Технології точного землеробства у системах захисту рослин

Курс на застосування пестицидів у колишньому СРСР було прийнято наприкінці 60-х — початку 70-х років. Слідом за всіма країнами з розвинутим сільським господарством створення та застосування цих препаратів надавало такі економічні перспективи, що всі інші негаразди було відразу відкинуто та поступово забуто про них.

Екологічні питання апріорі тоді навіть не розглядалися. Доходило аж до того, що створювалися так звані районні агрохімічні комплекси застосування мінеральних добрив, засобів захисту рослин (пестицидів) тощо. Різке збільшення виробництва цих сполук та планове сільське господарство призводило до того, що об’єми пестицидів на полях перевищували всі норми, а залишки викидали у лісосмугах разом із мінеральними добривами та дизпаливом.

Через деякий  час  застосування пестицидів поступово втрачало вплив на шкідників. Шкідники пристосувалися до існуючих пестицидів, і в результаті  з’явилася потреба у виробництві нових препаратів. Виникло екологічне питання: яким чином переробити вже існуючі сполуки та оцінити їхній вплив на шкідників? Як відомо, пестициди — це токсичні сполуки, підкласи яких мають дуже широкий спектр застосування зі шкідливими організмами, але водночас вони забруднюють навколишнє середовище та порушують технологічні ланки агроекосистем, харчові ланцюги корисних організмів довкілля.

За останні роки навантаження на агроекосистеми в Україні пестицидами не зменшилося, але відбулося його заміщення. Ринок пестицидів постійно змінюється, та тепер домінуючі позиції на ньому займають закордонні компанії, які поширюють реалізацію своїх пестицидів. За офіційними статистичними даними, у 2015 році в Україну було імпортовано компаніями «Байер» — 2,0 тис. тонн пестицидів, «Монсанто Україна» — 1,3 тис. тонн, BASF – 1,0 тис. тонн, «Сінгента» – 0,7 тис. тонн тощо. Сільськогосподарські виробники ще досить не можуть обійтися без пестицидів, але поряд з закупівлею пестицидів підвищується продаж й мікробіологічних добрив та стимуляторів росту рослин. Таким чином  об’єми препаратів сьогодні зросли на порядки. Отже, з одного боку, сільськогосподарські виробники знищують шкідників, а з другого — намагаються активізувати флору ґрунту, який протравили. Тому коло замикається, ситуація не змінюється, адже першою чергою Україні кожен рік потрібен хороший врожай. Що ж робити?

Розглянемо проблему з позиції існуючого досвіду або використаємо науковий підхід. Шкідливі організми та рослини не покривають всієї площі поля, а мають ареали розповсюдження на ньому. Десь є западинка, де накопичується волога, а десь на прогалину опадає більше сонячного проміння, тобто маємо на полі «острівну» або  ситуацію «шматків» (см. Рисунок 1). Отже потенційно потрібно використовувати меншу кількість пестицидів, бо такі «островки» займають певну площу на полі. 

Таким чином,  кількість внесення засобів захисту рослин (ЗЗР) зменшується — не варто вносити відразу весь препарат на все поле. Але зауважимо, що це стосується лише гербіцидів (підклас пестицидів), для яких «адресне» внесення має дуже широкі перспективи. Стосовно ж економічного використання інсектицидів та інших підкласів, то для шкідників, які швидко  переміщаються, то економія можлива, лише якщо знати ситуацію на полі на момент внесення ЗЗР. У такому разі можна застосовувати більш низькі концентрації та розчини ЗЗР, які мають період впливу до розпаду, але виключно із застосуванням техніки, для якої передбачений цей процес. Це автопілоти, які  в своїй  основі мають принцип паралельного водіння тракторів  та . До того ж вони можуть включати/відключати форсунки та цілі секції, а також проводити адресне обприскування на основі системи контролю, яка базується на системі GPS.

Яким чином це зробити? Як визначити оптимальний підхід, щоб і внесення препаратів було неважке на гаманець, й ефективність була максимальна? Які машини для точного землеробства це дозволяють, і які моделі представлені на українському ринку? Про це й піде мова у цьому матеріалі.

Попри все, для будь-якого пристрою на полі використовується система паралельного водіння, принцип діє якої закладено в автопілот. Система складається з курсопокажчика, автоматичного водіння, контролю за внесенням ЗЗР та сервісу точних сигналів.

У курсопокажчиках може бути закладено будь-яку електронну «начинку», яка є допомогою у роботі оператора (трактористу) під час прокладання курсу трактору чи оприскувачу.

Всі ці прилади працюють з основними системами приймання точного RTL сигналу та мають можливість налаштовувати будь-який сервіс точних сигналів. Це і є основа для точного внесення ЗЗР та будь-яких добрив.

Оприскувачі для вирішення задач точного землеробства

Наступною ланкою для вирішення задач точного внесення ЗЗР та добрив є машини, які безпосередньо це роблять.

Самохідний обприскувач Hagie

Технічні можливості оприскувача —1000 га/добу. Високий кліренс (180 см) машини дозволяє проводити обробки на різних стадіях вегетації рослин з будь-яким адресним внесенням норм ЗЗР та добрив. Швидкість обробки – до 30 км/год та до 1,3 тис. л/хв.

Мотор-блоки та захищене знизу днище повністю виключає пошкодження врожаю. За рахунок діаметра коліс та низького центру маси з розподілом 50/50%  на кожну вісь підвищено мобільність обприскувача. Має можливість зміни колії для підстроювання під культуру (від 3,05до 3,86 м).

Обприскувач самохідний Berthoud Raptor

Особливість цього оприскувача в точному балансі штанги самого оприскувача, що дозволяє повторювати рельєф та не завдавати шкоди врожаю. Це також дозволяє робити високий кліренс, вузькі колеса та колісні стійки, точну повторюваність колії.

Пробуксовування на ґрунті після масових дощів, оранки або дискування майже відсутнє, завдяки повному приводу на всі колеса. Колісна база має кліренс до 180 см, діапазон роботи штанги коливається від 0,6 до 3,2 м. Робота може проводитися протягом усього періоду вегетації.

Подвоєна турбіна насосу за призначенням поділяє роботу на два операційних цикли: обприскування та циркуляція, що дозволяє не перевантажувати тиск на секції під час адресного внесення.

Оприскувач  Іbis 300-24

Вітчизняна розробка, яка за меншої вартості за допомогою штаги дозволяє вносити ЗЗР та добрива. Має дещо менший кліренс (до 180 см), але завдяки вдалому балансуванню ваги на кожну вісь, робота може бути проведена протягом усього вегетаційного періоду. Дозволяє встановлювати будь-який підрулюючий пристрій та систему паралельного водіння.

Case IH Patriot 2230 

Має відмінну особливість автоматичного перекачування рідини у баку, за рахунок чого модельний ряд обприскувачів Patriot не змінюється, навантаження – на кожну вісь  у пропорції  50 на 50. Має спеціальний насос для завантаження рідини та хімічний змішувач-редуктор для приготування робочої суміші безпосередньо в баку. Робочі компоненти обприскувача розташовано таким чином, щоб при роботі мати найменше навантаження на грунт. Система  управління форсунками та штангами Hawkeye™  за різних умов максимально доносить суміш до рослин та рівномірно розпилює. Кожна форсунка та взагалі штанга контролюється індивідуально керуючими клапанами, що забезпечує рівномірне розпилення, незалежно від швидкості руху – 8 або 30 км/год. Кліренс – 187 см, що дозволяє обробляти весь спектр культур. Опціональна система, яка контролює штанги за висотою за рахунок сенсорів. Весь модельний ряд опціонально може бути обладнаний системами точного розпилу AccuBoom™, автопілотом та паралельною системою водіння.

WeedSeeker

Оптичні датчики мають нову технологію під назвою WeedSeeker – це система машинного зору для знаходження бур’янів.  Через потрапляння в поле зору датчика форсунка активується и починає обприскування бур’янів.  Обприскування може відбуватися як вертикально, так і горизонтально, має можливість працювати вночі.

WEEDit

Система обприскування WEEDit має таку ж структуру, як й попередній обприскувач, може прилаштовуватися на всі види штанг. Має диференційоване внесення гербіцидів за рахунок індивідуальних форсунок та сенсорів. Розпізнає бур’яни та вносить засоби захисту тільки на них. Підтримує швидкість до 25 км/год.

ARAG BRAVO-180

Дозволяє отримати якісне внесення препаратів незалежно від швидкості трактору й обертів двигуна. При цьому має постійну норму витрати робочого розчину всієї площі поля й контролю секцій штанги.

Висновки

Таким чином, ми розглянули один із шляхів вирішення  «замкнутого кола» – збільшення врожаю за рахунок внесення ЗЗР та добрив, з одночасним зменшенням навантаження на грунт за рахунок систем точного землеробства, а саме обприскувачів.

М. Солоха, канд. географ. наук, ст. научний співробітник, ННЦ «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені А.Н. Соколовського» НААН УкраїниІнформація для цитування

Технології точного землеробства у системах захисту рослин / М. Солоха// Спецвипуск ж. Пропозиція. Сучасна техніка для захисту с-г рослин / — 2017. — С. 26-28