Главная / Статьи / Техника и оборудование / Техника для защиты растений / Ленточное внесение гербицидов: прошлое, сегодняшнее или будущее?

Техника и оборудование

Ленточное внесение гербицидов: прошлое, сегодняшнее или будущее?

26.03.2018

7951

Ленточное внесение гербицидов: прошлое, сегодняшнее или будущее? фото, иллюстрация

Технология ленточного внесения гербицидов (ЛВГ) стала известной почти одновременно с появлением первого опыта применения гербицидов. И если начать отсчет даже от первой моей публикации, то уже прошло более четверти века. Однако с ЛВГ сложилась парадоксальная ситуация.

Технология ЛВГ проста и всем понятна. Имеет очевидные преимущества. С момента ее разработки в этом направлении работает немало ученых разных специальностей, регулярно появляются исключительно положительные статьи, но ... саму технологию практически не используют, хотя и в небытие не возвращают. В советские времена я работал бригадиром тракторной бригады, занимался внедрением астраханской технологии возделывания овощных культур, основой которой было ЛВГ. Именно благодаря тракторной бригаде совхоза «Кременчугский» (Кременчугский р-н, Полтавская обл.) астраханская технология пришла в Украину. В украинском хозяйстве ее применяли несколько лет подряд на нескольких сотнях гектаров пашни, в том числе на выращивании овощей, кукурузы и подсолнечника. Затем о ней забыли. Другие варианты реализации технологии ЛВГ тоже не получили распространения. Интересно найти ответ на вопрос: почему так произошло и есть ли у этой технологии будущее?

Об экологичности применения гербицидов

Основная доля расходов в мировом земледелии приходится на технику. На втором месте - расходы на химизацию. Применение гербицидов, безусловно, оправдано их экономической и хозяйственной эффективностью, но одновременно они экологически опасны. Если на последний фактор не обращать внимания, то вскоре эффективность химической защиты растений станет проблематичной в комплексном смысле, а ресурсы придется расходовать не на повышение урожайности, а на восстановление окружающей среды.

По глубокому убеждению авторов, так же, как и в медицинской заповеди «не навреди», которую приписывают Гиппократу, первейшей задачей земледельца должно стать сохранение окружающей среды и почвы как источника плодородия для будущих поколений. Повышение урожаев должно быть вторичным, а прибыль - это уже третье дело. Следует понимать, что в химическом защите растений быстрая экономическая выгода на самом деле может обернуться убытками в будущем. К тому же выгоду получат одни, а неожиданные убытки - другие.

Отсюда вывод: экологичность химической защиты растений - одна из важнейших ее составляющих. И в это му связи ЛВГ на сегодня можно рассматривать как экологическую версию опасной технологии. Но ЛВГ, в частности, а также весь комплекс технологий химической защиты растений вообще существуют не сами по себе, а является неотъемлемой частью системы земледелия.

Короткий прогноз будущего земледелия

Для нашей страны вопросы прогнозирования крайне важны. Мы не имеем лишних ресурсов - поэтому не имеем права на ошибку. Стив Джобс, основатель корпорации Apple, как-то сказал: «Если играешь в футбол, то не нужно бежать туда, где мяч уже был, надо бежать туда, где он будет». Переосмыслив этот тактический посыл относительно стратегии развития земледелия в Украине, можно сформулировать конкретную рекомендацию. Не следует думать о «завтра» и ни в коем случае не стоит повторять то, что делают наши западные, даже самые успешные, партнеры «сегодня», нужно сконцентрировать ресурсы для прыжка в «послезавтра». Только так можно избавиться перманентного технологического отставания.

Простой пример. Предположим, хозяйство работает в условиях отвальной системы земледелия (ОСЗ) и, как и раньше, широко применяет механизированные технологии ухода за растениями. Возникла потребность в приобретении сеялки для пропашных культур. Наиболее подходящим для указанных технологических условий является сеялка с полозообразными сошниками, к тому же она еще и дешевле других. Но покупать ее не стоит. Лучше приобрести более дорогую сеялку с дисковым сошником, которая, возможно, менее пригодна для ОСЗ, но существенно лучше работать в условиях безотвальной (БСО), минимальной ( «мини тилл») или даже нулевой ( «ноу-тилл») систем земледелия. Так хозяйство сделает свой задел на будущее.

Автор убежден: основным признаком нового этапа эволюции растениеводства будет появление, становление и далее - широкое распространение смешанных (комбинированных) посевов, которые составят основу новой системы земледелия - Mix-Cropp. Следующим этапом станет Rot-Mix - земледелие в системе севооборотов между смешанными (комбинированными) посевами.

