Про УМО

Что такое УльтраМалоОбъемное опрыскивание?

Итак, давайте сначала, мы определимся с базовыми понятиями и терминологией.

Существует базовая классификация видов опрыскивания

Чтобы мы могли разговаривать на одном языке, нам необходимо определиться с основными терминами и понятиями.

Основные понятия и определения

• Рабочая жидкость (РЖ) – пестицид, удобрение и другое химическое вещество в капельно-жидком агрегатном состоянии и любой препаративной форме (раствор, суспензия, эмульсия и др.), используемое в качестве основного рабочего агента при опрыскивании.
• Опрыскивание — нанесение с помощью опрыскивателей пестицидов, удобрений и других химических веществ в капельно-жидком состоянии на обрабатываемую поверхность.
• Раствор — жидкость, получившаяся от смешения твёрдого, жидкого или газообразного вещества с жидким.
• Суспензия  — жидкость со взвешенными в ней мелкими твёрдыми частицами.
• Эмульсия — жидкость, насыщенная нерастворяющимися капельками какой-нибудь другой жидкости.

Классификация опрыскивания по расходу РЖ

Для штанговых опрыскивателей принята следующая классификация опрыскивания:

• Многообъёмное – более 300 л/га
• Полнообъёмное – 200 – 300 л/га
• Малообъёмное (МО) – 75 – 200 л/га
• Ультрамалообъёмное (УМО) – до 25 л/га

Внесение штанговыми опрыскивателями менее 75 л/га рабочей жидкости в настоящее время практически не применяется, хотя положительный опыт в этом направлении имеется.

С физической точки зрения требования к опрыскиванию можно сформулировать одной фразой:

«Внесение считается успешным, когда в оптимальный срок обеспечивается как можно большее и равномерное покрытие обрабатываемого объекта необходимым количеством препарата».

Какие факторы, влияют на эффективность опрыскивания?

1. Срок внесения
2. Равномерность внесения
3. Степень покрытия
4. Дозировка

Срок внесения — очевидно, самый важный аспект опрыскивания, потому что борьба с вредителями, сорняками и болезнями может быть успешной только тогда, когда препарат вносится в самой чувствительной стадии их развития.

Равномерность внесения подразделяется на:

• равномерность продольного распределения препарата вдоль линии движения опрыскивателя;
• равномерность распределения препарата вдоль штанги опрыскивателя.

Равномерность распределения препарата вдоль штанги опрыскивателя характеризуется коэффициентом вариации и измеряется в процентах.

На этот показатель влияют следующие факторы:

• качество работы распылителей;
• техническое состояние штанги и высота ее установки.

Высота установки штанги выбирается исходя из условия обеспечения оптимального перекрытия факелов распылителей.

Рекомендуемый диапазон: 50–70 см над поверхностью растительного покрова.

 

Коэффициент вариации распределения жидкости – это неявная и не всем понятная характеристика. Для большей наглядности отметим, что на каждый процент неравномерности распределения препарата приходится 0,4 % (по объему) его непроизводительного использования. Иными словами, если ваш опрыскиватель распределяет пестицид с коэффициентом вариации 20 %, то около 8 % препарата теряется.

Степень покрытия — для получения хороших биологических результатов при опрыскивании одно из первых мест по важности занимает степень покрытия обработанного объекта.

Степень покрытия – это отношение площади поверхности, покрытой рабочей жидкостью пестицида, к общей площади поверхности объекта обработки. В результате анализа большого экспериментального материала установлено, что для различных видов препаратов степень покрытия должна быть не менее:

• 0,5 – 1,0 % для гербицидов;
• 2,0 – 3,0 % для инсектицидов и фунгицидов.

Указанную степень покрытия будем далее называть критической, поскольку ее уменьшение ведет к резкому снижению эффективности применения пестицидов.

Степень покрытия зависит от двух параметров:

размеров капель и их количества на единице площади (густоты покрытия).

Поскольку степень покрытия определить методом прямых измерений достаточно сложно, в агротребованиях к качеству работы опрыскивателей зафиксированы именно эти составляющие.

При фиксированной норме расхода рабочей жидкости на гектар на степень покрытия можно повлиять только изменением размеров капель.

 

Что такое медианно-массовый диаметр капель?

В нашей стране принято классифицировать опрыскивание по размерам (медианно-массовому диаметру – ММД) получаемых капель рабочей жидкости пестицида на четыре группы:

• аэрозольное – до 50 мкм
• мелкокапельное – до 51 – 150 мкм,
• среднекапельное 151 – 300 мкм,
• крупнокапельное – свыше 300 мкм.

