Технічна ефективність обприскування

Вимоги до розпилювачів пестицидів були і залишаються дуже високими. Адже вони визначають ефективність обприскування, економічні, експлуатаційні та екологічні показники обприскувача, а також рівень негативного впливу пестицидів на довкілля.

О. Мележик, канд. техн. наук,
ТОВ «Агромодуль»

Задовольнити зростаючу потребу в продуктах харчування, за умови зменшення кількості працюючих в аграрному секторі, здатні тільки інтенсивні технології виробництва сільськогосподарської продукції. Ці технології, в свою чергу, передбачають постійний контроль бур’янів, шкідників та хвороб на посівах. Частка затрат на заходи з хімічного захисту рослин в собівартості продукції стрімко зростає, а світове землеробство продовжує втрачати більше третини запланованого врожаю через шкідників, хвороби та бур’яни. Застосування пестицидів викликає серйозні негативні наслідки, отруюючи не тільки самі шкідливі організми, а й все середовище, де вони розподіляються чи куди вони потрапляють.
Підраховано, що 98% інсектицидів і фунгіцидів та 60–95% гербіцидів не досягають цілі і лише забруднюють довкілля. В книзі «Распыление…» (2004) колектив авторів, до якого ввійшли фахівці Російської академії сільськогосподарських наук та Всеросійського інституту захисту рослин (ВІЗР), сформулювали невтішний висновок: «Хімія пестицидів пішла в XXI століття, а агротехнології, за якими пестициди розпиляються, залишилися в столітті XIX-му».
Уже впродовж 130 років людство використовує обприскування для хімічного захисту рослин. У 1884 р. французький виноградар Віктор Верморель (Victor Vermorel) створив перший обприскувач, встановивши на нього розпилювач розробки американського ентомолога Чарльза Райлі (C.V. Riley). Через кілька років, уже спільно, вони почали вдосконалювати розпилювач, і цей процес триває й досі. Так, американська компанія Spraying Systems Co, що є виробником розпилювачів під торговою маркою Teejet, має в асортименті понад тисячу пестицидних розпилювачів! Навіщо такий асортимент?
Справа в тому, що вимоги до розпилювачів пестицидів були і залишаються дуже високими. Адже саме вони визначає ефективність обприскування, економічні, експлуатаційні та екологічні показники обприскувача, а також рівень негативного впливу пестицидів на довкілля, що, своєю чергою, характеризується єдиним показником — кількістю осаджених краплин робочої рідини на одиницю цільової поверхні і вимірюється у краплинах/см2.
У таблиці наведено інформацію компанії Nozal (Франція) про мінімально потрібну кількість осаджених краплин для різних пестицидів. Зверніть увагу: саме осаджених краплин і саме краплин робочої рідини!
Краплину, яка після контакту з цільовим об’єктом розплескалася, відскочила чи зісковзнула з нього, навіть залишивши слід, враховувати не треба. Не враховують і краплину, що не містить у собі пестициду, бо це буде лише краплина води. Як бачите, на перший погляд, усе досить просто. Всі інші параметри обприскування є похідними. Про їхнє значення та вплив на осаджування краплин на цільову поверхню поговоримо в наступних статтях.
Ще одне, дуже важливе і незаперечне, правило обприскування: що менша краплина, то вона ефективніша. Тому теоретично обприскувати потрібно безпосередньо молекулами пестициду. На жаль, подрібнення рідини до молекул потребує значних затрат енергії. Наприклад, вода розпадається на молекули за умови критичної температури 374°С та тиску 22 МПа. Але навіть після подрібнення рідини на молекули питання їхнього осаджування залишається актуальним.
Відомо, що за одного об’єму рідини зі зменшенням розміру краплин удвічі кількість краплин зростає у вісім разів (рис. 1).
На жаль, сьогодні підвищення продуктивності обприскувачів досягається лише збільшенням робочої швидкості, ширини захвату та місткості основного бака. Так, із модельного ряду основних європейських виробників обприскувачів зникли причіпні обприскувачі з місткістю бака 2 тис. л і менше. Проте на нашому ринку все частіше можна зустріти причіпні обприскувачі, розраховані на 3–5 тис. л і навіть на 12 тис. (AMAZONEN, UX 11200).
Також для більшості виробників обприскувачів показовим фактором стала відсутність в інструкціях з експлуатації будь-яких рекомендацій щодо використання розпилювачів.
Оскільки технічна ефективність обприскування визначається кількістю осаджених краплин, то, відповідно, норму витрати робочої рідини на гектар визначає розпилювач. Адже що більшу кількість краплин здатен створити та осадити на цільову поверхню розпилювач, то, відповідно, меншу кількість робочої рідини і пестициду потрібно для ефективного обприскування. І, порівнявши два обприскувачі місткістю 12 і 2 тис.  л  і з різними розпилювачами, за умови, що витрата робочої рідини на гектар у першому варіанті буде 300 л, а в другому — 50 (рис. 2), отримаємо однаковий для обох обприскувачів показник обробленої площі — 40 га, до того ж кращу якість внесення демонструє обприскувач із витратою рідини 50 л. Тобто за однакової ширини захвату і робочої швидкості продуктивність за зміну буде більша у обприскувача з баком 2 тис.  л, адже заповнити його бак можна у шість разів швидше.