Технологии внесения фитосанитарных продуктов

Современные фитосанитарные продукты являются результатом сложных технологических разработок. Наиболее продвинутые из них обладают пониженной токсичностью для человека и полезных животных и быстро разлагаются в окружающей среде. Оборудование для внесения фитосанитарных продуктов в последние годы также заметно эволюционировало. Новые наконечники - более качественные и с более длительным сроком эксплуатации - позволяют уменьшить объем воды, необходимый для внесения продуктов. В целом, проблемы с неэффективностью фитосанитарных продуктов почти всегда связаны с ошибками человека в применении технологий внесения. Среди последних стоит особо выделить: неправильные дозы продукта, неадекватный выбор момента для внесения, использование воды неадекватного качества, а также плохо отрегулированных машин.

В последние годы был отмечен существенный прогресс в области исследований и новых технологий фитосанитарных продуктов. Продукты с повышенной токсичностью были вытеснены с рынка, будучи замененными продуктами, низкой токсичными для полезных животных и окружающей среды. Упаковка фитосанитарных продуктов стала более надежной, она может подвергаться вторичной переработке или растворяться в распыляемом растворе. Тем не менее, несмотря на все это, иногда возникают серьезные проблемы, связанные с неправильным использованием фитосанитарных продуктов. Неверно подобранные дозы ведут не только к увеличению непроизводительных затрат, но также негативно сказываются на урожайности сельскохозяйственных культур.

Среди наиболее важных методов обращения с фитосанитарными продуктами следует отмстить тройную промывку. Для того чтобы избежать остатков гербицидов, инсектицидов или фунгицидов, способных отравлять и загрязнять окружающую среду, рекомендуется трижды промывать упаковку используемого продукта чистой водой, сливая ее в резервуар распылителя. Данная процедура гарантирует практически полное смывание продукта и его попадание в пульверизатор.

Помимо тройной промывки, следует особо позаботиться о качестве воды, используемой при распылении. Следует избегать набирать воду из запруд или из мест, где она может оказаться загрязненной. При заполнении резервуара распылителя нужно следить, чтобы растворенные в воде фитосанитарные продукты не стекали на землю.

Вода является наиболее используемым средством для доставки и распределения фитосанитарных продуктов на плантациях для обработки растений или для достижения целей биологического характера. Обычно объем вносимого раствора не влияет на повышение или снижение эффективности фитосанитарных продуктов. Между тем размер капель, в сочетании с объемом, может оказывать влияние на качество распределения продукта.

Объем вносимых фитосанитарных продуктов может быть классифицирован согласно типу оборудования, применяемого для внесения. К примеру, для сельскохозяйственной авиации, объем 50 л/га считается высоким, в то время как для штангового распылителя эта величина будет низкой.

Обычно, чем больше степень увлажнения, тем выше будет эффективность фитосанитарных продуктов. Между тем некоторые продукты показывают более высокую эффективность, если они вносятся в более концентрированном виде, т.е. будучи растворенными в меньшем объеме воды. Таким свойством, главным образом, обладают продукты с системным действием, а также продукты, впитываемые листьями растений.

Результаты исследований свидетельствуют о преимуществах, в плане затрат финансов и времени, внесения продуктов в малых объемах. Для продуктов, действующих через почву, рекомендуется проводить обработку крупными каплями для уменьшения испарения. Для продуктов контактного действия следует регулировать количество капель на квадратный сантиметр (оно должно находиться в диапазоне от 50 до 70) для предотвращения стекания раствора с листьев. При внесении продуктов в условиях росы следует проявлять особую осторожность, так как в данном случае листья уже находятся почти влажными, и стекание будет более интенсивным.

Объем воды, используемой для внесения фитосанитарных продуктов, также зависит от размера капель, образуемых распылительными наконечниками, т.е. их среднего волюметрического диаметра, и плотности распыления на единицу плошали. Некоторые сельхозпроизводители все еще ошибочно полагают, что за счет увеличения объема воды (до 200 л/га) и повышения давления при распылении - до образования очень маленьких капель (тумана) - можно достигнуть повышения эффективности или улучшения распределения фитосанитарных продуктов. Образование тумана приводит к ложному визуальному восприятию того, что продукт полностью покрывает растения. Между тем, так как туман состоит из капель очень малого размера (примерно 50 микрометров), то они быстро испаряются или уносятся ветром и часто не достигают своей цели. Создание тумана - это просто потери продукта вследствие испарения, уноса и отталкивания ввиду создания электрического заряда, равного заряду на листьях растений.

При распылении рекомендуется устанавливать низкое давление (15 фунтов на дюйм) и использовать наконечники с низкой пропускной способностью (50 л/га) и образованием крупных капель, что будет способствовать достижению биологической цели (Рисунок 43). Результаты исследований, в которых проводилось сравнение влияния различного объема воды при внесении гербицидов, демонстрируют более высокую эффективность последних при растворении в меньшем объеме воды (Рисунок 42).

В целях уменьшения количества воды и дозы фитосанитарных продуктов необходимо воспользоваться консультациями квалифицированных технических специалистов для анализа ситуации и избежания проблем. Эмпирический опыт может дать положительные результаты, но может и подвести, если не принять в расчет все факторы, влияющие на механизм действия фитосанитарных продуктов.

Необходимо знать механизмы влияния испарения, дефицита насыщения и относительной влажности воздуха на капли различных размеров, а также на физиологию растений для того, чтобы учитывать данные факторы при оценке эффективности фитосанитарных продуктов. Понимание указанных механизмов помогает избежать неудач, связанных с внесением гербицидов, растворенных в малом количестве воды (особенно это касается послевсходовых гербицидов). Для максимального использования указанных погодных факторов следует обращаться за консультациями к экспертам, имеющим опыт в рассматриваемой области.

Вообще говоря, для получения адекватного эффекта от применения гербицидов, относительная влажность воздуха должна превышать 55%. В этом случае поверхность листа будет увлажненной, в то время как испарение распыленных капель будет низким. Эффективность многих продуктов зависит от степени гидратации листовой ткани и активности движения веществ в растении, определяющих внедрение и действие фитосанитарных продуктов внутри растения. Гидратация листьев и активность движения веществ в растении зависят, в свою очередь, от содержания воды в почве.

Для избежания непроизводительных потерь распыляемых фитосанитарных продуктов, скорость ветра должна быть ниже 6 км/ч. При скорости ветра 8-10 км/ч могут обусловить потерю до 30% распыляемого активного ингредиента.

Потери инсектицидов, вносимых на плантациях, обычно превышают 99%, другими словами, менее 1% внесенного инсектицида будет действительно использовано для уничтожения вредителей (Рисунок 43). Потери происходят вследствие испарения и бокового ветра (30%), поглощения почвой и другими нежелательными объектами (25%) и поглощения растениями(40%). В конце концов, менее 1% достигает насекомого или части растения, которая будет потреблена насекомым и приведет к его гибели.

Учитывая суточные колебания относительной влажности и температуры, время суток, когда производится внесение фитосанитарных продуктов, является важным фактором, влияющим на уровень потерь и эффективности этих продуктов, распределяемых в виде жидкости. Можно сформулировать такое правило: моменты, наиболее подходящие для сушки одежды, являются наименее подходящими для внесения фитосанитарных продуктов. Имеется в виду, что в указанные моменты относительная влажность воздуха низкая, а температура - высокая, что в комплексе способствует интенсивному испарению. Испарение приводит к снижению массы капель до такой степени, что они могут уноситься боковым ветром и не достигать пели, и даже достигнув ее, не будут в полной мере абсорбированы. Ткань листьев и капли имеют одноименный электрический заряд только с разным электрическим потенциалом. Таким образом, капли и листья имеют тенденцию к взаимному отталкиванию. Указанная электрическая сила может быть скомпенсирована лишь кинетической энергией капель, которая пропорциональна их скорости и массе.

Погодные условия меняются в зависимости от региона, времени суток, времени года и общего состояния погоды. Обычно наилучшим периодом для внесения фитосанитарных продуктов является промежуток между 21 ч вечера и 10 ч утра. Соответственно, наихудшим периодом для внесения являются промежуток между 10 ч утра и концом вечера (Рисунок 44). Как правило, следует избегать внесения фитосанитарных продуктов в первые часы пополудни, так как этот период риск потерь продукта из-за испарения особенно высок.

Для выбора наиболее адекватных, в отношении влажности и температуры, периодов для распыления, операторы, производящие данную операцию, должны иметь под рукой термометр и гидрометр, иметь навыки интерпретации получаемой с помощью этих приборов информации и понимать важность температуры и влажности для обеспечения эффективности фитосанитарных продуктов.
 
