400 ИЛИ 25 ЛИТРОВ НА ГЕКТАР?
Редакция «Поля Августа» предложила известным ученым ВНИИ фитопатологии проанализировать эту проблему на примере зерновых культур, дать ответы на вопросы, поставленные производством.
Каковы причины, требующие сокращать расход 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 (³ 400 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 расхода РР при сохранении преимуществ грубодисперсного распыления (как при ПОО) в странах Западной Европы широко применяют антисносные распылители, которые за счет 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 (³ 200 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 расхода 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 ³ 20 шт/см2, фунгицидов ³ 40 шт/см2) от нормы расхода 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 расхода 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 (³ 300 л/га) нормы расхода РР, чем при опрыскивании вегетирующих посевов. Мы этим вопросом занимались много лет и установили, что рекомендуемые нормы расхода 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 расхода РР 20-50 л/га.
Специалисту по защите растений необходимо выбрать оптимальные значения трех взаимосвязанных основных параметров МО – эффективную дозу препарата, норму расхода 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 ³ 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 ³ 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 ³ 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 расхода 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 расхода РР200 и 40 л/га не выявлено.
Велика ли опасность сноса мелких капель при МО?
У практиков сложилось 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 расходаРР ³ 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 расхода ≤ 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) активность 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
От редакции. Разумеется, в одной научной статье невозможно ответить на все вопросы по затронутой проблеме. Приглашаем читателей поделиться с коллегами своим практическим опытом на страницах нашей газеты. Он поможет многимхозяйствам в наступившем сезоне, который, по прогнозам, во многих регионах России будет засушливым.
НИКИТИН Николай Васильевич,
ведущий сотрудник ВНИИ фитопатологии, пос. Большие Вяземы Московской области
Тел./факс: (49633) 41-1-07.
Опубликовано в номере 5 за 2006 год
Перепечатка и копирование материалов на электронные ресурсы только с письменного разрешения редакции и с указанием первоисточника.
