при каком ветре можно опрыскивать поля
Погодные условия и эффективность пестицидов
Погодные условия влияют на состояние и физиологию растений, а в связи с этим и на эффективность обработок. Однако сейчас речь пойдет о другом аспекте проблемы – о том, как от погоды зависит сам процесс опрыскивания, и в первую очередь – поведение капли рабочего раствора. С этой точки зрения следует учитывать температуру и относительную влажность воздуха, скорость ветра, наличие инверсионных явлений в приземной части, присутствие росы и время от момента опрыскивания до возможного выпадения осадков. А так как в процессе опрыскивания поток жидкости разделяется на капли, то начнем разговор с них.
Капли раствора
Размер капель определяется поверхностным натяжением и плотностью раствора, типом форсунок и характеристиками процесса опрыскивания, в первую очередь рабочим давлением.
.jpg "3untitled(178)")
В любом случае капли получаются неодинаковыми: они имеют некоторый разброс относительно среднего (так называемого медианного) размера. По медианному размеру формируемой капли форсунки делятся на несколько категорий. По размеру формируемой капли наиболее часто используют стандарты трех организаций – BBCH (Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt and Chemical Industry), BCPC (British Crop Production Council) и ISO (International Organization for Standardization). Их классификации довольно близки, а потому мы приведем только один стандарт (таблица 1).
Медианные диаметры капли по стандарту ISO 25358
Для одной и той же форсунки медианный диаметр капли будет зависеть как от характеристик рабочего раствора (в первую очередь от вязкости и поверхностного натяжения), так и от рабочего давления. При этом при медианном диаметре 400 мкм форсунки выбрасывают не только такие, но и более мелкие, и более крупные капли.
Температура и влажность
Все капли падают вниз преимущественно под действием силы тяжести (и в меньшей степени за счет заданной им в распылителе первоначальной скорости). Параллельно может происходить процесс их испарения и уменьшения размера, интенсивность которого зависит от температуры и относительной влажности воздуха. Чем выше температура и ниже влажность, тем быстрее капли испаряются, и при определенных условиях они (особенно мелкие) могут полностью высыхать. Разумеется, эффективность препарата, упавшего на растение в виде такой «высохшей» капли, может существенно снизиться.
С другой стороны, высокая влажность воздуха при невысоких температурах приводит к тому, что процесс испарения капель резко замедляется. При этом очень мелкие капли (значительно меньше медианного размера для данного распылителя и режима, но такие тоже есть всегда) не высыхают, однако за счет высокой удельной поверхности они не падают вниз, а с потоками воздуха (особенно в условиях температурной инверсии) могут переноситься на значительные расстояния. В результате раствор в активном, не «высохшем» виде может оседать на растениях за десятки, сотни или даже тысячи метров от места применения. При использовании гербицидов это может приводить к угнетению или даже гибели чувствительных культур на соседних полях.
Для определения допустимых границ температуры/влажности с точки зрения поведения капли рабочего раствора на пути от форсунки распылителя до целевого объекта принято использовать такой показатель, как Δ T° – разницу температур сухого и мокрого термометров, где первая при относительной влажности воздуха менее 100 % всегда бывает выше второй. Значения температуры сухого термометра и Δ Т° дают возможность определить влажность: на этом основан принцип работы психрометра.
Чем мельче капля рабочего раствора, тем в более узких пределах влажности при данной температуре возможен качественный процесс опрыскивания. Считается что при мелкокапельном опрыскивании значение Δ T° должно лежать в пределах от 2 до 8 °С. В случае, если вы используете форсунки для крупнокапельного опрыскивания, границы могут быть несколько раздвинуты. Верхний предел допустимого значения Δ T° при этом может быть увеличен до 10 °С.
Чем жарче, суше погода и выше расположение штанги опрыскивателя над объектом – тем безопаснее и эффективнее использовать крупнокапельное опрыскивание (стоит подбирать форсунки и режимы исходя из этого), если это возможно с точки зрения механизма действия соответствующего препарата. Так, например, для флоэмсистемных гербицидов (к ним относятся, например, глифосат и ауксиноподобные гербициды – 2,4-Д, дикамба, МЦПА, клопиралид, пиклорам), для которых не так важна высокая плотность капель на единицу поверхности и нет необходимости попадания рабочей жидкости на нижний ярус сорняка, крупнокапельное опрыскивание предпочтительнее. Особенно когда используются инжекторные форсунки, где капля формируется крупная, зато ее структура (с пузырьками) препятствует скатыванию с поверхности листа. А вот для контактных и локально-системных препаратов крупнокапельное опрыскивание – не всегда подходящий прием.
.jpg "2untitled(212)")
Для подбора форсунок для различных типов препаратов я бы рекомендовал обратиться к материалам компании «Lechler» – у них широкий набор распылителей (включая упоминаемые выше инжекторные) под различные задачи и условия обработок. Каталог «Аграрные форсунки и принадлежности» можно найти на сайте www.lechler.com.
Допустимые значения температуры и влажности с точки зрения физиологии культуры и вредных объектов имеют большое значение (подробнее мы поговорим о них в следующих материалах). В связи с этим не стоит, например, рассматривать таблицу 3 как рекомендацию опрыскивать при 35 °С, даже если у вас относительная влажность составляет 70 % – ведь слишком высокие (или слишком низкие) температуры влияют на физиологию, состояние и биохимические процессы в растениях, что снизит эффективность применения пестицидов или приведет к фитотоксичности. И даже если рабочий раствор попал куда надо в нужном виде и в необходимой норме, ожидаемого эффекта можно не получить.
Допустим, если у вас 35 °С и относительная влажность 30 %, а ваши форсунки – стандартные щелевые мелкокапельные, то вы точно будете находиться за гранью добра и зла. Но при той же температуре и влажности 80 % выбор в пользу обработки будет более оправдан. По крайней мере, можно будет рассчитывать, что влажность не даст капле рабочего раствора высохнуть по дороге от форсунки до растения, и препарат окажется на поверхности в виде жидкости, а не песка.
*Форсунки Lechler AD, DF, FT, LU, SC, ST, TR
** Форсунки Lechler ID, IDN, IDK, IDKN, IDKT, IDTA
Скорость ветра
О верхнем пороге рекомендованных ограничений скорости ветра мы поговорили. Однако могут создаться погодные условия, когда снос становится опасным даже при полном безветрии. Довольно часто для того, чтобы избежать работы в условиях ветра, жары и низкой влажности воздуха, приходится работать в вечерние или ночные часы. Тем более, что современные навигационные системы позволяют это делать.
Но малооблачным вечером или ясной безветренной ночью могут создаться условия приземной температурной инверсии, когда температура у поверхности земли оказывается ниже, чем в приземном слое воздуха. В этом случае при высокой влажности воздуха очень мелкие капли рабочего раствора формируют туман, который может скапливаться в значительной концентрации в местах понижения рельефа, мигрировать под действием слабого ветра на весьма значительные расстояния (сотни и даже тысячи метров) и оседать, сохраняя свою активность совсем не там, где мы этого ожидали. С соответствующими, зачастую весьма неприятными (особенно если речь идет о гербицидах) последствиями.
.jpg "5untitled(72)")
Вероятность приземной температурной инверсии выше в вечерние и ночные часы в малооблачную или ясную погоду при ветре менее 1,5 м/сек. Ее признаками могут быть туман или дымка, а также обильные росы. Инверсионные явления, как правило, начинают формироваться за несколько часов до захода солнца и сохраняются до двух часов после восхода. Иногда для проверки рекомендуют зажечь дымовую шашку: если дым будет стелиться над землей, медленно мигрируя, – это признак инверсии.
.jpg "6untitled(67)")
Роса, дождь и солнце
Обильные росы могут способствовать как стеканию раствора пестицида уже после попадании на растения, так и избыточному разбавлению рабочего раствора, что для ряда препаратов также может снижать их действенность.
.jpg "7untitled(51)")
Свойство пестицидов сохранять эффективность при выпадении осадков после обработки называется дождестойкостью. Количественным ее показателем служит интервал времени, который считается допустимым с момента обработки до выпадения осадков без потери эффективности препарата. Здесь, безусловно, стоит ориентироваться, с одной стороны, на рекомендации производителей. С другой – стоит аккуратнее относиться к утверждениям касательно новых формуляций, позволяющих резко увеличить дождестойкость. Например, на поглощение глифосата значительно большее влияние оказывает не формуляция, а сопутствующие применению погодные условия. И наши собственные модельные эксперименты, и исследования независимых специалистов позволяют достоверно утверждать, что выдающуюся дождестойкость новых формуляций глифосата по сравнению с общепринятыми стандартами часто выявить не удается. Влияние осадков или засухи на продукты с почвенной активностью – отдельная тема, которую мы рассмотрим в следующий раз.
Что касается солнца, то стоит учитывать, что ряд препаратов (например, к ним относятся инсектициды из класса пиретроидов) весьма подвержены фотолизу – разложению под действием солнечного света. Поэтому продолжительность действия таких пестицидов при солнечной погоде окажется меньше, чем в пасмурных условиях. С другой стороны, для проявления активности некоторых гербицидов солнечный свет просто необходим, что обусловлено их механизмом действия. Об этом мы тоже подробнее поговорим в других выпусках.
Продолжение в следующем номере…
Материал газеты «Поле Августа» № 6, 2020
АГРОИНФормация
Влияние погодных и почвенных условий на эффективность применения гербицидов
Эффективность действия гербицидов на сорные растения зависит от увлажненности и температуры воздуха и почвы, от количества, характера и времени выпадения осадков, от гранулометрического состава почвы, содержания в ней органического вещества, реакции почвенного раствора и других свойств почв. Условия внешней среды в значительной степени определяют чувствительность сорных и устойчивость культурных растений к применяемым гербицидам. Установлено, что с повышением температуры воздуха чувствительность растений ко всем гербицидам повышается вследствие более быстрого их поглощения и перемещения в растениях.
Большинство гербицидов, применяемых по всходам, наиболее фитотоксичны для растений при температуре 18—24° С, слабо действуют при 25—30° С, когда наблюдается низкая относительная влажность воздуха, и почти не влияют на них при температуре 8—10° С. Опрыскивание полей гербицидами обычно не проводится в жаркие полуденные часы, когда отмечается неустойчивость приземного слоя воздуха. Восходящие конвекционные токи воздуха могут разнести мелкие капли гербицида на большие расстояния и повредить посевы на других полях. Именно поэтому опрыскивание посевов рекомендуется проводить утром до 10 ч и вечером после 18 ч, когда отсутствуют восходящие токи воздуха.
Выпадение осадков во время опрыскивания гербицидами полей или вскоре после опрыскивания приводит к смыванию с растений части гербицидов, что уменьшает эффективность их применения. В меньшей степени это проявляется в случае ‘применения гербицидов в форме ‘препаратов эмульсий или масляных растворов, например эфиров 2,4-Д.
Обильная роса и высокая относительная влажность воздуха ь момент обработки посевов системными гербицидами могут вызвать повреждение и части культурных растений, например льна. В таких условиях отмечаются усиленные ростовые процессы, а тонкий слой влаги на поверхности листьев способствует лучшему смачиванию и проникновению в них гербицидов.
Качество обработки посевов опрыскиванием существенно ухудшается при наличии ветра. Ветер изменяет равномерность распределения гербицидов по поверхности обрабатываемого поля, усиливает его испарение, может вызвать попадание гербицидов на соседние поля. При сильном ветре гербициды могут попадать на нижние части листьев культурных растений, более чувствительные и легче повреждаемые гербицидами, чем верхние.
