Аэрозольный технологический процесс краевой обработки поля для уничтожения сорняков и вредителей

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Предметом исследования является технологический процесс опрыскивания сорняков и вредителей в краевой области поля полидисперсными каплями из воздушно-дисперсной системы, создаваемой вентилятором с соплом и щелевыми распылителями жидкости.

Цель исследований ― обоснование технологического процесса опрыскивания сорняков и вредителей при краевой обработке поля полидисперсным аэрозолем.

Методы и средства. Применялось устройство к навесному штанговому опрыскивателю растений для краевой обработки поля основным способом опрыскивания сорняков и вредителей с требуемыми размерами и числом капель из воздушно-дисперсной струи, создаваемой осевым вентилятором с гидравлическим приводом и соплом, оснащенным по его образующей щелевыми распылителями жидкости для подачи факеловаспыла в начальный участок струи. На основании разработанной методики получены результаты опрыскивания предметных карточек каплями подкрашенной жидкости, закрепленных в определенном положении, в соответствии с ГОСТ 34630, на планшетах и расположенных перпендикулярно направлению движения опрыскивателя на земле и возвышениях.

Новизна исследований. Впервые предложена аэрозольная технология краевой обработки поля для уничтожения сорняков и вредителей.

Результаты. При использовании на образующей сопла устройства восьми щелевых распылителей LU-015. AD-015 (код цвета – зеленый) число осажденных на поверхности капель на 1 см2 на расстоянии от сопла до 15 м удовлетворяет агротехническим требованиям по применению гербицидов, а также инсектицидов и фунгицидов. По высоте расположения карточек на расстоянии 10 м от сопла число капель на 1 см2 снижается и в особенности при увеличении высоты их расположения. Крупные капли полидисперсной системы оседают на почву раньше для уничтожения сорняков, а мелкие перемещаются к лесополосе для уничтожения вредителей в основании.

Заключение. Теоретическими расчетами и экспериментально обоснована аэрозольная технология комбинированной краевой обработки поли полезащитных насаждений экологически безопасным для окружающей среды холодным аэрозолем с применением щелевых распылителей жидкости. Выполнение рациональной технологии обеспечивается: скоростью движения технического средства 3 км/ч, шириной опрыскивания 10 м, давлением рабочей жидкости 4 Бар, производительностью 3 га/ч, расходом рабочего раствора 108,8 л/га.

Полный текст

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.

×

Об авторах

Иван Михайлович Киреев

Новокубанский филиал Российского научно-исследовательского института информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса

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

д-р техн. наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией разработки испытательного оборудования

Россия, Краснодарский край, 352243, Новокубанск, Красная ул., д. 15

Михаил Владимирович Данилов

Ставропольский государственный аграрный университет

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

канд. техн. наук, заведующий кафедрой процессов и машин в агробизнесе

Россия, Ставрополь

Зинаида Михайловна Коваль

Новокубанский филиал Российского научно-исследовательского института информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса

Автор, ответственный за переписку.
Email: zinakoval@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5214-2110
SPIN-код: 1378-2953

канд. техн. наук, главный научный сотрудник лаборатории разработки испытательного оборудования

Россия, Краснодарский край, 352243, Новокубанск, Красная ул., д. 15

Филипп Александрович Зимин

Новокубанский филиал Российского научно-исследовательского института информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса

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

инженер лаборатории разработки испытательного оборудования

Россия, Краснодарский край, 352243, Новокубанск, Красная ул., д. 15

Список литературы

  1. Ганиев М.М., Недорезков В.Д. Химические средства защиты растений. Учебное пособие. М.: Колос, 2006.
  2. Дмитреико В.Л. Экологическая эффективность полезащитных лесных полос // Лесное хозяйство. 1981. № 8. С. 38–40.
  3. Тузов В.К., Калиниченко Э.М., Рябинков В.А. Методы борьбы с болезнями и вредителями леса. М.: ВНИИЛМ, 2003.
  4. Щебланов В.Ю., Крюкова Е.А. Система мероприятий по борьбе с вредителями и болезнями в защитных лесонасаждениях и лесных питомниках. М.: Колос, 1977.
  5. Орлов В.Н. Вредители зерновых колосовых культур. М.: Печатный Город, 2006.
  6. Киреев И.М., Коваль З.М., Зимин Ф.А. и др. Инновационный способ для краевой обработки поля и средство его реализации // Агрофорум. 2021. № 8. С. 66–70.
  7. Докучаев В.В. Лекции о почвоведении. Избранные труды. М.: Юрайт, 2020.
  8. Гейсбюлер Х. Химический метод – настоящее и будущее // Защита растений. 1982. № 4. С. 8.
  9. Никитин Н.В., Спиридонов Ю.Я., Шестаков В.Г. Научно-практические аспекты технологии применения современных гербицидов в растениеводстве. М.: Печатный Город, 2010.
  10. Дунский В.Ф., Никитин Н.В., Соколов М.С. Пестицидные аэрозоли. М.: Наука, 1982.
  11. ООО «Дюпон Наука и Технологии» при содействии фирмы Lechler. Теория и практика опрыскивания. Методическое пособие. Методическое пособие подготовлено (июль-август 2010). М.: ООО «Дюпон Наука и Технологии» при содействии компании Lechler, 2010.
  12. Никитин Н.В., Абубикеров В.А. Технология внесения гербицидов // Защита растений. 2000. № 3. С. 47–50.
  13. Никитин Н.В., Спиридонов Ю.Я., Абубикеров В.А. и др. Штанговые опрыскиватели с вращающимися распылителями // Защита и карантин растений. 2005. № 5. С. 46–48.
  14. Никитин Н.В., Абубикеров В.А. Технология внесения гербицидов // Научно обоснованные технологии химического метода борьбы с сорняками в растениеводстве в различных регионах Российской Федерации / Под ред. Спиридонова Ю.Я., Шестакова В.Г. Голицыно: РАСХН – ВНИИФ, 2001. С. 29–52.
  15. Ревякин Е.Л., Краховецкий Н.Н. Машины для химической защиты растений в инновационных технологиях: науч. аналит. обзор. М.: Росинформагротех, 2010.
  16. Патент РФ № 210868 / 12.05.2022. Бюл. № 14. Киреев И.М., Коваль З.М. Устройство к штанговому опрыскивателю растений для борьбы с сорняками и вредителями в полезащитных лесных насаждениях и при краевой обработке поля. [дата обращения: 16.02.2023] Режим доступа: 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. Vol. 2503. P. 030032. doi: 10.1063/5.0099393
  18. Киреев И.М., Данилов М.В. Коваль З.М., и др. Аэрозольная технология краевой обработки поля для уничтожения сорняков и вредителей // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2022. № 3 (31). С. 52-65.
  19. ГОСТ 34630-2019. Техника сельскохозяйственная. Машины для защиты растений. Опрыскиватели. Методы испытаний. Введ. 2021–15–03. М.: Стандартинформ, 2020. [дата обращения: 16.02.2023] Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200174759
  20. Абрамович Г.Н., Гиршович Т.А., Крашенинников С.Ю., и др. Теория турбулентных струй. М: Наука, 1984.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Общий вид технического средства с устройством, оснащенным щелевыми соплами для краевой обработки поля.

Скачать (630KB)
3. Рис. 2. Общий вид сопла с комплектом щелевых распылителей жидкости на образующей сопла: a) вид сопла сбоку; b) вид А.

Скачать (122KB)
4. Рис. 3. Процесс инжектирования капель факелов распыла жидкости щелевых распылителей воздушным потоком струи и их транспортирование в форме воздушно-дисперсной системы.

Скачать (307KB)
5. Рис. 4. Расположение планшетов на площадке с предметными карточками на площадке для получения информационных данных по дисперсности капель, создаваемых режимом технического средства.

Скачать (739KB)
6. Рис. 5. Процесс нанесения капель на карточки из воздушно-капельного потока.

Скачать (188KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии 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.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах