1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Защита растений – это система мероприятий в сельском и лесном хозяйствах, предупреждающая появление и распространение или обеспечивающая ликвидацию вредителей, болезней и сорняков. Система защиты растений является составной частью технологий по возделыванию и хранению сельскохозяйственной продукции и включает следующие основные методы:
агротехнический- совокупность приемов агротехники, позволяющих уничтожать сорняки, вредителей и возбудителей болезней сельскохозяйственных культур;
биологический – использование организмов и продуктов их жизнедеятельности (или их синтетических аналогов) для контроля плотности или уничтожения популяций насекомых-вредителей, сорных растений и грибов, вызывающих болезни
физико-механический различные приемы по механическому уничтожению вредителей или изменению условий среды, ухудшающих развитие вредителей и болезней или непосредственно губительно действующих на них (термическая обработка, светоловушки насекомых и т.д.).
химический- это использование химических препаратов (пестицидов), которые в зависимости от объекта воздействия делятся на:
· гербициды- средства защиты растений от сорняков;
· фунгициды- средства защиты растений против возбудителей грибных заболеваний;
· инсектициды- средства защиты растений от вредных насекомых; среди инсектицидов выделяют овициды, действующие на яйца насекомых, и лярвициды, действующие на личинки гусениц;
· десиканты- гербициды; химические препараты, вызывающие обезвоживание тканей растений и применяемые обычно для ускорения их созревания и облегчения машинной уборки урожая;
· зооциды- средства защиты растений для борьбы с грызунами;
· бактерициды—средства защиты растений против бактерий- возбудителей болезней растений;
· нематоциды- высокотоксичные средства защиты растений для уничтожения нематод.
Основные способы химической защиты:
а) опрыскивание – в зависимости от нормы и размеров капель различают:
-полнообъемные – расход жидкости 400…3500 л ⁄га и диаметр капель 200…500 мкм;
– малообъемные – расход жидкости 25…500 л/га, диаметр капель 80..200 мкм;
-ультрамалообъемные – расход жидкости 0,5..10 л/га, диаметр капель 25.125 мкм;
б) опыливание - нанесение порошкообразных пестицидов в распылённом виде с помощью опыливателей на растения, почву, тело насекомых и т.п. для борьбы с вредителями, болезнями и сорняками с.-х. и лесных культур;
в) протравливание – мокрое, полусухое и сухое нанесение специальных препаратов- протравителей на поверхность семян для уничтожения вредных для растений бактерий, грибков, вирусов, находящихся на поверхности и ( или) внутри семени.
г) обработка аэрозолями и фумигация - насыщение ограниченного пространства ядохимикатом, находящимся в виде аэрозоли, парообразном или газообразном состоянии.
2 ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ОПРЫСКИВАТЕЛЕЙ
(на примере AMAZONE UG 3000)
Назначение. Опрыскиватель предназначен обработки полевых культур рабочими жидкостями средств защиты растений в виде растворов, суспензий или эмульсий, а также поверхностного внесения жидких минеральных удобрений.
Устройство. Опрыскиватель (рисунок 1) состоит из установленных на шасси основного и промывочного баков для рабочей жидкости с гидромешалкой, насоса, регулятора давления с распределителем, штанги, всасывающей и нагнетательной коммуникации.
1 – бак для промывочной воды, 2 – бак-смеситель, 3 – емкость для мытья рук, 4 – бесступенчатая система переключения Vario со стороны всасывания для опрыскивания, промывки, разбавления, закачки, слива 5 – бесступенчатая система переключения Vario с напорной стороны для опрыскивания, внутренней, внешней чистки, подачи маточного раствора, 6 – внутренняя чистка бака (ротационное сопло), 7 – моющее устройство для внешней чистки, 8 – ступенчатый кран для мешалки, 9 – переключаемая обратная магистраль в область всасывания.
Рисунок 1 – Технологическая схема опрыскивателя
Насос предназначен для подачи раствора из бака к форсункам, создания давления, необходимого для распыливания жидкости и сообщения е частицам определенной скорости. Приводится во вращение от ВОМ трактора через карданный вал. Поршневые мембранные насосы наиболее надежны в эксплуатации, устойчивы к сухому ходу и к жидким удобрениям. Применяются двух, трех и шестицилиндровые модели насосов, производительностью до 250 л/мин.
