Aerosol technology for edge treatment of a field for the destruction of weeds and pests

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

BACKGROUND: The subject of the study is the technological process of spraying weeds and pests in the edge area of the field with polydisperse drops from an air-dispersed system created by a fan with a nozzle and slotted liquid sprayers.

AIMS: Justification of the technological process of spraying weeds and pests during the edge treatment of a field with a polydisperse aerosol.

METHODS: There was a device for a mounted boom sprayer of plants used for edge treatment of a field by the main method of spraying weeds and pests with the required size and number of drops from an air-dispersed jet created by an axial fan with a hydraulic drive and a nozzle equipped with slotted sprayers of liquid located along its generatrix for supplying spray cones into the initial section of the jet. Based on the developed method, the results of tinted liquid spraying subject cards fixed in a certain position in compliance with the GOST 34630 on tablets and located perpendicular to the motion direction of the sprayer on soil and hills.

RESEARCH NOVELTY: The aerosol technology for edge treatment of a field for the destruction of weeds and pests was proposed for the first time.

RESULTS: Using eight LU-015. AD-015 (color code - green) slotted sprayers on the nozzle generatrix of the device, the number of drops deposited per 1 cm2 on the surface at a distance from the nozzle up to 15 m satisfies the agrotechnical requirements for the use of herbicides, as well as insecticides and fungicides. Throughout the height of the cards at a distance of 10 m from the nozzle, the number of drops per 1 cm2 decreases, and especially with an increase in the height of their location. Large drops of the polydisperse system settle on the soil earlier to kill weeds, while small ones move to the forest belt to kill pests at the base.

CONCLUSIONS: With theoretical calculations and experimentally, the aerosol technology of combined edge treatment of a field and field-protective plantings with the environmentally friendly cold aerosol using slotted liquid sprayers was justificated. The performance of rational technology is ensured by: the technical unit motion velocity of 3 km/h, the spraying width of 10 m, the working fluid pressure of 4 bar, the productivity of 3 ha/h, the working solution flow rate of 108.8 l/ha.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

В системе интегрированной защиты растений возделываемых сельскохозяйственных культур от сорняков, вредителей и болезней [1–4] важную роль играют краевые обработки полей, обрамленных защитными лесополосами. Зонами развития сорных растений являются основания и технологические проходы посадок, семена которых увеличенной скоростью ветра разносятся по прилегающим полям, увеличивая количество сорняков практически на всем поле. Зимующие в лесополосах вредители периодически мигрируют на сельскохозяйственные культуры, нанося значительную порчу и качеству зерна [5], снижают урожайность сельскохозяйственных культур. Наиболее опасными краевыми вредителями полей являются:

  • злаковая листовертка (в местах активного размножения вредителя недоборы зерна могут достигать 15 центнеров на гектар);
  • клоп вредная черепашка (насекомое относится к особо опасным вредителям. Вред, наносимый ею в регионах вредности, начинает проявляться уже в весе отрастания и кущения озимых, когда имаго перелетают на растения после зимовки. Вредная черепашка закрепляется у основания стебля, потому что там проходят активные ростовые процессы, структура листа рыхлая и сочная. Потом он продвигается выше, по мере того как зачаток поднимается вверх);
  • хлебный жук кузька (повреждает пшеницу, ячмень, рожь и дикорастущие злаки. Вред выражается в повреждении личинками 2-го года корневой системы, а жуками – в выедании зёрен в колосе и в их вымолачивании. При интенсивном размножении колония вредителей способна уничтожить целое поле зерновых культур);
  • жук красун (в годы массового размножения от хлебных жуков теряется 20–30% урожая, нередко 50% и более);
  • пшеничный трипс (повреждает злаковые и другие культуры. У злаковых растений высасывает сок из колоса. Повреждённые верхние части колоса выглядят белёсыми и потрёпанными, впоследствии засыхают);
  • хлебная жужелица (при интенсивном размножении колония вредителей способна уничтожить целое поле зерновых культур) и др.

В настоящее время для решения существующей проблемы защиты растений от сорняков и вредителей отсутствуют высокопроизводительные технические средства [6, 7].

