Внесение средств защиты растений должно производиться таким образом, чтобы в результате этого процесса была достигнута наивысшая эффективность при минимальном ущербе для природы. Химические, технические и экологические проблемы возникают при разработке новых средств защиты растений и техники для их внесения. Представляем вашему вниманию разъяснения по некоторым зачастую не учитываемым аспектам взаимодействия техники и действующего вещества, которые могут оказаться важными при выполнении полевых работ.
Каждый раз, когда в ходе консультаций аграрии начинают жаловаться на капризы погоды и недостаточную действенность проводимых ими мероприятий по защите растений, я пытаюсь напомнить, что таковы уж особенности сельского хозяйства, где, в отличие от закрытых лабораторий, на работу в поле, ее успех или неудачу влияют многочисленные факторы. В особенности это касается мероприятий по защите растений. Однако здесь добавляется еще одна актуальная тема: все чаще общественные и политические деятели интересуются тем, насколько грамотно сельское хозяйство обращается со средствами защиты растений с точки зрения экологической безопасности. Тем более важно, чтобы агрономы ясно представляли себе принципиальные взаимосвязи в сфере защиты растений и определяли на этой основе свои практические действия в поле.
Особенности действующих веществ
Сначала стоит напомнить, что действующие вещества не все одинаковые. Чтобы выбрать правильное средство защиты, необходимо знать, движется ли действующее вещество в защищаемом растении. Кроме того, поведение действующего вещества влияет на выбор техники для внесения СЗР. Так, для средств, которые основаны исключительно на контактном действии, необходимо равномерное и мелкое распределение. Причина в том, что такие средства не перемещаются внутри растения. Только те части растения, которые опрыскиваются, имеют надежную защиту. В этом случае на практике необходимо производить капли от мелкого до среднего размера и выбирать норму расхода воды от 250 до 300 л/ га. Если слишком экономить воду, может случиться, что стеблестой будет снабжаться действующим веществом неравномерно или оно будет поступать только в верхние этажи листьев. При борьбе с грибами и/или вредоносными насекомыми такое опрыскивание крайне неэффективно. Аналогичные правила действуют и для гербицидов, где также нередко используются вещества контактного действия. При недостаточном смачивании существует, например, опасность повторного отрастания из боковых побегов тех частей растения, которые не были опрысканы.
В противоположность средствам контактного действия вещества так называемого системного действия, такие как, например, пикоксистробин или азокситробин, распределяются дальше по растению. Они активно транспортируются в растущие ткани. Через определенный промежуток времени действующее вещество оказывается на участках листьев, которые не попали в область опрыскивания или образовались после него. Поэтому препараты системного действия требуют несколько меньшей точности распределения. Как правило, достаточно среднего покрытия целевого участка. Некоторые действующие вещества способны даже перемещаться «против течения» в стебель или корень, их называют флоемномобильными. С помощью таких веществ можно хорошо держать под контролем выносливые сорняки. Эти препараты также более предпочтительны при борьбе с грибковыми возбудителями заболеваний или с сосущими насекомыми.
Сравнение обрабатываемой площади
Следующая проблема, над которой стоит задуматься, – это площадь обрабатываемых территорий. Все просто только при внесении довсходовых гербицидов: один гектар целевой площади идентичен гектару обрабатываемой площади. К технике здесь предъявляется требование по максимально равномерному распределению разбрызгиваемой жидкости. Поперечное распределение форсунок или форсуночных узлов имеет в этом случае большое значение.
Сложнее дело становится при внесении СЗР в продолжающие развиваться посевы. Зерновые растения в ходе роста значительно изменяют свой вид, образуются несколько уровней листьев. Поэтому в ходе вегетации целевая площадь обработки существенно меняется. Если необходимо внести листовой гербицид или препарат, действующий через листья и корни, то отношение целевой площади обработки к площади почвы под растениями может достигать величины 2,5 (см. таблицу).
Особого мастерства требует в большинстве случаев обработка культур после смыкания растений или при высокой плотности посевов, например при борьбе с бодяком, при повторной обработке против подмаренника цепкого или сорных трав. Здесь нужно интенсивно проникать через культурные растения. Только тогда действующее вещество достигнет своей цели – сорных растений. При необходимости это можно регулировать, изменяя объем воды или размер капель. Аналогичные требования действуют и при внесении фунгицидов. В то время как при ранних обработках против заболеваний основания стебля площадь листьев и стеблей (от 5000 до 7000 кв.м/ га) еще очень мала, то во время вегетации она существенно увеличивается. Поэтому (например, при работах по контролю над листовыми заболеваниями) целевая площадь обработки в зависимости от системы выращивания, сорта, нормы высева и стадии развития может варьироваться от 70000 до 125000 кв.м/га. Только при обработке колосьев или применении инсектицидов (здесь целевой поверхностью являются сами колосья и два верхних уровня листьев) на поздних стадиях развития можно обойтись относительно небольшими корректировками при расчетах.
Обеспечить оптимальное проникновение
Как уже отмечалось, внесение СЗР в очень плотных посевах требует значительных технологических усилий. При ранних обработках на верхних листовых уровнях оказывается 40% внесенной жидкости. Эта доля увеличивается на более поздних стадиях развития до 70%. На нижних листовых уровнях и у основания стебля при ранних обработках оказывается до 30% внесенной жидкости. Эта довольно небольшая доля снижается по мере дальнейшего развития растений, т.к. перекрывание листьев и листовых уровней затрудняет проникновение капель. К моменту колошения на нижних листовых уровнях собирается всего 10% внесенной жидкости.
Доля жидкости, достигающей поверхности почвы, по мере дальнейшего развития еще больше снижается. Эти обстоятельства необходимо учитывать при выборе техники для внесения СЗР. Чем плотнее посевы, тем важнее становится:
- обеспечение достаточно высокого, постоянного давления в машине;
- применение технологий усиления потока (воздуходув);
- правильный выбор форсунок.
Существует простое и понятное правило: чем крупнее образуемые форсункой капли и чем выше рабочая скорость машины, тем выше вероятность, что разбрызгиваемая жидкость проникнет в более низко расположенные, скрытые уровни растений.
При этом подразумевается, что жидкость вообще попадает на растения. Здесь уже проявляется связь с другой, не менее важной проблемой – сносом капель ветром.
Избегать сноса капель
Снос означает, что разбрызгиваемые вещества не попадают на предназначенный для опрыскивания участок поля, а из-за ветра оказываются на других участках поля или на чужой земле. Это нежелательно не только с экономической, но и с экологической точки зрения. Решающим для уменьшения сноса является выбор форсунки с соответствующим конкретному применению спектром размера капель.
В зависимости от конструкции, протока и давления форсунки образуются капли различного размера. Важной характеристикой для спектра размера капель является средний объемный диаметр (СОД). Чем меньше проток форсунки и чем больше давление в системе, тем меньше становится СОД. Это означает, что возрастает доля мелких капель и поток жидкости становится более подверженным воздействию ветра. Форсунки считаются мелкокапельными, если более 90% использованной жидкости имеет размер капель около 200 мкм, капли менее 100 мкм крайне подвержены сносу. Среднекапельные форсунки производят 90-95% капель размером в 300 мкм. У крупнокапельных и очень крупнокапельных форсунок более 95% затраченной жидкости было в каплях. Размер капель может составлять 600 мкм и более. Выбор большего тока (или снижения давления опрыскивания) приводят к повышению СОД и, соответственно, к более крупному спектру капель (рис. 1.).
Более крупные капли меньше поддаются влиянию скорости ветра и менее интенсивно сносятся горизонтальным ветром. Однако эти снижающие снос качества крупных капель негативно сказываются на смачивании. Крупные капли при одинаковой площади обработки обеспечивают меньшую степень смачивания, чем мелкие. «Продолжительность жизни» капель сильно зависит от их размера, а также от климатических условий. Она тем короче, чем выше температура и ниже влажность воздуха и меньше капли.
Лабораторные исследования показали, что продолжительность существования капли в большей мере зависит от влажности воздуха, чем от температуры. Во многих европейских странах среди профессионалов укрепилось мнение, что внесение средств защиты растений должно производиться при скорости ветра до 5 м/с, температуре не выше 25°С и влажности воздуха не ниже 60%. Соблюдение этого требования позволяет осуществлять работы с минимально возможным риском сноса ветром (рис. 2). Однако ясно также, что вид форсунки имеет решающее влияние на уменьшение сноса ветром.