Для постоянного контроля уровня масла с водительского сиденья компенсационный бачок выведен вверх в поле зрения водителя
Основной бак емкостью 3000 литров предназначен для приема и содержания рабочих растворов различного назначения. В верхней части бака, изготовленного из полиэтилена, имеется заливная горловина с фильтром, через которую его наполняют рабочим раствором от подвозных заправочных средств. Горловина также служит для осмотра и очистки бака и плотно закрывается крышкой. Специальный клапан, расположенный в крышке, позволяет заправлять опрыскиватель без ее открывания. Уровень жидкости определяется с помощью меток, нанесенных на боковой стенке бака.
Также установлены:
• Поворотный бак-смеситель (60 литров) с кольцевым трубопроводом и тремя дополнительными форсунками. Имеется также вращающаяся форсунка для эффективной промывки канистр.
• Бак для промывочной воды (180 литров) – благодаря системе принудительной циркуляции до самой форсунки промывается весь объем бункера до форсунки (рисунок 2)
• Отдельная емкость для мытья рук (45 литров).
Рисунок 2 – Технологическая схема промывки системы
Регулятор- распределитель предназначен для регулирования рабочего давления, распределения раствора по секциям коллектора, перелива неиспользованной жидкости обратно в бак и предохранения системы от увеличения давления выше допустимого. Он состоит из регулятора давления с маховиком управления, распределителя с клапанными переключателями, крана управления потоком с рукояткой, предохранительного клапана и патрубков. Все элементы управления находятся слева по отношению к направлению движения, их расположение логично и удобно.
Распыливающие наконечники классифицируют по назначению на полевые и садовые, а по принципу действия – на центробежные, дефлекторные и вращающиеся.
Инжекторные наконечники применяются для уменьшения опасности сноса капель при скорости ветра от 5 до 9 м/с.
а б
в г
Рисунок 3 – Наконечники опрыскивателей: а- щелевой; б- инжекторный, в – вращающийся; г – отсечной клапан
Штанга предназначена для распределения рабочей жидкости по поверхности обрабатываемого участка и состоит из пяти несущих металлических секций, выполненных в виде плоских форм: одной центральной, 2-х промежуточных и 2-х крайних, шарнирно соединенных между собой. Складывание и раскладывание штанги осуществляется при помощи гидроцилиндров трособлочных устройств. Установка высоты положения штанги осуществляется вертикальным гидроцилидром. Полевые трубопроводы штанги комплектуются распыливающими устройствами с щелевыми плоскоструйными распылителями, диафрагменными отсечными устройствами и индивидуальными фильтрами. Применяются шарниры без технического люфта и точки смазывания.
Для равномерного распределения жидкости по ширине захвата следы факелов на уровне обрабатываемой горизонтальной поверхности должны перекрывать друг друга на величину шага установки распылителей. При этом при рекомендуемом шаге установки распылителей 0,5 м и высоте штанги до обрабатываемой поверхности также 0,5 м угол поворота длинной щели сопла распылителя должна составлять 100.
Агротехнические требования к технологическому процессу опрыскивателей:
1) Выполнять работы в оптимальные сроки с учетом развития растений, биологических особенностей вредных организмов, почвенных и метеорологических условий;
2) Равномерно распределять ядохимикаты по обрабатываемому объекту с заданной нормой расхода (степень неравномерности не должен превышать 5%, отклонение от заданной нормы +3%);
3) Истребительный эффект должен быть не менее 95% для вредителей и болезней и 90% для сорняков;
4) Повреждение культурных растений должно составлять не более 0,5%;
5) Неравномерность состава рабочей жидкости не должен превышать 5%;
Регулировка нормы опрыскивания. Минутный расход пестицида q (л/млн) находят исходя из нормы опрыскивания Q (л/га), скорости передвижения агрегата Sn (км/ч) и ширины его захвата Вр(м) по формуле:
Затем по данным заводских инструкций, по значению q и типу распределяющего устройства подбирают необходимое рабочее давление в напорной линии опрыскивателя, положение рукоятки дозатора, размер отверстия распыливающих наконечников. Для полевого варианта давление колеблется oт 6,6 до 1,0 МПа, садового – до 2,0 МПа и регулируется редукционным клапаном.
Окончательную настройку опрыскивателя на заданный режим (необходимое давление, расход жидкости) проверяют, пропуская воду через распределяющие рабочие органы, собирая ее и сверяя результаты с расчетными данными. При несовпадении проводят корректировку.
Равномерность расхода отдельными распылителями и качество распыла зависит от чистоты фильтров и состояния выходных отверстий плоскоструйных сопел, которые в процессе эксплуатации изнашиваются или получают повреждения при их очистке. Для экономичной и экологичной обработки на каждую штангу необходимо иметь не менее трех комплектов запасных сопел распылителей одной группы подбора.
Основные показатели качества опрыскивания:
Густота (плотность) покрытия осевшими при диспергировании рабочей жидкости каплями обрабатываемой поверхности, характеризующая экономическую, биологическую и экологическую эффективность используемых препаратов.
Процент осаждения рабочей жидкости (препарата) на обрабатываемом объекте.
Размер и однородность капелл – это вторичный критерий качества, влияющий на степень покрытия обрабатываемой поверхности.
3 АЭРОЗОЛЬНАЯ ОБРАБОТКА
При аэрозольном способе концентрированный раствор пестицидов превращается термомеханическим или механическим способом в туман (смесь воздуха с капельками жидкости диаметром до 50 мкм), который распространяется воздушными потоками и оседает на растительность, стены помещений и вредителей.
Аэрозольный генератор АГ-УД-2 (рисунок 3) состоит из двигателя УД-2 с компрессором 18, горелки 6, камеры сгорания 8, жаровой трубы 10, сопло 12, распылитель ядохимиката 13.
Технологический процесс. Воздухонагнетатель-компрессор 18 засасывает атмосферный воздух нагнетает его через напорный воздуховод 17, в камеру сгорания 8 через кольцевую щель между диффузором горелки 6 и горловиной камеры сгорания. Бензин из бака 9 через фильтр, тройник 21, кран 2 и компенсатор 3 поступает в распылитель 5 бензиновой горелки.
Из нагнетательного патрубка через 2 отверстия, перекрываемых винтами корректора 20 и регулятора 4, в диффузор 6 бензиновой горелки подается воздух. Образуется горючая смесь, которая воспламеняется от искры запальной свечи 16 и сгорает в камере 8, продукты сгорания смешиваются с воздухом, поступающим из воздухонагнетателя. Горячие газы проходят с большой скоростью 250-300 м/с через горловину сопла 12 и увлекают с собой рабочую жидкость из распылителя 13. В шланге 14 создается разрежение. Ядохимикат из бачка по заборной трубе 15, пройдя фильтр, поступает в шланг 14 и в распылитель 13.
1 – бензопровод; 2 – кран бензиновой горелки; 3 – компенсатор; 4 – регулятор температуры; 5 – распылитель; 6 – диффузор горелки; 7 – винт регулирования диффузора; 8 – камера сгорания; 9 – бензобак; 10 – жаровая труба; 11 – кран ядохимиката; 12 – сопло; 13 – распылитель ядохимиката; 14 – заборный шланг; 15 – заборная труба; 16 – запальная свеча: 17 – напорный воздухопровод; 18 – воздухонагнетатель; 19 – фильтр; 20 – винт корректора; 21 – тройник.
Рисунок 4 – Технологическая схема аэрозольного генератора АГ-УД-2
В сопле 12 частицы ядохимиката под действием высокой температуры (380-530°С) испаряются. Вышедшая из сопла 12 парогазовая смесь смешивается с воздухом, быстро охлаждается и превращается в туман-аэрозоль. Ширина полосы аэрозольного тумана 50-100 м при обработке полевых культур с кузова автомобиля или тракторной тележке, производительность- 30-40 гa/ч.
При механическом способе бензин в камеру сгорания не подается, жаровая труба заменяется угловым насадкой, генератор работает как обычный опрыскиватель раствора ядохимикатов в соляровом масле, дизельном топливе или в нефтяном экстракте.
Степень распыла рабочей жидкости зависит от подачи ее через кран 11 и количества поступающего бензина. Температуру смеси сгорания продуктов и воздуха перед входом в рабочее сопло регулируют винтами 4 и 20. Первым изменяют температуру, а вторым -поступление воздуха в зависимости от расхода пестицида.
Чтобы пламя было равномерным, топливный распылитель 5 и диффузор горелки 6 располагают соосно с горловиной камеры сгорания 8. Положение конуса диффузора 6 регулируют винтами 7. Правильность расположения диффузора определяют при работающем генераторе по выходящему из камеры сгорания 8 пламени при откинутой жаровой трубе 10.