Краевая обработка поля основным струйным способом опрыскивания при применении химического метода является актуальной до сих пор. Однако, водные растворы пестицидов в аэрозольном состоянии из-за несовершенных технологий применения химического метода авиацией, генераторами аэрозоля и вентиляторами распространяются в атмосфере, не выполняя агротехнических требований по уничтожению растительности и вредителей [8, 9]. Известно также, что термические и неуправляемые аэрозоли в форме воздушно-дисперсной системы опасны для окружающей среды [9–14]. Технические средства ограничены в универсальном применении высокопроизводительных и ресурсосберегающих современных технологий защиты растений. Не выполняется главный критерий социальной значимости при применении химического метода, заключающийся в одновременном выполнении агрономических и экологических требований. В системе широко применяемых в сельском хозяйстве щелевых распылителей жидкости [15] скорости витания капель с диаметрами от 5.10-4 до 8.10-5 м имеют значения от 1,94 до 0,19 м/с. Так, например, в воздушном потоке струи такие полидисперсные капли распространяются следующим образом [9]. Мелкие капли приобретают скорость, равную пульсационной скорости воздуха. Для капель средней крупности скорости капель и воздуха через определенное время становятся близкими между собой. Ускорение крупных капель с большим удельным весвом, получаемое за счет разности скоростей капель и воздуха, может стать сравнимым с ускорением силы тяжести, т. е. на турбулентную структуру течения будет оказывать влияние не только присутствие «невесомых» капель, но и вес капель. Если струя направлена горизонтально, то сила тяжести оказывает воздействие на поперечные составляющие пульсационной скорости и не влияет на ее продольные составляющие. В случае наклонной струи вес капель будет оказывать влияние на обе составляющие пульсационной скорости [8].

Важным показателем при краевой обработке поля является расстояние технического средства до полезащитной лесополосы. При этом на дальность действия воздушно-капельной струи влияют: структура сопла, плотность струи и скорость передвижения средства вдоль лесополосы.

Таким образом, аэрозольная технология требует обоснования соответствующей конструкции сопла, с расположением числа щелевых распылителей на его образующей для исключения коагуляции создаваемых капель на выходе воздушного потока из сопла. Применение полидисперсного аэрозоля обуславливает также выбор типа щелевых распылителей, режима распыления рабочей жидкости.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ

Обоснование аэрозольной технологии краевой обработки поля для уничтожения сорняков и вредителей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для реализации поставленной цели предложено использовать навесной к трактору Беларус-1025.2 штанговый опрыскиватель с шириной захвата штанги 12 м, оборудованный осевым вентилятором с соплом, имеющим круглое сопло выходное сечение с установкой на нем широко применяемых щелевых распылителей для подачи факелов распыла с полидисперсной дисперсностью капель под углом к воздушной струе [16]. Гидромотор осевого вентилятора приводился в действие от гидросистемы трактора. Техническое средство [16–18] с комплектом щелевых распылителей при комбинированной их установке по образующей сопла для подачи факелов распыливаемой жидкости под небольшим углом оси сопла в составе сельскохозяйственного агрегата Беларус 1025.2+ОН-12 приведено на рис. 1.

 

Рис. 1. Общий вид технического средства с устройством, оснащенным щелевыми соплами для краевой обработки поля. / Fig. 1. Main view of the technical unit with the device equipped with slotted sprayers for field edge treatment.

 

Длина образующей сопла равна 2πr=1,57 м, на которой с промежутком 0,19625 м размещалось 8 корпусов со щелевыми распылителями. Общий вид сопла с комплектом щелевых распылителей жидкости на его образующей, показан на рис. 2.

 

Рис. 2. Общий вид сопла с комплектом щелевых распылителей жидкости на образующей сопла: a) вид сопла сбоку; b) вид А. / Fig. 2. Main view of the nozzle with a set of slotted sprayers on the nozzle’s generatrix: a) the side view; b) the view A.

 

Ось сопла установлена с наклоном 20 градусов к поверхности имитационной площадки для увеличения дальнобойности воздушно-дисперсной струи [18].

Оценка по обеспечению работоспособности технического средства, примененного в штанговом опрыскивателе для борьбы с сорняками и вредителями в полезащитных лесных насаждениях и при краевых обработках полей с осевым вентилятором и обоснованной конструкцией конического сопла технической системой штангового опрыскивателя осуществлялась следующим образом.

В емкость опрыскивателя заливалась вода, температура которой была равна 23 °С [19]. В течении некоторого времени проводился процесс инжектирования капель факелов распыла жидкости щелевых распылителей воздушным потоком струи и их транспортирование в форме воздушно-дисперсной системы, который показан на рис. 3.

 

Рис. 3. Процесс инжектирования капель факелов распыла жидкости щелевых распылителей воздушным потоком струи и их транспортирование в форме воздушно-дисперсной системы. / Fig. 3. The process of drop injection of liquid spray cones of slotted sprayers and their transportation in the form of a air-dispersed system.

 

С учетом закономерности распространения воздушно-дисперсной струи [20] предметные карточки закреплялись скрепками на планшетах [19] в перпендикулярном направлении на расстоянии 5 м от линии движения технического средства, учитывая комбинированное применение краевого опрыскивания и опрыскивания поля штанговыми распылителями (рис. 4). Расстояние передвижения технического средства в соответствии с требованиями принималось 60 м [19].

 

Рис. 4. Расположение планшетов на площадке с предметными карточками на площадке для получения информационных данных по дисперсности капель, создаваемых режимом технического средства. / Fig. 4. Location of tablets with subject cards at the square for defining the information data on dispersity of drops created with the technical unit operation mode.

 

Опрыскивание карточек осуществлять рабочим раствором, температура которого должна быть равна 23 °С [19].

Подготовленный к проведению штанговый опрыскиватель в составе с энергосредством, на заданной скорости проезжал отведенный опытный участок. Процесс нанесения капель на карточки воздушно-капельным потоком показан на рис. 5.

 

Рис. 5. Процесс нанесения капель на карточки из воздушно-капельного потока. / Fig. 5. The process of drops delivery to the cards form the droplet.

 

В процессе опрыскивания карточек применялась подкрашенная вода красителем для принтера в соотношении 1 к 9. После проведения опытов, пронумерованные предметные карточки 5×7 см [19] с отпечатками капель снимались с планшетов и закреплялись пронумерованные чистые. Карточки с отпечатками капель сканировались компьютерной программой ROv-03 и далее определялись классовые размеры капель.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ

Отклонения воздушно-капельной струи Y/d0 от прямолинейного направления X/d0 при движении технического средства вдоль полезащитной лесополосы со скоростями от 3 до 9 км/ч приведены в таблице 1 (y, x – координаты).

 

Таблица 1. Отклонения воздушно-капельной струи Y/d0 от прямолинейного направления X/d0 при движении технического средства вдоль полезащитной лесополосы со скоростями от 3 до 9 км/ч / Table 1. Deviation of a droplet Y/d0 from longitudinal direction X/d0 during the technical unit motion along field-protective forest belt with the velocity range from 3 to 9 km/h

X/d0

X/d0 при скорости движения технического средства

3 км/ч

6 км/ч

8 км/ч

9 км/ч

6

0,131

0,263

0,350

0,395

12

0,178

0,358

0,476

0,537

18

0,211

0,424

0,564

0,637

24

0,238

0,479

0,637

0,719

30

0,258

0,518

0,689

0,778

36

0,276

0,554

0,737

0,832

42

0,285

0,573

0,761

0,859

 

Приведенные в таблице 1 данные по отклонению воздушно-капельной струи от перпендикулярного направления были получены для ее начальной скорости на срезе сопла 23,39 м/с при движении технического средства. Расход воздуха из сопла, диаметром d0 =0,5 м составлял 4,612 м3/с. Производительность одного сопла распылителя при давлении жидкости 4 Бар равна 0,68 л/мин. Плотность воздушно-капельной струи при работе 8-ми распылителей жидкости на образующей сопла составила 1,22 кг/м3, при расходе жидкости 90,7 г/с. Анализ приведенных в таблице 1 данных показывает, что минимальное отклонение воздушно-капельной струи от прямолинейного направления наблюдается при скорости движения технического средства 3 км/ч.

Технологические показатели технического средства по производительности и расходу рабочей жидкости, л/га, с давлением 4 Бар при применении комплектов распылителей типа -015, -02, -03 и -04 и скоростях движения средства 3, 6, 7, 8, 9, и 10 км/ч вдоль лесополосы на расстоянии 10 м приведены в таблице 2.