Классификация эта достаточно условна и неодинакова в разных странах.

Медианно-массовый диаметр капель – это размер капли, делящий всю их совокупность на две равные части, такие что каждая из этих частей содержит половину массы распыленной жидкости.

Что, например, означает медианно-массовый диаметр 200 мкм?

Допустим, что распыляют 150 л/га рабочей жидкости пестицида. В этом случае половина жидкости (75 л/га) распылена на капли размером меньше 200 мкм, а другая половина – на капли размером больше 200 мкм.

Медианно-числовой диаметр капель – это размер капли, делящий всю их совокупность на две части, равные по количеству капель.

Что означает медианно-числовой диаметр в 100 мкм?

Допустим, что на один квадратный сантиметр поверхности выпало 300 капель. В этом случае половина капель (150 штук) имеет размер меньше 100 мкм, а другая половина – больше 100 мкм.

Влияние размера капель на их физико-механические показатели

Качественные показатели технологического процесса опрыскивания

Опрыскивание следует рассматривать в двух аспектах:

1. биологический
2. физико-химический

Биологический аспект — состоит в проведении опрыскивания в оптимальные сроки.

Во-первых, это связано с токсикологической целесообразно­стью применения пестицидов против чувствительной стадии или фазы развития вредных организмов.

Во-вторых, оптимальные сроки связаны с продолжительностью опры­скивания во времени. Это лимитируется развитием защищаемой культуры.

Физико-химический аспект опрыскивания включает знания: свойств применяемых препаратов, размера капель, степени покрытия обрабатываемой поверхности, нормы расхода рабочей жидкости.

Из свойств пестицидов важно знать при какой температуре воздуха можно проводить опрыскивание, чтобы максимально снизить численность вредных организмов или не вызвать ожоги растений.

Важно знать совместимость пестицидов при опрыскивании комбиниро­ванными составами. Например, фосфорорганические и пиретроидные инсекти­циды разлагаются в щелочной среде и теряют токсичность.

УМО – достоинства

• Исключение процесса приготовления рабочей жидкости и связанное с этим снижение количества техники, задействованной на опрыскивании.
• Увеличение производительности машин более чем на 60%  по сравнению с малообъемным опрыскиванием за счет повышения коэффициента использования времени смены.
• Повышение качества обработки и снижение  потерь препарата за счет применения распылителей (при монодисперсном ультрамалообъемном опрыскивании), обеспечивающих распыл, близкий к монодисперсному.

УМО – недостатки

• Большой снос рабочей жидкости. при скорости ветра около 3 м/с количество сносимой распыленной жидкости по отношению к количеству осевшей на ширине захвата составляет от 20% до 50%.
• Сложности в дозировании препарата, так как к каждому распылителю должны подаваться равные количества жидкости. Расход жидкости зависит от ее вязкости, которая меняется  при изменении температуры окружающей среды.
• Сложность контроля за работой распылителей из-за плохой видимости факела распыла.
• Необходимость применения высококачетсвенных корозионностойких материалов для изготовления узлов  опрыскивателя вследствие высокой агрессивности препаратов для УМО.
• Низкий ассортимент и количество препаратов для УМО, выпускаемых в настоящее время

 

А теперь немного аэродинамики

Традиционно, УМО в нашей стране применялось с использованием самолетов и вертолетов.

Вот как выглядит вихревой след самолета:

А вот так двигаются воздушные массы вокруг вертолетов:

И вот, мы постепенно подбираемся к сути.

NASA опубликовала ролик наглядно показывающий аэродинамику коптера:

На видео мы видим, что аэродинамика коптера очень сильно отличается от традиционных летательных аппаратов и позволяет обеспечить минимальный снос рабочей жидкости.

В отличие от самолетов и вертолетов, агрокоптер может летать точно, низко, медленно и  почти без турбулентных завихрений. Это позволяет дать новый толчок в развитии технологии УМО.

При этом присутствует важнейший фактор безопасности, это отсутствие  пилота, а весь полет происходит в автоматическом режиме. Оператор лишь следит за работой дрона.

 

Данный материал подготовлен научным сотрудником лаборатории исследования машинных технологий применения удобрений и средств защиты растений ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Артёмом Юрьевичем Спиридоновым.

При копировании данной статьи ссылка на источник обязательна.