Качество воды является фундаментальным фактором эффективности фитосанитарных продуктов. Многие сельхозпроизводители предпочитают не использовать воду из рек по причине высокого содержания в ней глины, органических веществ и солей. Вместо этого, они используют воду из артезианских колодцев, которая, как правило, является чистой. Если вода содержит большое количество взвешенных частиц земли, она может способствовать уменьшению полупериода действия (время, необходимое для дезактивации 50% продукта) гербицидов, таких как паракват и глифосат, которые абсорбируются глиной.

В регионах, где вода характеризуется повышенным уровнем минерализации и является щелочной, ее рН может достигать 9. Многие фитосанитарные продукты уменьшают гидролитический полупериод действия, когда они смешиваются с щелочной водой (Рисунок 45).
Что касается кислотности, то последние исследования показывают, что эффективность некоторых гербицидов и пиретроидных инсектицидов повышается, если они растворяются в воде с рН примерно равным 4 (Таблица 1). Гербицид глифосат обладает наибольшей эффективностью при рН, равном 3,5. Каждый продукт имеет свои специфические характеристики наибольшей эффективности, среди них - уровень рН. Эти данные указаны на этикетке коммерческой упаковки продукта или могут быть получены у производителя.

Показатель, определяющий рН, при котором продукт демонстрирует наибольшую адсорбцию (дезактивацию), называется «рkа». Он представляет собой значение рН, в котором раствор проявляет максимальную ионизацию или способность реагировать с другими веществами. Между тем, когда рН среды сильно отличается от рkа раствора, последний продолжает адсорбироваться, хотя и с меньшей интенсивностью. Рkа аметрина равен 4,0, атразина - 1,6. Атразин, к примеру, при рН равном 1,6 максимально адсорбируется. Поэтому чем больше будет разница между рН среды и 1,6, тем больше будет требоваться продукта. Паракват обладает похожими характеристиками, однако так как он принадлежит к группе составов с сильным основанием, его ионы притягиваются отрицательными зарядами коллоидных органических и минеральных частиц, присутствующих в растворе.

Различные кислотные вещества (соляная, лимонная, уксусная кислоты, сульфаты и т.д.) могут быть использованы для снижения уровня рН воды, применяющейся для распыления фитосанитарных продуктов. При этом снижение рН должно производиться до помещения фитосанитарных продуктов в резервуар распылителя (Рисунок 46). Существуют другие сильные кислоты, которые могут использоваться в меньших дозах. Обычно нижний предел рН составляет 3,5. При уровне рН ниже этого значения, может произойти ионная диссоциация и опадение продукта в осадок, что снижает степень его растворимости и, как следствие, приводит к плохой гомогенизации раствора, повышая риск фитотоксичности растений

Повышенное содержание солей в воде обуславливает ее жесткость. Полная жесткость связана с содержанием бикарбонатов, сульфатов, хлоридов и нитратов кальция и магния. В растворах часть растворимых веществ распадается на ионы, которые остаются свободными для соединения с другими ионами, присутствующими в растворе. Например, ионы активного ингредиента 2,4-D могут соединяться с ионами кальция и магния, провоцируя агглютинацию частиц и выпадение осадка на дне резервуара, засоряющего фильтры и наконечники, снижающего концентрацию активного ингредиента в растворе и повышающего вероятность фитотоксичности у обрабатываемых культур. Уменьшение жесткости может быть достигнуто с помощью добавления различных средств (сульфат аммония, сульфат двухвалентного и трехвалентного железа и т.д.), которые вступают в реакцию с щелочными компонентами, образуя полимеры и нейтрализуя свободные ионы в воде.

Последние исследования показывают, что при добавлении в воду 1- 2% сульфата аммония, до растворения в ней фитосанитарных продуктов, приводит к повышению эффективности активных ингредиентов. Улучшение свойств фитосанитарных продуктов отмечено также при добавлении аммония (NH4) и серы, которые способствуют абсорбции продуктов растениями. Между тем добавление указанных вспомогательных веществ, обычно осуществляемое вместе с добавлением поверхностно-активных веществ (нефти), должно проводиться с осторожностью, в частности ввиду несовместимости некоторых фитосанитарных продуктов с сульфатом аммония.

В свете современных технологии внесения фитосанитарных продуктов, сельхозпроизводитель должен знать рН и жесткость воды, используемой для распыления, и принимать меры по коррекции данных характеристик в соответствии с рекомендациями производителей этих продуктов и технических специалистов, с целью достижения максимальной  эффективности при контроле вредителей, болезней и сорных растений.