 

Таблица 2. Технологические показатели технического средства по производительности и расходу рабочей жидкости при движении вдоль лесополосы на расстоянии 10 м / Table 2. Productivity and working liquid flow rate indicators of the technical unit during motion along the forest belt at the distance of 10 m

Скорость технического средства, км/ч

3

6

7

8

9

10

Производительность технического средства, га/ч

3

6

7

8

9

10

Расход рабочей жидкости, л/га, при применении распылителей типа 015

108,8

54,0

46,6

40,8

36,3

32,6

Расход рабочей жидкости, л/га, при применении распылителей типа 02

145,6

72,8

62,4

54,6

48,5

43,7

Расход рабочей жидкости, л/га, при применении распылителей типа 03

217,6

108,8

93,3

81,6

72,5

65,3

Расход рабочей жидкости, л/га, при применении распылителей типа 04

291,2

145,6

124,8

109,2

97,1

87,4

 

Из данных таблицы 2 следует, что с увеличением скорости движения технического средства от 3 до 10 км/ч его производительность увеличивается в 3,33 раза от 4,5 до 15 га/ч, а расход рабочей жидкости, при применении различных комплектов распылителей снижается в 3,33 раза.

Технологические показатели технического средства по производительности и расходу рабочей жидкости с давлением 4 Бар при применении комплектов распылителей типа -015, -02, -03 и -04 и скоростях движения средства 3, 6, 7, 8, 9, и 10 км/ч вдоль лесополосы на расстоянии 15 м приведены в таблице 3.

 

Таблица 3. Технологические показатели технического средства по производительности и расходу рабочей жидкости при движении от лесополосы на расстоянии 15 м / Table 3. Productivity and working liquid flow rate indicators of the technical unit during motion along the forest belt at the distance of 15 m

Скорость технического средства, км/ч

3

6

7

8

9

10

Производительность технического средства, га/ч

4,5

9

10,5

12

13,5

15

Расход рабочей жидкости, л/га, при применении распылителей типа 015

72,5

36,8

31,1

27,2

24,2

21,8

Расход рабочей жидкости, л/га при применении распылителей типа 02

97,1

48,5

41,6

36,4

32,4

29,1

Расход рабочей жидкости, л/га, при применении распылителей типа 03

145,1

72,5

62,2

54,4

48,4

12,6

Расход рабочей жидкости, л/га, при применении распылителей типа 04

194,1

97,1

83,2

72,8

64,7

58,2

 

Приведенные в таблице 3 показатели имеют аналогичную тенденцию увеличения производительности технического средства, при увеличении скорости движения технического средства и снижения при этом расхода жидкости, как и в таблице 2.

В таблице 4 приведены характеристики плоско-струйных распылителей жидкости по производительности и размерам капель в зависимости от давления жидкости.

 

Таблица 4. Характеристики плоско-струйных распылителей жидкости по производительности и размерам капель в зависимости от давления жидкости / Table 4. Productivity and drop size indicators of planar jet sprayers depending on liquid pressure

Давление жидкости, Бар

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

Распылитель жидкости тип 015

Расход жидкости, л/мин

0,48

0,54

0,59

0,64

0,68

Размеры капель, мкм

177-218

136-177

136-177

136-177

136-177

Распылитель жидкости тип 02

Расход жидкости, л/мин

0,65

0,72

0,79

0,85

0,91

Размеры капель, мкм

177-218

177-218

177-218

177-218

177-218

Распылитель жидкости тип 03

Расход жидкости, л/мин

0,96

1,08

1,18

1,27

1,36

Размеры капель, мкм

218-349

177-218

177-218

177-218

177-218

Распылитель жидкости тип 04

Расход жидкости, л/мин

1,29

1,44

1,58

1,70

1,82

Размеры капель, мкм

218-349

218-349

177-218

177-218

177-218

 

Из анализа данных таблицы 4 следует, что при распыливании жидкости с давлением 4 Бар при применении комплекта распылителей типа 015 полидисперсные капли с ММД 136-177 явились лучшими для применения краевых обработок поля. В особенности размеры капель менее 136 мкм распространяются дальше крупных, что важно для уничтожения вредителей, в основании полезащитных лесополос.

Данные по осаждению классовых размеров капель из воздушно-капельной системы на карточках по высоте их расположения в направлении ее распространения с применением восьми щелевых распылителей LU-015. AD-015, (код цвета – зеленый), приведены в таблице 5.