Ленточное внесение удобрений и гербицидов сейчас выгодно «вписывается» в контекст грядущих тенденций как с позиций полосовой обработки почвы, так и учитывая грядущий спад интереса к сплошным химическим обработкам посевов. Технологии ЛВГ в ближайшей перспективе станут актуальными.

Способы внесения почвенных гербицидов

О почвенных гербицидах

Они, безусловно, имеют преимущества. Во-первых, длительный период действия, а во-вторых - после внесения гербицидов в почву они меньше загрязняют окружающую среду. Есть несколько вариантов реализации технологии ЛВГ:

на поверхность почвы без заделки или непосредственно на вегетирующие растения;

на поверхность почвы с последующей заделкой;

на дно борозды с последующей заделкой;

внутрипочвенный способ.

Самый простой - первый вариант. Но препарат, который наносят на поверхность почвы, подвергается выветриванию, смыванию и фотохимическому распаду. Все эти непроизводительные потери препарата (около 10%) легко компенсируются увеличением нормы внесения и, кроме увеличения общей стоимости обработки для хозяйственника, не создают никаких проблем. Однако, поскольку мы помним, что расходы на химизации стоят на втором месте после расходов на технику, может случиться так, что эта проблема в финансовом смысле окажется критической. Экологические проблемы в значительной степени компенсируются благодаря ленточному внесению, ведь обработке подвергается не вся поверхность поля, а только защитные зоны рядков посева. Для пропашных культур уменьшения нормы внесения препарата всегда составляет более 50%.

Если применить второй вариант внесения гербицида, которым предусмотрена заделка, пусть даже боронами, то непроизводительные потери препарата уменьшатся до нескольких процентов.

Общим недостатком первых двух способов является распределение львиной доли препарата в верхнем сухом слое почвы. А как известно, во-первых, без воды препарат не действует, во-вторых, внесенная вместе с гербицидом вода, пусть даже и в норме 500 л/га, общей влажности почвы не меняет. Как следствие, большая часть препарата не будет действовать, ожидая дождя или, по меньшей мере, росы. В конечном итоге препарат, возможно, и заработает, но время будет упущено.

При третьем варианте внесения все указанные выше проблемы решаются, но появляются новые: во-первых, из-за подготовки борозд в почве кардинально замедляется внесения гербицида, а во-вторых, такая технология предусматривает перемешивание почвы и как следствие - снижение ее влажности, а, значит , и уменьшение эффективности внесенного препарата.

Четвертый вариант в целом хорош, но тоже порождает две проблемы: первая, как и в предыдущем, связана с низкой производительностью агрегата, а вторая - со снижением общей надежности процесса внесения.

Лучший вариант - послепосевное ЛВГ, поскольку в этом случае гербицидный экран не рассекается сошником. Если вспомнить простое правило об оптимальной глубине заделки семян (она всегда меньше 10 диаметров посеянного семени), то становится очевидным, что оптимальная глубина внесения гербицида практически всегда меньше глубины заделки семян культуры. То есть, если сошник проходит после внесения гербицида, то он неизбежно рассекает гербицидную ленту и вызывает снижение концентрации препарата именно на оси рядка, где он больше всего нужен.

Кроме этого, стоит отметить: есть два варианта проведения ЛВГ - до посева культуры или после. После обобщения изложенного приходим к выводу: наиболее целесообразно применять послепосевное внутрипочвенное ЛВГ. К сожалению, даже на внешнем рынке таких технологий нет. Все известные разработки находятся на уровне научных исследований.

Реализовать такую технологию тоже можно по-разному:

1) пойти на последовательное прохождения отдельных агрегатов для посева и ЛВГ;

2) применить комбинированный агрегат на основе трактора интегральной компоновки и дискретных сельхозмашин, когда сеялка находится на передней навесной системе, а машина для ЛВГ - на задней;

3) создать комбинированную сельхозмашину, в которой:

а) на общей раме закреплено независимые рабочие секции для посева и ЛВГ;

б) в задней части посевных секций на независимых подвесках закреплены рабочие органы для ЛВГ;

с) посевные секции имеют комбинированные сошники, которые объединяют в одну жесткую конструкцию сошник и рабочий орган для ЛВГ.

До недавнего времени послепосевное ЛВГ способом последовательных прохождений двух отдельных агрегатов, когда лента внесения гербицида накладывается на ранее засеянный рядок, проводили путем прокладки направляющих щелей в грунте (астраханская технология) или направляющих борозд. Теперь такую технологию можно выполнять с помощью GPS, а в ближайшем будущем - способом автоматического вождения с использованием наземных систем позиционирования. Сейчас трудно спрогнозировать будущее таких технологий. Применение комбинированных агрегатов, вероятно, перспективнее.

Самым простым для реализации технологии является комбинированный агрегат на основе трактора интегральной компоновки, а эффективным - комбинированная посевная машина, в которой рабочие органы для послепосевного внутрипочвенного внесения гербицидов закреплены на сошниках с помощью индивидуальных, обычно параллелограммных, навесных систем. В этом случае решены все указанные выше проблемы.

Недостатки у такой технологии тоже есть. Достижимая минимальная глубина заделки гербицида - обычно более 4 см, но иногда это многовато. Последний вариант самый простой для реализации, но хуже с точки зрения качества посева и внесения гербицидов.

Примеры авторской реализации технологии послепосевного внутреннепочвенного ЛВГ на посевах пропашных культур, в частности, кукурузы и подсолнечника

Первый вариант. По компоновке испытуемый агрегат (фото 1) повторял агрегаты Varidome для ЛВГ от английской компании Micron Sprayers Ltd и состоял из интегрального трактора ХТЗ-120 (1) загрегатованого с навесной сеялкой СУПН-6А (2) и штанговых опрыскивателей (3), встроенных на задней и передней навесных системах, соответственно.

Штангу опрыскивателя оставили в сложенном состоянии. Приведение в движение насоса опрыскивателя осуществляли через гидропривод, использовав гидромотор ГМШ-32 и штатную гидросистему трактора.

Поскольку ХТЗ-120 относится к тяговому классу 30 кН, в механизм автосцепного устройства пришлось внести изменения, а карданный вал привода вентилятора сеялки - удлинить.

К выбору трактора подходили с позиций минимизации затрат времени на подготовку и проведение экспериментов. В дальнейшем для сеялок с шириной захвата от 6 до 12 рядов планируем использовать тракторы с тягой от 14 до 20 кН, а опрыскиватель крепить впереди трактора непосредственно к его раме.

Второй вариант отличается от предыдущего только компоновкой агрегата (фото 2). Такой агрегат состоял из трактора класса тяги 14 кН классической компоновки ЮМЗ-6 (1), сеялки СУПН-6А (2), легкового автомобильного прицепа (3) и навесного штангового опрыскивателя (4). Приводом насоса опрыскивателя был таким же, как и в первом варианте. На фото 2 изображен особенности агрегатирования, а также процесс изучения динамики сошников группы.

С точки зрения компоновки агрегатов второй вариант более рациональный, он ориентирован на применение в небольших фермерских хозяйствах с объемом угодий не более 500 га.

В отличие от агрегатов для ЛВГ известных производителей, испытуемый агрегат проводил ЛВГ непосредственно под слой почвы (фото 3). Для этого на полоз 1 каждой посевной секции сеялки установили стрельчатый рабочий орган 2 авторской конструкции. За ним - штатные заделыватели 3; удлинители 4, тягу 5, прикатывающее колесо (не показано). В рабочем положении заделывателем 3 удерживают пружины 6. Рабочая жидкость поступает по каналу 7 к щелевому распылителю 8 через клапан-отсекатель и индивидуальный фильтр. Последние (не показаны) размещены в корпусе распылителя, находящемся в зазоре между вертикальными стенками стрельчатого рабочего органа.

В процессе работы полоз сошника углубляется в почву на заданную глубину посева. Стрельчатый рабочий орган для внесения гербицидов установлен на полозе сошника с возможностью регулировки относительной глубины хода. Плоскость резки стрельчатой лапы рабочего органа для внесения гербицидов всегда размещена выше уровня заделки высеваемых семян.

Во время движения крылья стрельчатой лапы создают в почве динамическую полость. Щелевой распылитель ориентирован соплом против направления движения с небольшим наклоном на плоскость резки таким образом, чтобы его факел распыления полностью размещался в кинематической тени стрельчатого рабочего органа и не перекрещивался с падающими комьями почвы после прохождения стрельчатой лапы. То есть гербицид сначала распыляется на дно борозды, а затем укрывается слоем падающей почвы.