Для практического применения туманов в различных условиях, например, для обработки закрытых помещений (зернохранилища, теплицы, животноводческие помещения) кран горелки 2 надо повернуть до отказа влево, дозирующим краном 11 расход жидкости снизить до 3,0-3,5 л/мин,
4. ПРОТРАВЛИВАНИЕ СЕМЯН
Протравливатель семян предназначен для предпосевной обработки семян зерновых, зернобобовых и технических культур водными суспензиями препаратов с целью защиты их от возбудителей заболеваний и вредителей
Протравливатель ПС-10А (рисунок 5) состоит из шнекового подборщика с загрузочным скребковым транспортером, бункера семян, резервуара 2 с механическими мешалками, 3 дозатора суспензии, 6, камеры протравливания 16, шнеков 17, 18, 19 для выгрузки протравленного зерна, воздухоочистителя 23, заправочного насоса 1, электрооборудования и рамы с ходовой частью.
При перемещении машины шнековый подборщик и скребковый транспортер 9 подают семена в бункер 10. Когда уровень семян в бункере достигнет нижнего датчика 32, то он с помощью электромагнита 33, привод дозатора 6 суспензии, поворачивает рычаг 16 дозатора семян и выключает привод 26 на передвижение машину. Дозатор 6 засасывает из резервуара 2 через трубопровод с фильтром 12 раствор ядохимиката подает его на вращающийся распыливатель 15. Раздробленная распыливателем до туманообразного состояния суспензия занимает весь объем камеры протравливания 16. Семена поступают из бункера 10 на распыливатель 15 и вращающийся диск 11, с которого под действием центробежных сил подают через распыленный факел суспензии, равномерно со всех сторон покрываются ею и сходя в шнек 17 камеры протравливания. Шнеками 17, 18, 19 протравленные семена выгружаются в транспортные средства, в отдельную кучу или мешки. При достижении зерна до уровня нижнего датчика 32 последний одновременно с выключением дозаторов суспензий и семян включает механизм передвижения протравливателя. Постоянство подачи суспензии на распыливатель 15 контролируется датчиком 14, связанным с сигнальной лампочкой на пульте управления. При опорожнении резервуара 2 до уровня нижнего датчика 29 процесс протравливания семян автоматически прекращается.
1 – заправочный насос; 2, 7, 13, 14 и 30 – датчики: 3 – мешалки: 4 – резервуар: 5 – электронагреватель: 6 – загрузочный транспортер: 5 – горловина резервуара; 9 – горловина выхода семян; 10 – регулятор дозатора суспензии; 11 – дозатор: 12 – полумуфта; 15 и 21 – бункера; 16 – рычаг дозатора семян: 17. 22 к 23 – шнеки; 18 – воздухопровод с коллектором; 19 – вентилятор; 20 – камера фильтрации: 24 – передача самохода: 25 – камера протравливания: 26 – распыливатель; 27 – семенной диск: 28 – распределитель: 29 – электромагнит: 31- цепная передача.
Рисунок 5 – Технологическая схема протравливателя ПС-10А
Дозатором 6 суспензии является двухдиафрагменный насос, количество подаваемой суспензии в камеру 16 протравливания от 0,55 до 5,0 л/мин регулируют изменением общего эксцентриситета вала и втулки с помощью маховичка 5. С изменением эксцентриситета изменяется ход толкателя и величина деформации диафрагм.
Распределитель семян состоит из полого вала с закрепленным вращающимся диском 11, дозировочного стакана и распыливателя 15. Рычагам 7 изменяют положение стакана, регулируя подачу семян. Рычаг 7 и маховик 5 снабжены градуированными шкалами по которым протравливатель устанавливают на норму расхода суспензии и производительность по зерну.
Вентилятор 22 отсасывает через трубопровод с коллектором и фильтрующее устройство 23 от выгрузной горловины 20 шнека загрязненный воздух. Предварительно очищенный в камере фильтров 23 воздух, нагнетается вентилятором в бункер 25 с активизированным угольным поглотителем и выходит наружу.
Наиболее эффективным способом обеззараживания семян является инкрустирование, которое позволяет прочно закрепить защитно-стимулирующие вещества на поверхности семян с помощью прилипателя (полимера) и избежать значительных потерь препаратов.
Наличие прилипателя позволяет в одной баковой смеси закрепить несколько компонентов: протравитель, регулятор роста, микроэлементы и др. В результате этого достигается высокий разносторонний эффект: защита растений от патогена, повышение всхожести семян, повышение устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды. Происходит регуляция водного и питательного баланса растений, улучшаются условия труда обслуживающего персонала. Полностью сокращаются потери дорогостоящих препаратов.