей жидкостью.

Экономное и экологически безопасное применение химических средств защиты растений в значительной степени зависит от точности дозирования и равномерности распределения препаратов, на что нацелена Европейская норма (ЕN 12761-2) проведения защитных мероприятий, содержащая следующие основные положения:

♦ каждый распылитель создаёт равномерный факел распыла, который может изменяться только в процессе регулировок;

♦ распылитель имеет цветовое кодирование типоразмера и маркировку с указанием типа, размера и угла распыла;

♦ для отдельного распылителя отклонение расхода рабочей жидкости от табличного значения не более ±10% и от среднего значения не более ±5%;

♦ коэффициент вариации распределения жидкости по ширине захвата штанги не превышает: 7% при испытаниях на стенде и 9% при испытаниях на опрыскивателе;

♦ размер капель в факеле распыла без использования дополнительных средств их осаждения не менее 115 мкм для показателя VD10.

Для повышения равномерности распределения рабочей жидкости по ширине захвата опрыскивателя распылители (1) устанавливают над поверхностью поля на высоте Z, при которой смежные факелы распыла перекрываются на величину шага Т их установки на штанге (рис. 8).

Рис. 8. Нанесение рабочей жидкости на обрабатываемый объект штанговым опрыскивателем.

Во избежание скрещивания факелов, продольные оси сопел (2) распылителей разворачивают на угол 5...10° относительно оси штанги.

Агротехническая эффективность пестицидов и работоспособность оборудования для их внесения в значительной степени зависят от качества воды, с которой они смешиваются. Забор воды производят из различных источников – скважин, рек, прудов и др. На качестве её сказываются также климатическое время проведения обработок, осадки или засуха. Поэтому свойства воды могут быть совершенно непредсказуемыми. Пригодность воды для обработок пестицидами оценивают по её загрязнённости, жёсткости, кислотности и другим показателям.

Вода с избыточным содержанием частиц ила и глины считается грязной. Почвенные частицы в воде засоряют форсунки, линии и фильтры опрыскивателя, снижают его производительность и надёжность. Эти частицы могут поглощать или связывать ингредиенты препаратов, снижая их эффективность. На дне обычного хозяйственного ведра, наполненного грязной водой, плохо просматривается монета достоинством 50 копеек.

С превышением в воде содержания кальция и магния она считается жёсткой, что может провоцировать ухудшение смешивания препаратов и выпадения в осадок некоторых химических компонентов. Жёсткость воды сказывается на действенности поверхностно-активных веществ, на таких их свойствах, как увлажнение и эмульгирование. В жёсткой воде плохо растворяется мыло, в ней понижается эффективность веществ, используемых для очистки грязной воды.

Немаловажно значение показателя кислотности воды. При щелочной реакции (рН>8) многие смешиваемые с водой препараты проходят процесс щелочного гидролиза, вызывающего распад активных ингредиентов пестицидов. Если достоверно установлено, что вода щелочная, опрыскивание начинают немедленно после приготовления рабочей жидкости.

Свойства некоторых химических формуляций могут изменяться в воде с кислой реакцией. В наибольшей степени это сказывается при совмещении с обработок средствами защиты растений с листовыми подкормками удобрениями. Различные торговые марки одних и тех же препаратов могут по-разному реагировать на рН воды в зависимости от вида содержащихся в формуляциях добавок.

На действие некоторых препаратов может негативно влиять очень горячая или холодная вода.

Пригодность воды для опрыскивания оценивают следующим образом:

♦ в соответствии с инструкцией производителя препарата, предлагаемого к использованию, в стеклянной ёмкости готовят 500 мл рабочей жидкости;

♦ смесь тщательно перемешивают;

♦ дают рабочей жидкости отстояться в течение 30 мин.

Если по истечении 30 мин. в ёмкости видны следы кремообразного осадка или расслоения, вода непригодна для опрыскивания и образец её следует отправить на химический анализ.

Иногда для улучшения физических свойств рабочих жидкостей применяют специальные препараты.

Автономно регулировать кислотность рабочей жидкости позволяет препарат «ДМП Контроль», поставляемый компанией «АгроМастер». Препарат одновременно является диспергатором и прилипателем. В его составе содержится удобрение с подкисляющими свойствами и специальные добавки. Рабочая жидкость при добавлении в неё «ДМП Контроль» изменяет цвет. Кислотность рабочей жидкости доводят до оптимального уровня сравнением её цвета с цветовой шкалой на этикетке. «ДМП Контроль», обладая свойствами прилипателя, уменьшает поверхностное натяжение рабочей жидкости, увеличивает кутикулярную проницаемость и проникновение действующего вещества пестицидов и удобрений в ткани растения.

 

Оборудование для опрыскивающей техники можно приобрести в ООО «Солнцево»,  г. Курск, тел. +7 910 310 39 08.