Статьи о малообъемном внесении химпрепаратов


Статьи  о  малообъемном  внесении  химпрепаратов

400 или 25 литров на гектар?

Какой должна быть оптимальная норма расхода рабочего раствора пестицидов? Нельзя ли ее уменьшить без снижения эффективности препаратов? Какие опрыскиватели надо использовать для этого? Эти и многие другие вопросы давно поставлены практикой, однако четких ответов на них нет. И земледельцы «выкручиваются», как могут. Ведь в некоторых хозяйствах с большими площадями посева зерновых и отдаленными водными источниками каждый литр подвезенной к полю воды становится буквально золотым. Здесь хочешь – не хочешь, разрешено – не разрешено, а приходится экономить воду при приготовлении рабочих растворов пестицидов.

Редакция «Поля Августа» предложила известным ученым ВНИИ фитопатологии проанализировать эту проблему на примере зерновых культур, дать ответы на вопрос ы, поставленные производством.

Каковы причины, требующие сокращать рас ход рабочих растворов (далее – РР)? Не снижается ли при этом эффективность препаратов?

Многие годы в хозяйствах применяли преимущественно крупнокапельное полнообъемное опрыскивание (ПОО), при котором на растения наносили столько жидкости (400 л/га), что отдельные капли, попавшие на поверхность листьев, сливались, и происходило смачивание всей поверхности листьев. Избыток жидкости стекал с верхних листьев на нижние, с нижних – на землю.

Так достигалось покрытие всех листьев со всех сторон тонкой пленкой раствора пестицида одинаковой толщины. При этом потери препарата из-за стока части его на землю составляли до 30 % и более.

По качеству и минимальности сноса капель пестицидного раствора за пределы обрабатываемого участка такое опрыскивание было идеальным. Однако с расширением объемов химзащиты оно оказалось малоподходящим ввиду очень большой трудоемкости.
Для снижения норм рас хода РР при сохранении преимуществ грубодисперсного распыления (как при ПОО) в странах Западной Европы широко применяют антисносные распылители, которые за с чет механизма двухступенчатого распыления обеспечивают грубодисперсный спектр капель (размером 500 мкм) и снижение расхода РР практически вдвое, чем при обычных плоскофакельных распылителях (около 200 л/га вместо 400 л/га).

Анализ работы таких распылителей показывает, что минимальная норма расхода РР (200 л/га) вполне достижима. Широкое применение распылителей такого типа на Западе во многом обусловлено жесткими законами о защите окружающей среды при проведении сельхозработ, в которых большое внимание уделяется предотвращению сноса пестицидов за пределы обрабатываемого участка.

В России при опрыскивании зерновых культур в основном используются штанговые опрыскиватели с обычными плоскофакельными распылителями с нормами расхода РР 200-250 л/га при среднем размере капель около 300-350 мкм. Такого количества жидкости (2,0-2,5 мл/м2) уже недостаточно для сплошного смачивания листьев – на их поверхности оседают дискретные капли, которые не сливаются одна с другой.

С дальнейшим уменьшением нормы рас хода РР равномерность осаждения капель препарата на листьях ухудшается – наиболее плотные отложения раствора образуются на верхней и наветренной частях листьев, наименее плотные – на их нижней поверхности. Казалось, это должно было бы вызвать необходимость увеличения дозы пестицида при малых нормах расхода РР для достижения желаемого эффекта.

Однако, как показали наши многолетние опыты, равномерное распределение препарата по всей листовой поверхности обрабатываемых растений не является определяющим фактором даже для препаратов контактного действия. А при использовании системных пестицидов (благодаря их свойствам быстро передвигаться по флоэме) проблема неравномерности обработки всей листовой поверхности отпадает вообще.

Малообъемное опрыскивание (далее – МО) системными пестицидами вполне возможно благодаря их свойству относительно быстро проникать и передвигаться в растениях, не вызывая гибели живых клеток проводящей системы. Равномерное распределение препарата по обрабатываемому участку – наиболее важный фактор, и объем используемой воды в этом случае играет второстепенную роль.

Еще в 1962 году ряд министерств и ведомств СССР признали целесообразным широкий переход на МО как основной метод использования ХСЗР. Многолетние исследования эффективности этого метода с расходом РР 10-50 л/га были завершены еще в 70-е годы, и лишь отсутствие пригодных для этих целей серийных штанговых опрыскивателей помешало широкому внедрению его в практику.

В последующих опытах нами было показано, что возможность снижения нормы расхода РР обусловлена тем, что эффективность действия пестицидов зависит от плотности покрытия каплями обрабатываемой поверхности и не зависит (при постоянной дозе препарата и плотности покрытия для гербицидов 20 шт/см2, фунгицидов 40 шт/см2) от нормы рас хода РР.

Результаты сравнительных опытов прошлых лет (до 1990 года) показывают, что нормы расхода РР 200-300 л/га и 10-50 л/га при соблюдении вышеупомянутых требований были идентичны по эффективности используемых пестицидов. В широкой практике при обработке посевов применяют нормы рас хода РР 15-50 л/га. В широкой практике при обработке посевов применяют нормы расхода РР 15-50 л/га.

Можно ли использовать МО при внесении почвенных гербицидов?

Многие годы при внесении почвенных гербицидов рекомендовались более высокие (300 л/га) нормы расхода РР, чем при опрыскивании вегетирующих посевов. Мы этим вопрос ом занимались много лет и установили, что рекомендуемые нормы рас хода РР при обработке гербицидами вегетирующих растений в диапазоне 20-50 л/га и плотности покрытия > 20 шт/см2 вполне достаточны и для внесения почвенных гербицидов.

В ряде регионов практикуют осеннее внесение гербицидов на посевах озимой пшеницы. Как показали результаты наших исследований (применение дифезана с 1996 года) воздействие таких гербицидов на посевы близко к почвенному применению, то есть также достаточна норма рас хода РР 20-50 л/га.

Специалисту по защите растений необходимо выбрать оптимальные значения трех взаимосвязанных основных параметров МО – эффективную дозу препарата, норму рас хода РР и качество распыления. При этом надо иметь в виду, что чем меньше норма расхода РР, тем выше должно быть качество распыления, чтобы обеспечить требуемую плотность покрытия обрабатываемого объекта.

Оптимальная норма расхода при МО должна быть такой, чтобы одной заправки хватило на полную рабочую смену (4-5 ч). Для прицепных опрыскивателей с емкостью бака 2000-3000 л оптимальная норма составляет 40-50 л/га, для навесных с емкостью бака 600 - 800 л – 25 л/га.

Какая серийная техника способна обеспечить эффективное, экономичное и экологичное внесение пестицидов с нормами расхода РР 25-50 л/га?

Большинство отечественных опрыскивателей даже с лучшими импортными комплектующими могут обеспечить минимальную норму расхода РР только 80 л/га. Для работы с нормами расхода 40-50 л/га необходимы опрыскиватели с шестиступенчатой фильтрацией РР и наличием системы контроля за выбранным режимом работы. Таким требованиям удовлетворяют многие дорогостоящие импортные опрыскиватели, а также некоторых отечественных фирм (например, «Руслан» производства ООО «Казанская сельхозтехника»).
Для работы с нормами расхода РР 25 л/га (как прицепными, так и навесными машинами) необходима скорость перемещения 15 км/ч, что у нас не всегда возможно из-за невыровненности рельефа полей. В США и Канаде работают с нормами расхода 20-50 л/га при скорости перемещения до 18 км/ч. Случаи использования традиционных штанговых опрыскивателей с нормами расхода 25-50 л/га в России нам не известны.

Выпускается ли в России техника для МО?

В последние годы в России у традиционных опрыскивателей с гидравлическими распылителями появился конкурент – отечественные малообъемные опрыскиватели с вращающимися распылителями. Их разработали и изготавливают несколько предприятий по упрощенной до минимума технологической схеме (в частности, опрыскиватели не имеют устройств для контроля за частотой вращения распылителей с подачей на них рабочей жидкости). Минимальная норма расхода жидкости в них составляет 20 л/га, при которой можно визуально оценивать и постоянно контролировать образующийся факел распыла.
Основное преимущество распылителей такого типа перед гидравлическими – регулирование в широком диапазоне качества распыления в зависимости от уровня снижения нормы рас хода РР до 3-5 л/га и отсутствие требований к фильтрации воды.
Наиболее широко они используются в Казахстане, Западной и Восточной Сибири с нормами расхода 15-50 л/га.

Появились публикации с критикой таких опрыскивателей и даже самого метода МО, но без анализа сравнительных экспериментально подтвержденных результатов, которые не приводила ни одна из сторон. В то же время метод МО активно применяется в производстве. Например, компания «Техно-ХИМ» изготавливает малообъемные опрыскиватели серии «Заря» с вращающимися распылителями. Весной 2005 г. агрохолдинг ООО «Тамбовская земля» приобрел для 17 хозяйств по одному прицепному опрыскивателю «Заря 2000» с шириной захвата 21 м. На зерновых культурах пестициды применяли с нормой расхода РР 40 л/га при скорости движения 8 км/ч. По отзывам, качество распыления рабочих растворов удовлетворяло требованиям малообъемного опрыскивания (размер капель – около 220 мкм). В сутки за три заправки (утро, вечер, ночное время) один опрыскиватель обрабатывал около 180-200 га посевов. Существенных различий в биологической эффективности препаратов при сравниваемых нормах рас хода РР200 и 40 л/га не выявлено.

Велика ли опасность сноса мелких капель при МО?

У практиков с ложилось мнение, что при МО с использованием вращающихся распылителей (25-50 л/га) снос увеличивается.

По количеству образующихся мелких капель, подверженных сносу, вращающиеся и плоскофакельные гидравлические распылители при одинаковом среднем размере капель равноценны. При любом способе опрыскивания образующиеся мелкие капли размером 30-50 мкм в меньшей степени осаждаются на растениях, большинство их уносится ветром за пределы обрабатываемого поля. Капли диаметром менее 30 мкм в дневное время не оседают вообще, а вследствие атмосферной диффузии уносятся восходящими потоками воздуха и испаряются.

Расчеты и эксперимент показывают, что при равных спектрах размеров капель за счет более высокой концентрации малолетучего препарата в рабочей жидкости (водные растворы) снос мелких капель при МО (25-50 л/га) не больше, чем при обычном (200 л/га) с использованием плоскофакельных распылителей.

Многие годы ведется разработка малолетучих РР, позволяющих существенно снизить испарение капель, однако пока эта работа не увенчалась успехом. Реальный способ борьбы со сносом – проведение опрыскивания в прохладную безветренную погоду.
Каковы требования к рабочим растворам для МО с нормой расхода РР 20 л/га?

Для наземного опрыскивания (кроме засушливых регионов) при обязательном соблюдении общепринятых правил (обработка в ночное время, в утренние и вечерние часы при скорости ветра ≤ 3 м/с) приемлемы обычные водные растворы, рекомендуемые при нормах 200 л/га.

Для известных нам рекомендуемых препаратов и их препаративных форм также нет ограничений. При наземном опрыскивании дополнительные требования (малолетучие рабочие растворы, распыление на капли размером 180-200 мкм и др.) необходимы при нормах рас хода ≤ 10 л/га, а при авиаопрыскивании – ≤ 25 л/га. Для зон засушливого земледелия с низкой относительной влажностью и высокой температурой воздуха эти требования желательны и при обычном опрыскивании.

В последние годы в большинстве научных публикаций по эффективности гербицидов анализируются только дозы препаратов и не приводятся нормы расхода РР, его свойства, качество распыления, которые также могут влиять на конечный результат. Так, в ряде наших опытов наблюдалась тенденция увеличения биологической активности ряда гербицидов (сангор, дифезан, глифосатсодержащиепрепараты) с уменьшением нормы расхода РР. Особенно это характерно для водных растворов глифосата.

Так, при уменьшении нормы расхода РР с 250 до 25 л/га (при одинаковой дозе препарата) активнос ть глифосатсодержащих препаратов увеличивалась примерно в 1,5 раза, а при снижении до 10 л/га – в 2 раза. Особенно это характерно для водных растворов глифосата. Так, при уменьшении нормы расхода РР с 250 до 25 л/га (при одинаковой дозе препарата) активность глифосатодержащих препаратов увеличивалась примерно в 1,5 раза, а при снижении до 10 л/га – в 2 раза.

При последовательной оптимизации всех факторов (жесткость воды, содержание ПАВ, режимы опрыскивания, размер и время жизни капель и др.) определяющим фактором эффективности препарата становится природное свойство самого действующего вещества.
В последние 20 лет в отделе гербологии ВНИИФ проводятся систематические исследования по дальнейшему снижению нормы расхода РР до 5 л/га при монодисперсном ультрамалообъемном опрыскивании (УМО). Монодисперсный опрыскиватель и технология УМО (норма расхода малолетучего РР 5 л/га для гербицидов и 10 л/га для фунгицидов, при размере капель 150 мкм) прошли многолетние испытания, положительные результаты которых позволили Россельхозакадемии в 1999 г. рекомендовать их в широкую практику. Однако пока наладить серийное производство такого опрыскивателя не удалось.

