Захист посівів з неба: як мінімізувати дрейф ЗЗР при внесенні дронами

У світі сучасного сільського господарства технології ультрамалооб'ємного внесення засобів захисту рослин (ЗЗР) за допомогою безпілотників стають дедалі популярнішими. Однак разом з інноваціями постають і нові виклики, які потребують ретельного вивчення та аналізу. Сьогодні ми розглянемо два ключові аспекти цієї технології: особливості крапель різного розміру та роль ад'ювантів у підвищенні ефективності обробки.

Про краплю

Розмір краплі при ультрамалооб'ємному внесенні ЗЗР є критичним фактором, який впливає на ефективність обробки. Здавалося, такий простий показник, однак він має низку важливих особливостей, на які необхідно звертати увагу і товаровиробнику, і сервісній компанії, яка надає послуги з такого внесення. На ринку найчастіше використовують діапазон розміру краплі від 120 до 250 мкм, але навіть у цих межах характеристики крапель можуть суттєво відрізнятися.

Рис. 1. Особливості крапель різного розміру.

Зовнішні чинники, такі як швидкість вітру, температура повітря і тип ґрунту, значно впливають на осадження робочого розчину. Краплі меншого розміру більше піддаються дрейфу, що зумовлює рекомендацію працювати при швидкості вітру не більше ніж 3 м/с. Температурні обмеження також важливі, оскільки дрібні краплі швидко випаровуються, що може призвести до нерівномірності обробки. Тому досить часто в умовах, коли метеорологи фіксують повітряну посуху, поля, оброблені безпілотниками, мають характерну «зебристість» із обробленими і необробленими ділянками. Особливо чітко візуально це явище спостерігається при роботі гербіцидами або десикантами, хоча притаманно також і для фунгіцидів, і для інсектицидів, просто на цих продуктах немає такого візуального ефекту. Виникає це тому, що максимальна ширина захвату дрона досягається саме за рахунок дрібних капель, які під дією потоків ротора мають більшу відстань дрейфу порівняно з крупнішими краплями. Проте, якщо на цю дрібну краплю діють умови повітряної посухи, вона швидко висихає і дрейфувати на задану ширину вже нема чому. Так з’являються необроблені ділянки. Для уникнення подібних явищ необхідно при роботі дронами-обприскувачами в умовах повітряної посухи зменшувати ширину захвату на 1,5–2,0 м.

Досліджуючи розмір краплі, ми також звернули увагу на особливості горизонтального руху робочого розчину. Цей параметр дуже важливий, враховуючи, що використання дронів найбільше практикується на високостеблових культурах, які хворіють або пошкоджуються шкідниками по всій довжині стебла, а більшість системних продуктів рухаються акропетально. Тож постає практичне питання, як захистити рослину на середньому або нижньому ярусах? У результаті досліджень технічних експертів «Сингента» встановлено, що вирішити цю проблему можна шляхом вибору розміру краплі. Виявилося, що краплі різного розміру відрізняються за характером руху у стеблостої рослин.

Рис. 2. Характер поводження краплі залежно від її розміру в умовах УМО.

На прикладі рослин соняшнику, використовуючи трейсерний розчин, що реагує на ультрафіолет, ми встановили, що краплі розміром 150 мкм мають хаотичний рух у вертикальній і горизонтальній площинах, збільшуючи кількість контактів робочого розчину з рослинами. Натомість краплі розміром 250 мкм більші й тяжчі, і вони рухаються переважно вертикально вниз, осідаючи на верхньому ярусі листя. На стеблах, черешках листків їх практично немає, а, відповідно, там не буде й ефективності від продуктів, особливо контактних. Вирішуючи проблему зносу робочого розчину через збільшення розміру краплі, отримуємо нову проблему — недостатнє покриття рослин. Саме тому на ці питання необхідно зважати, адже в одному й іншому випадках продукт буде внесений, а от результат такого внесення буде різний. Тож, на нашу думку, необхідно дотримуватись оптимальних параметрів у межах 140–150 мкм, які дозволять працювати по всій довжині стебла.

Про ад’юванти

Питання доцільності застосування ад'ювантів в умовах ультрамалооб'ємного внесення залишається актуальним. Використовуючи покращувачі робочого розчину, товаровиробники намагаються вирішити різні питання — від підвищення ефективності до зменшення зносу робочого розчину. Наша команда технічних експертів «Сингента» також провела низку досліджень у цьому напрямі. 

 Один із продуктів, який вивчали, мав в основі трисилоксан алкоксилату — діючу речовину, що зменшує поверхневий натяг рідини, завдяки чому робочий розчин має змогу рівномірно розподілитися по листу і покрити його максимальну площу. Особливо така властивість має значення, коли на гектар виливається 6 або 10 л робочого розчину.

На прикладі продукту Амістар® Голд, внесеного на соняшнику у нормі 1,0 л/га, нами було проведено дослідження впливу органосиліконового ад’юванта на зміну концентрації д. р. у рослинах.

Рис. 3. Аналіз залишкової кількості вмісту д. р. продукту Амістар® Голд у частинах рослин соняшнику залежно від варіантів внесення.

За результатами наших досліджень, відзначено позитивну динаміку збільшення вмісту д. р. азоксистробін при додаванні ад’юванта (трисилоксан алкоксилат). Так, при приготуванні 0,1 % розчину ад’юванта і виливі однакової норми продукту на гектар спостерігається тенденція підвищення вмісту д. р. у рослинах на 1,75 мг/кг, що робить даний прийом цілком обґрунтованим і доцільним у застосуванні.

Проблематика дрейфу робочого розчину відіграє не останню роль у якості обприскування БПЛА. І мова не тільки про зниження ефективності, але і про ризики можливих збитків на сусідніх полях. Частково вирішити питання дрейфу робочого розчину може застосування ад’ювантів на основі інертних інгредієнтів та полівінілу. Принцип їх роботи базується на обмеженні утворення надто дрібних крапель. Дрібні краплі падають набагато повільніше за більші, тому вони сильніше схильні до випаровування і зносу за межі зони, що оброблюється.

Рис. 4. Вивчення впливу ад’ювантів для зменшення зносу робочого розчину Реглон Супер® в умовах УМО.

У ході наших досліджень при додаванні ад’юванта для зменшення зносу нам вдалося зменшити відстань дрейфу до 15 м. Також ми побачили, що при застосуванні такого роду ад’ювантів потрібно змінювати льотні параметри, а саме при висоті 3 м до цільового об’єкта зменшити на 1 м ширину захвату, через те що кут розпилу зменшився, а стандартні налаштування не забезпечують необхідну рівномірність розпилу робочого розчину. Хоча у характеристиках цих продуктів про таку особливість нічого не вказано, з огляду на отримані дані підтверджується дієвість такого роду ад’ювантів. Вони мають місце при роботі на полях, відстань між якими менше ніж 10 м, або коли є необхідність працювати у безпосередній близькості до населеного пункту. У будь-якому разі місце для застосування знайдеться, головне, що це працює. 

Підсумовуючи, можна сказати, що за лаштунками агроінновацій ще багато цікавого та важливого. Розуміння особливостей розміру крапель і правильне використання ад'ювантів може значно підвищити ефективність ультрамалооб'ємного внесення ЗЗР за допомогою безпілотників. Ці знання допоможуть агровиробникам оптимізувати свої технології та досягати кращих результатів у захисті рослин.