Поскольку за сошником всегда образуется розвальная борозда, то штатные заделыватели оставлены в конструкции, и они по-прежнему выполняют свои функции. Изменено только место их размещения. С помощью удлинителей тяги опорного колеса они существенно смещены назад (против направления рабочего хода). Это связано с увеличением общей длины комбинированного сошника и полости, которая образуется за ним в почве.

Жидкость к щелевому распылителю подается шлангом через индивидуальный фильтр и клапан-отсекатель. Они встроены вблизи распылителя. Индивидуальный фильтр предотвращает засорение распылителя, а клапан-отсекатель - подтекание рабочей жидкости после снятия рабочего давления.

Щелевой распылитель 90-01-Messing от компании Lechler GmbH специально разработан для ленточного внесения. У него щелевой факел распыления с кглом на вершине 90 ° и расходом рабочей жидкости 0,23 л/мин при давлении 1 бар.

С учетом рабочей скорости агрегата 5,4-10 км/ч минимальная норма внесения рабочей жидкости составляет 20-35 л/га. Повышение давления рабочей жидкости вдвое обусловливает увеличение ее расходы в 1,4 раза. В конечном итоге расход рабочей жидкости - 20-50 л/га - укладывается в диапазон малообъемного внесения.

Кроме того, при дневной наработке сеялки до 25 га среднедневной расход рабочей жидкости достигнет 500-1250 л, а следовательно, при размере бака опрыскивателя 800 л в течение рабочего дня понадобится максимум одна заправка агрегата.

Если же рабочее давление внесенной жидкости составит 1 бар, то даже при скорости 10 км/ч агрегат сможет отработать весь световой день на одной заправке. Это очень важно, поскольку заправлять агрегат гербицидами можно в комфортных условиях машинного двора хозяйства один раз в сутки, что не скажется на темпах посевной.

Эффективность новой технологии послепосевного ленточного внутрипочвенного внесения гербицидов определяли с помощью предлагаемых комбинированных сошников на посевах кукурузы. При этом для борьбы с двудольными и злаковыми сорняками использовали почвенный препарат системного действия Харнес 90, к. э.

Для контроля препарат вносили сплошь под предпосевную культивацию на глубину 7 см в норме 2 л/га. При ленточном внесении, с учетом ширины обрабатываемых полос 18 см и междурядий - 70 см, норма внесения составила 0,6 л/га. В этом случае глубина внесения препарата была на 2 см меньше глубины заделки семян (7 см) и достигала 5 см. При оценке гербицидной активности препарата в зависимости от технологии его внесения, учитывали только те сорняки, которые попадали в спектр его действия и только вдоль защитных полос шириной 18 см.

Повышение эффективности гербицидной действия препарата Харнес при внесении его ленточным внутрипочвенным способом по сравнению со сплошным его внесением под предпосевную культивацию, в начале вегетации составил 30,4%, а на момент уборки — 51,8%.

Это объясняется двумя факторами:

во-первых, при внутрипочвенном внесении весь препарат попадает в область достаточного увлажнения;

во-вторых, при допосевном внесении под предпосевную культивацию препарат распределяется до глубины предпосевной культивации (посева), то есть глубже, чем нужно.

1. После «стрип-тилл» следующей новой системой земледелия будет Mix-Cropp. Эта система основана на широком использовании смешанных типов посевов, а в отдаленной перспективе будут применять систему земледелия Rot-Mix, основанную на использовании севооборотов между смешанными посевами.

2. Технология ленточного внутрипочвенного послепосевного внесения гербицидов, реализованная способом использования комбинированных сошников, выгодно вписывается в контекст земледелия, которое эволюционирует, и в недалекой перспективе найдет широкое хозяйственное применение.

3. Фактором, который лимитирует широкое внедрение ленточного внесения гербицидов одновременно с посевом является увеличение времени технологического обслуживания комплексных посевных агрегатов. Приемлемой для рынка технологии станет та, при которой внесение гербицидов вместе с посевом не будет влиять на темпы осуществления основной операции - посева.

4. Ленточное внутрипочвенное внесения гербицидов вместе с посевом способом использования предлагаемой конструкции комбинированного сошника позволяет уменьшить норму расхода препарата более чем втрое при одновременном повышении эффективности гербицидного действия на 30–50%.

В. Мельник,

Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства им. Петра Василенко

журнал «Пропозиція», №3, 2015 р.

Ключевые слова: ленточное внесение гербицидов

Предыдущая статья

В Киеве прошел SmartAgroForum-2018

Следующая статья

Технические моменты протравливания семян сои