С реализацией этого приема будут решены важнейшие проблемы безопасности химического метода защиты растений – устраняется снос препаратов за пределы обрабатываемого участка, появляется возможность снизить их рекомендуемые дозы в 1,5 раза, повысить производительность работ в 2 раза и сократить затраты на опрыскивание в 3 раза.

Юрий СПИРИДОНОВ, заведующий отделом гербологии ВНИИ фитопатологии
Николай НИКИТИН, ведущий сотрудник ВНИИФ


Влияние нормы расхода рабочей жидкости.

Многочисленные опыты, проведенные во ВНИИФ, и результаты зарубежных исследований показали, что норма расхода рабочей жидкости в диапазоне от 5 до 250 л/га не влияет на эффективность послевсходового применения системных гербицидов, если при низких нормах обеспечивается достаточная густота покрытия каплями обрабатываемой площади ≥ 20 шт/см2.

В институте разработана и прошла широкие многолетние испытания технология монодисперсного ультрамалообъемного опрыскивания (УМО) гербицидами с нормой рас хода рабочей жидкости 3—10 л/га, распыленной на однородные капли d=150 мкм.

Для реализации такой технологии созданы экспериментальные модели опрыскивателей.
Внесение почвенных гербицидов при существующей технологии (200— 300 л/га) экологически опасно, т.к. снос и испарение мелких капель при обработке почвы (особенно в солнечный день) намного больше, чем при обработке вегетирующих растений.
Поэтому представляет интерес изучение возможности снижения нормы расхода рабочей жидкости до 3—10 л/га. В этом случае можно применять монодисперсное УМО, при котором отсутствуют подверженные сносу и испарению мелкие капли. Это выгодно как в экономическом, так и экологическом плане.

Цель настоящего исследования — изучение влияния нормы расхода рабочей жидкости, размера капель и плотности их распределения по обрабатываемой площади на эффективность использования гербицидов при почвенном применении.
Справедливо считается, что эти показатели являются центральным вопрос ом теории и практики любого опрыскивания.

При почвенном применении гербицидов мы представили эти показатели через условный эффективный радиус действия (R, см) одной капли диаметром d(мкм), то есть эффективную зону (зона, где достигается требуемый гербицидный эффект).

Размер обрабатываемой площади, приближающийся к размеру эффективной зоны, будет определяться соотношением R, d и нормой расхода жидкости (G, л/га), что выражается зависимостью:

Расчеты, с деланные с использованием этой зависимости, показали, что даже при норме расхода рабочей жидкости, равной 3 л/га и диаметре капель 200 мкм радиус гербицидного действия одной капли должен составлять всего 0,22 с м (таблица 1).

Таблица 1. Число капель (N), осевших на обрабатываемой площади, и необходимый радиус их гербицидного действия в зависимости от диаметра капель (d) и нормы расхода жидкости (G)

Вегетационные опыты были проведены в условиях теплицы в 1996—1997 гг.
В первой серии опытов пластмассовые кюветы 20x30x15 см заполняли дерново-подзолистой почвой, имеющей влажность 30% почвенной влажности (ПВ). По трафарету с плотностью 0,25 шт/см2 высевали семена яровой пшеницы и сверху засыпали слоем (2+3 см) сухой почвы, который увлажняли 200 мл воды. На него нанос или различные дозы гербицида Пивот 10%, ВК (Цианамид, США).

В вариантах, где требовалась заделка препарата в почву, его нанос или на ее поверхность, затем верхний слой перемешивали на глубину 3—5 см, после чего по трафарету проводили посев.

Семена с верху засыпали слоем (2,3 см) с ухой почвы, которую увлажняли.
При внесении препарата на почву использовали разработанный нами для вегетационных опытов универсальный опрыскиватель. При обычном внесении гербицида с нормой расхода рабочей жидкости 250 л/га (капли d от 20 до 500 мкм, в среднем — 250 мкм) плотность покрытия каплями поверхности почвы в кюветах с оставляла 300±50 шт/см2. При использовании монодисперсного УМО с расходом жидкости 5 л/га (капли от 180 до 220 мкм, d=200 мкм) плотность покрытия была 12±3 шт/см2.

Крупные капли (d=2 мм) наносили специальным микрошприцом (по трафарету одна капля на 16 см2) так, чтобы рас стояние от капель до семян было везде постоянным и равнялось 1,2 см.

Первый полив проводили через 2 сут. после обработки до уровня влажности 60—70% от ПВ, а в дальнейшем верхний слой почвы увлажняли ежедневно из рас чета 200 мл воды на кювету из специального приспособления (в дне пластмассовой колбы было сделано 20 отверстий по 0,2 мм, из которых струйками вытекала вода).

Во второй серии опытов тест-растения выращивали в изготовленных из нержавеющей стали вазонах диаметром 34 см, высотой 30 см и вместимостью 18 кг дерново-подзолистой почвы. Семена пшеницы высевали в почву с влажностью 30% ПВ также по трафарету (63 шт. на вазон). Сравнивали 2 способа нанесения препарата — на сухой и увлажненный до 60—70% ПВ верхний слой (3—4 см) почвы.

Первый полив после обработки проводили через 8 сут. по всходам, последующие — через 3—5 сут. применяли 2 способа полива — обычный приведенным выше приспособлением и дождеванием с интенсивностью дождя 0,1 мм/мин и количеством осадков 4—5 мм. Для дождевания использовали лабораторную дождевальную установку. Для этих способов время полива и количество воды были одинаковыми. Общее количество осадков за месяц составило ~ 50 мм. Продолжительность наблюдения за тес т-растениями — 30 суток.
Во всех сериях опыта для приготовления рабочей жидкости использовали воду.
При завершении опыта надземную часть растений с резали, взвешивали и по снижению сырой массы определяли фитотоксичность (в % к необработанному гербицидом контролю).
Как показали результаты первой серии проведенных экспериментов (таблица 2), во всех сравниваемых вариантах снижение количества рабочей жидкости с 250 до 5 л/га не повлияло на биологическую активность Пивота.

Таблица 2. Биологическая активность препарата Пивот в зависимости от дозы, нормы расхода рабочей жидкости и размера капель (вегетационный опыт)

Аналогичный результат получен во второй серии опытов (таблица 3).

Таблица 3. Биологическая активность препарата Пивот в зависимости от нормы расхода рабочей жидкости, состояния верхнего слоя почвы перед обработкой и способа полива (вегетационный опыт)

Тенденцию повышения гербицидной активности Пивота при расходе рабочей жидкости 5 л/га можно объяснить более качественной обработкой и более строгим контролем за выбранным режимом при монодисперсном распылении жидкости, что сложнее осуществить при полидисперсном.

Полученный результат вполне закономерен. Поведение капли препарата, нанесенной на почву, определяется двумя основными процессами: растворением вещества в почвенной влаге и молекулярной диффузией растворенного вещества в почвенном комплексе. Относительная скорость этих процессов зависит от влажности почвы. Распределение препарата в почве только в первоначальный момент зависит от плотности капель, а в дальнейшем будет определяться другими факторами.

В 1997 г. на опытном поле института проведен полевой опыт по довсходовой обработке посевов кукурузы (сорт Обский) почвенным гербицидом Трофи 90%, КЭ (Зенека, Великобритания) в дозе 2 л/га по препарату с двумя нормами расхода рабочей жидкости 200 и 5 л/га.

Обработку УМО с нормой 5 л/га (капли 130—170 мкм с плотностью оседания 15—20 шт/см2) проводили монодисперсным штанговым опрыскивателем конструкции ВНИИФ. Размер делянки 880 м2 (8x110 м), засоренность участка сорняками — 117 шт/м2.

Действие гербицида на сорняки в обоих вариантах было практически одинаковым — биологическая эффективность составила 87—89% контроля. Урожайность зеленой массы кукурузы также практически не различалась (350—370 ц/га), а в контроле (без гербицида) она составляла 107 ц/га.

Полученные результаты дают нам основание с делать предварительное заключение о перспективности УМО опрыскивания при применении почвенных гербицидов.

Ю.Я. Спиридонов, М.С. Раскин, Н.В. Никитин, Л. В. Пыжикова, В.А. Абубикеров, М.В. Колупаев, Всероссийский НИИ фитопатологии




Также в этом разделе: -

Импортная сельхозтехника. Производители:

BUHLER   Massey Ferguson   Great Plains   Geringhoff   OROS   BISO   Crary   KUHN   Sunflower   Wil Rich   Strom   Morris   Amity   JF-STOLL   JOSKIN   Lockwood   MAYO   Western Irrigation Systems   BREDAL   Apache   Bagram   Miller   SIP  INO Dominoni FAЕ GROUP DANTE MACCHINE Сressoni Matermacc Capello Spearheаd GEO ORSI NARDI DELEKS Sukov Gepaval OCMIS  A-LIMA-BIS ROC Eurosilos  Plegаmatic Cicoria Altec Nodolini Sprinklers Ventura