Правильно подобрать форсунку
Используемые в полеводстве форсунки, как правило, плоскоструйные. Традиционные или так называемые стандартные плоскоструйные форсунки изза своего мелкокапельного спектра не признаны «снижающими снос ветром», поэтому их значение в области внесения СЗР постоянно снижается. Признанные в качестве «снижающих снос ветром» инжекторные форсунки подразделяются на две основные группы: вопервых, это короткие инжекторные форсунки, которые в зависимости от производителя обозначаются, например, IDK, AirMix или МD. Оптимальный интервал давления для этих форсунок составляет от 1,5 до 3,5 бар, спектр капель варьируется от мелких до крупных. Вовторых, это длинные инжекторные форсунки. Здесь встречаются обозначения ID, IDN, AI, AIC и ТurboDroр. Оптимальное давление для этого вида форсунок может достигать 4 бар и выше. Спектр капель варьируется от средних до очень крупных. В зависимости от конструкции и размера инжекторные форсунки на разных интервалах давления подразделяются на три класса снижения сноса ветром: 50%, 75% и 90%.
Производители стремятся сегодня конструировать форсунки, которые, с одной стороны, были бы занесены во все классы снижения сноса ветром, а с другой – были бы способны внести стандартное количество воды – от 200 до 300 л/ га. Первый шаг сделала в 2004 году фирма «Лехлер» (Lechler), предложив свою форсунку IDN 120025, которая при различных уровнях давления допущена во все классы снижения сноса ветром.
Какая форсунка для каких работ?
Разъясним выбор форсунки и спектра капель на примере опрыскивания фунгицидами. Целевой поверхностью на средней стадии кущения являются нижние, частично скрытые уровни листьев. Для достижения оптимального профилактического или же лечебного эффекта эта область должна быть равномерно и в достаточной степени опрыскана. Оптимальное проникновение в стеблестой достигается, например, путем использования инжекторных форсунок (ID, IDN, AirMix) со средним или крупным капельным спектром.
Хотя крупный капельный спектр и дает меньшее покрытие поверхности, чем мелкокапельные форсунки, системный характер фунгицидов компенсирует этот недостаток за счет лучшего распределения действующего вещества в листе. Таким образом, действующие вещества могут проникать в те участки листьев, которые и не подвергались непосредственному опрыскиванию. На более поздних стадиях развития зерновых важно не проникнуть в стеблестой вплоть до нижних листовых уровней, а опрыскать колосья и верхние листья. Так как в этот период часто используются смеси фунгицидов и инсектицидов, рекомендуется применять мелкокапельные или среднекапельные форсунки. Более равномерное и мелкокапельное распределение особенно благоприятно для действующих веществ контактного типа действия. Благодаря своим свойствам фунгициды системного действия и в этом спектре капель эффективны на 100%.
Сколько воды лить?
В заключение хочется вкратце затронуть вопрос о воде. При использовании воды нельзя быть ни чересчур расточительным, ни слишком экономным. Слишком большое количество воды на гектар без надобности повышает затраты на транспортировку и снижает производительность опрыскивателя. Если же слишком экономить, то (особенно при использовании препаратов контактного действия) могут возникнуть неудовлетворительное распределение действующего вещества и неоптимальное покрытие поверхности веществом. При использовании таких препаратов следует работать с форсунками от мелкокапельного до среднекапельного спектра и планировать внесение от 250 до 300 л воды на гектар. Но и для фунгицидов и гербицидов системного действия, которые должны достичь поверхностей, труднодоступных из-за высокой густоты стояния растений, необходимы подобные нормы расхода воды, чтобы обеспечить хорошее проникновение в стеблестой и покрытие целевой поверхности.
ВЫВОДЫ
Успех мероприятий по защите растений зависит от целого ряда факторов. При этом особую роль играют техника для их внесения, условия окружающей среды и вид используемого препарата. Многолетний опыт показал, что практику необходимо задуматься в первую очередь над следующими вопросами:
- способ воздействия действующего вещества и требования к технике для внесения;
- профессиональный расчет целевой поверхности при опрыскивании в различные периоды вегетации и с различными целями;
- технические возможности снижения сноса ветром и улучшения проникновения в стеблестой;
- оптимизация расхода воды при мероприятиях по защите растений.