Большинство гербицидов, используемых в земледелии, вносится в почву. Это вызвано стремлением уничтожить максимальное количество сорных растений еще до начала вегетации. Почвенные гербициды лучше всего действуют на проростки либо всходы сорных растений в умеренно теплую погоду (при температуре почвы от 15 до 25°С) и когда почва находится в увлажненном состоянии. При этом чем меньше гербицид растворим в воде, тем при более высокой влажности почвы он эффективен. На тяжелых по гранулометрическому составу почвах и при большом содержании в них органического вещества гербициды действуют на растения слабее, чем на легких и бедных гумусом почвах. В соответствии с этим нормы расхода гербицидов в первом случае должны быть выше, чем во втором.
Действие гербицидов на сорные растения зависит от реакции почвенного раствора, от структурного состояния почвы, от жизнедеятельности микроорганизмов. Когда почва находится в мелкокомковатом структурном состоянии, суспензия или эмульсия рабочего раствора гербицидов равномерно и сплошным слоем покрывает ее поверхность. В случае глыбистой поверхности почвы гербициды остаются на комьях и быстро с них испаряются, в силу чего проростки и всходы сорных растений слабо повреждаются. На бесструктурных, глыбистых почвах, в которых влага распределяется неравномерно, действие гербицидов на сорняки ослабевает. В районах, подверженных водной эрозии или дефляции, возможен смыв или сдувание верхнего слоя почвы вместе с находящимися в нем гербицидами. Чем выше активность микроорганизмов в почве, тем быстрее разлагаются и теряют свою фитотоксичность гербициды.
Продолжительность сохранения фитотоксичности гербицидов в почве зависит от многих причин: от химического состава и физического состояния почвы, от водного, воздушного и теплового режимов почв, от состава произрастающих культурных растений, особенностей обработки почв, доз внесения и форм препаратов гербицидов. Некоторые гербициды при внесении их в поверхностный слой почвы быстро испаряются или разрушаются под воздействием ультрафиолетовых лучей. Их необходимо немедленно заделывать в почву. Большинство триазиновых гербицидов, наоборот, в большей степени инактивируются при отсутствии света. Гербициды могут разлагаться в почве под действием высоких температур.
Передвижение гербицидов в почве может происходить под влиянием молекулярной диффузии, нисходящего и бокового тока гравитационной воды, капиллярного передвижения почвенной влаги. Скорость и глубина перемещения гербицидов зависят от их растворимости, дозы внесенного препарата, особенностей адсорбции и десорбции гербицида, интенсивности испарения почвенной влаги. Гербициды — производные 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты — слабо вымываются из почвы, так как связываются почвенными коллоидами. Вместе с тем 2,4-Д эфиры значительно легче вымываются из почвы, чем соли 2,4-Д.
Гербициды разлагаются в почве при протекании физико-химических, микробиологических процессов или поглощаются растениями и почвенной фауной. Детоксикация многих гербицидов может происходить вследствие адсорбции их коллоидами, органическими веществами или При образовании стойких комплексов. Основными показателями детоксикации гербицидов в почве являются скорость и полнота распада их на нетоксические компоненты. Большинство гербицидов относятся к препаратам короткого действия. Стойкие почвенные гербициды с длительным действием проявляют свое действие в течение одного-двух лет после их внесения, что следует учитывать при посеве или посадке тех или иных культур на следующий год.
Превращение и разложение в почве многих гербицидов связаны с активностью микробиологической деятельности. Чем лучше условия для развития почвенных микроорганизмов, тем интенсивнее идет микробиологическое разложение гербицидов. Механизм метаболизма гербицидов в почве под влиянием микроорганизмов связан с дегалоидированием, дезалкилированием, разрывом эфирных связей, гидроксилированием ароматического кольца и его разрыва. Характер воздействия гербицидов на микрофлору почвы во многом зависит от химических свойств и структуры применяемых препаратов.