 

Таблица 5. Классовые размеры капель, осажденные из воздушно-капельной системы на карточках по высоте их расположения / Table 5. Class sizes of drops deposited from a droplet on the cards depending on the cards’ location height

Средний диаметр

капли, мкм

Средневзвешенный диаметр,

мкм

Количество капель по диапазонам, шт.

Процентное соотношение капель

Доля покрытия, %

Среднее число капель

на 1 см2

<150

от 150 до 300

>300

<150

от 150 до 300

>300

<150

от 150 до 300

>300

1*

76,3

210,2

985,9

451,6

1682

781

1534

42,1

19,5

38,4

19,7

114,2

2*

74,9

212,6

1331,0

629,8

1710

827

1844

39,0

18,9

42,1

29,8

125,2

3*

74,5

213,8

1954,8

973,1

1603

718

2022

36,9

16,5

46,6

45,6

124,1

4*

81,4

206,7

452,8

185,6

67

31

24

54,9

25,4

19,7

0,5

3,5

5*

80,8

222,8

438,0

229,1

35

20

25

43,8

25,0

31,3

0,5

2,3

6*

75,8

209,9

469,7

135,0

98

32

11

69,5

22,7

7,8

0,8

4,0

7*

72,3

198,8

412,6

128,0

78

28

9

67,8

26,7

8,7

0,7

3,3

8*

68,5

187,6

391,7

132,0

63

21

7

69,2

21,6

7,2

0,5

2,6

9*

67,4

168,5

376,5

118,0

54

12

4

77,1

12,9

4,3

0,4

2,0

* Высота установки карточек № 1-3 – 62 см; № 4-6 –115 см; № 7-9 –175 см.

 

Данные таблицы 5 позволяют заключить, что мелкие капли транспортируются над поверхностью почвы и по размерам соответствуют для уничтожения летающих вредителей полей.

Классовые размеры капель на карточках, осажденные на горизонтальной поверхности из воздушно-капельной системы в направлении ее распространения с применением восьми щелевых распылителей LU-015. AD-015, (код цвета – зеленый) приведены в таблице 6.

 

Таблица 6. Классовые размеры капель на карточках, осажденные на горизонтальной поверхности из воздушно-капельной системы в направлении ее распространения / Table 6. Class sizes of drops deposited from a droplet on longitudinal surface of the cards at the spreading direction

Средний диаметр капли, мкм

Средне

взвешенный диаметр, мкм

Количество капель

по диапазонам, шт.

Процентное

соотношение капель

Доля покрытия, %

Среднее число капель на 1 см2

<150

от 150 до 300

>300

<150

от 150 до 300

>300

<150

от 150 до 300

>300

1

134,0

298,0

662,8

335,7

954,0

461,0

576,0

47,9

23,2

28,9

6,5

56,9

2

131,9

289,1

642,9

329,0

920,0

435,0

568,0

47,8

22,6

29,5

6,3

54,9

3

134,6

295,0

656,2

328,9

934,0

452,0

530,0

48,7

23,6

27,7

6,3

54,7

4

129,2

283,1

629,7

325,5

904,0

421,0

524,0

48,9

22,8

28,3

6,0

52,8

5

127,8

280,1

623,1

299,3

893,0

427,0

510,0

48,8

23,3

27,9

6,0

52,3

6

123,8

271,2

603,2

286,6

872,0

408,0

498,0

49,0

22,9

28,0

5,8

50,8

7

126,5

277,1

616,4

309,0

883,5

367,0

486,0

50,9

21,1

28,0

5,7

49,6

8

122,4

268,2

596,5

289,7

855,0

389,0

448,0

50,5

23,0

26,5

5,5

48,3

9

121,0

265,2

589,9

292,6

853,0

390,0

434,0

50,9

23,3

25,9

5,5

47,9

10

125,1

274,2

609,8

299,3

874,0

418,0

421,0

51,0

24,4

24,6

5,6

48,9

11

122,4

268,2

596,5

289,7

855,0

377,0

408,0

52,1

23,0

24,9

5,4

46,9

12

119,7

262,2

583,3

286,3

836,0

365,0

382,0

52,8

23,1

24,1

5,2

45,2

13

115,6

253,3

563,4

285,3

834,0

352,0

375,0

53,4

22,5

24,0

5,1

44,6

14

117,0

256,3

570,0

270,8

820,0

318,0

381,0

54,0

20,9

25,1

5,0

43,4

15

112,9

247,3

550,1

278,6

781,0

310,0

359,0

53,9

21,4

24,8

4,7

41,4

16

114,2

250,3

556,8

282,0

795,0

325,0

344,0

54,3

22,2

23,5

4,8

41,8

17

111,5

244,4

543,5

275,3

779,0

308,0

327,0

55,1

21,8

23,1

4,6

40,4

18

108,8

238,4

530,3

268,5

763,0

301,0

301,0

55,9

22,1

22,1

4,5

39,0

19

110,2

241,4

536,9

269,1

802,0

294,0

298,0

57,5

21,1

21,4

4,5

39,8

20

107,4

235,4

523,6

265,2

741,0

304,0

276,0

56,1

23,0

20,9

4,3

37,7

21

108,8

238,4

530,3

268,5

760,0

286,0

281,0

57,3

21,6

21,2

4,3

37,9

22

103,4

226,5

503,8

244,6

722,0

275,0

264,0

57,3

21,8

20,9

4,1

36,0

23

102,0

223,5

497,1

251,8

802,0

264,0

256,0

60,7

20,0

19,4

4,3

37,8

24

104,7

229,5

510,4

258,5

745,0

255,0

218,0

61,2

20,9

17,9

4,0

34,8

25

99,3

217,5

483,9

245,0

638,0

212,0

228,0

59,2

19,7

21,2

3,5

30,8

26

96,6

211,6

470,6

238,3

674,0

238,0

211,0

60,0

21,2

18,8

3,7

32,1

27

100,6

220,5

490,5

235,6

703,0

227,0

198,0

62,3

20,1

17,6

3,7

32,2

28

95,2

208,6

464,0

235,0

665,0

215,0

186,0

62,4

20,2

17,4

3,5

30,5

29

92,5

202,6

450,7

228,3

646,0

208,0

175,0

62,8

20,2

17,0

3,4

29,4

30

91,1

199,7

444,1

224,9

705,0

197,0

168,0

65,9

18,4

15,7

3,5

30,6

31

93,8

205,6

457,4

231,6

673,0

201,0

153,0

65,5

19,6

14,9

3,4

29,3

32

88,4

193,7

430,8

218,2

614,0

195,0

148,0

64,2

20,4

15,5

3,1

27,3

33

87,0

190,7

424,2

214,8

608,0

187,0

156,0

63,9

19,7

16,4

3,1

27,2

34

89,8

196,7

437,5

214,7

627,0

173,0

138,0

66,8

18,4

14,7

3,1

26,8

35

85,7

187,7

417,6

211,5

585,0

192,0

149,0

63,2

20,7

16,1

3,0

26,5

36

84,3

184,8

411,0

201,7

589,0

169,0

137,0

65,8

18,9

15,3

2,9

25,6

37

81,6

178,8

397,7

201,4

570,0

154,0

134,0

66,4

17,9

15,6

2,8

24,5

38

78,9

172,8

384,4

182,6

551,0

138,0

127,0

67,5

16,9

15,6

2,7

23,3

39

77,5

169,9

377,8

191,3

549,0

141,0

118,0

67,9

17,5

14,6

2,6

23,1

40

80,2

175,8

391,1

198,0

559,0

125,0

126,0

69,0

15,4

15,6

2,6

23,1

41

74,8

163,9

364,6

165,6

610,0

119,0

115,0

72,3

14,1

13,6

2,8

24,1

42

72,1

157,9

351,3

177,9

506,0

121,0

109,0

68,8

16,4

14,8

2,4

21,0

43

69,4

155,7

338,0

168,8

482,0

114,0

107,0

68,6

16,2

15,2

2,3

20,1

44

63,9

153,2

311,5

116,9

446,0

105,0

94,0

69,1

16,3

14,6

2,1

18,4

45

57,1

152,1

310,1

133,6

399,0

99,0

85,0

68,4

17,0

14,6

1,9

16,7

46

51,7

151,0

302,3

133,5

361,0

94,0

69,0

68,9

17,9

13,2

1,7

15,0

47

49,0

150,9

301,4

135,7

190,0

62,0

34,0

66,4

21,7

11,9

0,9

8,2

 

Данные таблицы 6 позволяют сделать вывод, что численные значения показателей дисперсности на поверхности почвы с дальностью распространения воздушно-капельной струи уменьшаются. Крупные капли полидисперсной системы оседают на почву раньше для уничтожения сорняков, а мелкие капли перемещаются к лесополосе для уничтожения вредителей в основании.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований позволили установить основные показатели технологии комбинированной краевой обработки поля и полезащитных лесных насаждений, приведенные в таблице 7.

 

Таблица 7. Основные показатели технологии комбинированной краевой обработки поля и полезащитных лесных насаждений с применением восьми щелевых распылителей LU-015. AD-015, (код цветазеленый) / Table 7. Main indicators of the technology of combined edge treatment of a field and field-protective forest plantings using eight LU-015. AD-015 (color code – green) slotted sprayers

Наименование технологических показателей краевой обработки поля

Значение

Скорость движения технического средства, км/ч

3

Расстояние от лесополосы (ширина опрыскивания), м

10

Производительность, га/ч

3

Расход рабочего раствора при давлении 4 Бар, л/га

108,8

Вместимость емкости для рабочей жидкости, л

600

 

ВЫВОД

Теоретическими расчетами и экспериментально обоснована рациональная технология комбинированной краевой обработки поля и полезащитных лесных насаждений экологически безопасным для окружающей среды холодным аэрозолем с применением щелевых распылителей жидкости.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Вклад авторов. И.М. Киреев ― поиск публикаций по теме статьи, написание текста рукописи, экспертная оценка, утверждение финальной версии; З.М. Коваль ― написание текста рукописи, редактирование текста рукописи; Ф.А. Зимин ― создание изображений; М.В. Данилов ― поиск публикаций и проведение лабораторных опытов по теме статьи. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Научное исследование проведено в соответствии с научно-тематическим планом Минсельхоза России № 082-00086-22-01 за счет средств федерального бюджета.

ADDITIONAL INFORMATION

Authors’ contribution. I.M. Kireev ― search for publications on the topic of the article, writing the text of the manuscript, expert opinion, approval of the final version; Z.M. Koval ― writing and editing the text of the manuscript; P.A. Zimin ― creating images; M.V. Danilov ― search for publications and laboratory experiments on the topic of the article. The authors confirm that their authorship complies with the international ICMJE criteria (all authors made a significant contribution to the development of the concept, research and preparation of the article, read and approved the final version before publication).

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Funding source. The scientific study was carried out in accordance with the scientific and thematic plan of the Ministry of Agriculture of Russia No. 082-00086-22-01 at the expense of the federal budget.

×

About the authors

Ivan M. Kireev

Novokubansk Branch of Russian Research Instittute of Information and Feasibility Studies on Engineering Support of Agribusiness

Email: zinakoval@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0723-4515
SPIN-code: 4348-1536

Dr. Sci. (Tech.), Leading Researcher, Head of the Laboratory for Test Equipment

Russian Federation, 15 Krasnaya street, 352243 Novokubansk, Krasnodar Region

Michael V. Danilov

Stavropol State Agrarian University

Email: danilomaster80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8369-3329
SPIN-code: 5193-0379

Cand. Sci. (Tech.), Head of the Processes and Machines in Agribusiness Department

Russian Federation, Stavropol

Zinaida M. Koval

Novokubansk Branch of Russian Research Instittute of Information and Feasibility Studies on Engineering Support of Agribusiness

Author for correspondence.
Email: zinakoval@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5214-2110
SPIN-code: 1378-2953

Cand. Sci. (Tech.), Chief Scientist of the Laboratory for Test Equipment

Russian Federation, 15 Krasnaya street, 352243 Novokubansk, Krasnodar Region

Philipp A. Zimin

Novokubansk Branch of Russian Research Instittute of Information and Feasibility Studies on Engineering Support of Agribusiness

Email: zinakoval@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6655-3976
SPIN-code: 4290-8248

Engineer of the Laboratory for Test Equipment

Russian Federation, 15 Krasnaya street, 352243 Novokubansk, Krasnodar Region

References

  1. Ganiev MM, Nedorezkov VD. Chemical means of plant protection. Tutorial. Moscow: Kolos; 2006. (In Russ).
  2. Dmitreiko VL. Ecological efficiency of shelter belts. Lesnoe khozyaystvo. 1981;8:38–40. (In Russ).
  3. Tuzov VK, Kalinichenko EM, Ryabinkov VA. Forest disease and pest control methods. Moscow: VNIILM; 2003. (In Russ).
  4. Shcheblanov VYu, Kryukova EA. The system of measures for the control of pests and diseases in protective forest plantations and forest nurseries. Moscow: Kolos; 1977. (In Russ).
  5. Orlov VN. Pests of cereal crops. Moscow: Pechatnyy Gorod; 2006. (In Russ).
  6. Kireev IM, Koval ZM, Zimin FA, et al. An innovative method for edge processing of the field and a means of its implementation. Agroforum. 2021;8:66–70. (In Russ).
  7. Dokuchaev VV. Lectures on soil science. Selected writings. Moscow: Yurayt; 2020. (In Russ).
  8. Geisbuhler H. Chemical method – present and future. Zashchita rasteniy. 1982;4:8. (In Russ).
  9. Nikitin NV, Spiridonov YuYa, Shestakov VG. Scientific and practical aspects of the technology of application of modern herbicides in crop production. Moscow: Pechatnyy Gorod; 2010. (In Russ).
  10. Dunsky VF, Nikitin NV, Sokolov MS. Pesticide sprays. Moscow: Nauka; 1982. (In Russ).
  11. OOO “ Dyupon Nauka i Tekhnologii “ with the assistance of Lechler. Theory and practice of spraying. Toolkit. Moscow: OOO «Dyupon Nauka i Tekhnologii», Lechler; 2010. (In Russ).
  12. Nikitin NV, Abubikerov VA. Herbicide Application Technology. Zashchita rasteniy. 2000;3:47–50. (In Russ).
  13. Nikitin NV, Spiridonov YuYa, Abubikerov VA, et al. Boom sprayers with rotating nozzles. Zashchita i karantin rasteniy. 2005;5:46–48. (In Russ).
  14. Nikitin NV, Abubikerov VA. Technology of herbicide application. In: Science-based technologies of the chemical method of weed control in crop production in various regions of the Russian Federation. Eds. Spiridonova YuYa, Shestakova VG. Golitsino: RASKhN – VNIIF; 2001:29–52. (In Russ).
  15. Revyakin EL, Krakhovetsky NN. Machines for chemical plant protection in innovative technologies: scientific. analyte review. Moscow: Rosinformagrotekh; 2010. (In Russ).
  16. Patent RUS № 210868 / 12.05.2022. Byul. № 14. Kireev I.M., Koval Z.M. Ustroystvo k shtangovomu opryskivatelyu rasteniy dlya borby s sornyakami i vreditelyami v polezashchit-nykh lesnykh nasazhdeniyakh i pri kraevoy obrabotke polya. (In Russ). Accessed: 16.02.2023. Available from: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPM&DocNumber=210868&TypeFile=html
  17. Kireev I, Koval’ Z, Danilov M. Application of Slot Liquid Nozzles in a Technical Means for Edge Treatment of Field. AIP Conference Proceedings. 2022;2503:030032. doi: 10.1063/5.0099393
  18. Kireev IM, Danilov MV, Koval ZM, et al. Aerosol technology for edge processing of the field for the destruction of weeds and pests. Izvestiya selskokhozyaystvennoy nauki Tavridy. 2022;3(31):52–65. (In Russ).
  19. GOST 34630-2019. Tekhnika selskokhozyaystvennaya. Mashiny dlya zashchity rasteniy. Oprys-kivateli. Metody ispytaniy. Vved. 2021–15–03. Moscow: Standartinform; 2020. (In Russ). Accessed: 16.02.2023. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200174759
  20. Abramovich GN, Girshovich TA, Krasheninnikov SYu, et al. Theory of turbulent jets. Moscow: Nauka; 1984. (In Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Main view of the technical unit with the device equipped with slotted sprayers for field edge treatment.

Download (630KB)
3. Fig. 2. Main view of the nozzle with a set of slotted sprayers on the nozzle’s generatrix: a) the side view; b) the view A.

Download (122KB)
4. Fig. 3. The process of drop injection of liquid spray cones of slotted sprayers and their transportation in the form of a air-dispersed system.

Download (307KB)
5. Fig. 4. Location of tablets with subject cards at the square for defining the information data on dispersity of drops created with the technical unit operation mode.

Download (739KB)
6. Fig. 5. The process of drops delivery to the cards form the droplet.

Download (188KB)

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

 СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 81900 выдано 05.10.2021.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies