Алгоритм расЧета параметров рабоЧего раствора

длЯ заправки опрыскивателей Растений

 

Предложен алгоритм оперативной оценки параметров рабочего раствора для заправки опрыскивателей (на базе дельталета, самолета, наземной техники), учитывающий летно-технические (технические) характеристики носителя, характеристики опрыскивания и требования к нормам внесения пестицидов.

Постановка задаЧи

Московская областная общественная организация«Научно-технический клуб сверхлегкой авиации «Август-Дельта»имеет четырехлетний (1995...1998 гг.) опыт применения дельталетов в экспериментальных авиационных работах по опрыскиванию посевов методом ультрамалообъемного опрыскивания (УМО) с целью их защиты от болезней, вредителей и сорняков, а также десикации в хозяйствах Орловской, Ростовской, Воронежской, Курской и Волгоградской областях.

В процессе выполнения указанных работ наиболее часто возникала необходимость решения следующих задач:

- обеспечить (задаваемую, как правило, главным агрономом и достигаемую регулировкой аппаратуры УМО) требуемую гектарную норму внесения рабочего раствора;

- правильно и быстро пересчитать соотношение пестицидов и воды, используемых для приготовления рабочего раствора при изменении объема заправки.

Алгоритм

 

Решение первой задачи предполагает увязку летно-технических характеристик (ЛТХ) специализированного дельталета (опрыскивателя), характеристик опрыскивания, обеспечиваемых аппаратурой УМО и рекомендуемых норм внесения пестицидов.

ЛТХ дельталета:

V -рабочая скорость в процессе опрыскивания, км/час;

W0 - рабочий объем бака опрыскивателя, л.

Характеристики опрыскивания:

ns - устанавливаемая (требуемая) гектарная норма внесения рабочего раствора.

Величинаnsопределяется из следующих соображений.

Предположим, что экспериментальным путем определен размер основной массы капель, образующихся при распылении рабочего раствора данной аппаратурой УМО. По мнению специалистов и ученых в области защиты растений рекомендуемая норма плотности покрытия при опрыскивании пестицидами системного действия должна составлять не менее 30 капель/см2. При опрыскивании препаратами несистемного действия достаточная плотность покрытия должна составлять не менее 70 капель/см2[1]. Зная требования по плотности покрытия и размеры капель, можно определить гектарные нормы внесения рабочих растворов пестицидов, обеспечивающих максимальную степень использования их по назначению. Отмечается [2], что осаждаются и удерживаются на растениях капли растворов пестицидов на водной основе размером 80...360 мкм. С учетом изложенного проведены расчеты (см. табл.), которые показали, чтопри использовании пестицидов системного действия рекомендуется соблюдать следующие количественные соотношения:норма внесения рабочего раствора - 0.8...10 л/га, размер капель 80...180 мкм соответственно. Для пестицидов несистемного действия норма внесения - 1.9...10 л/га, размер капель 80...140 мкм соответственно.При обеспечении указанных соотношений достигается максимальная степень использования пестицидов по назначению, а, следовательно, минимальные их технологические потери и влияние на окружающую среду.

Эффективная (максимальная расчетная) ширина захвата опрыскивателяb0определяется исходя из отмеченных выше требований к плотности покрытия. То есть, за расчетную ширину захвата принимается ширина полосы опрыскивания, в пределах которой соблюдаются условия: ³ 30 (70) кап/см2при использовании пестицидов системного (несистемного) действия.

Для обеспечения требуемой гектарной нормы внесения рабочего раствора на обрабатываемый объект необходимо установить соответствующий ей суммарный (из всех распылителей) минутный расход жидкости -   g мин. С этой целью (учитывая, что расчетная ширина захватаb0, рабочая скоростьVи требуемая гектарная норма внесения рабочего раствораnsизвестны) вычислим площадь, обрабатываемую за одну минуту движения опрыскивателя и суммарный минутный расход (подачу) рабочего раствора по формулам:

 

Sмин= b0 Ч V / 600, га/мин, (1)

 

g мин= SминЧ ns , л/мин. (2)

Минутный расход рабочего раствора через один распылитель (форсунку), являющийся, собственно, искомым параметром, который «увязывает» расчетную ширину захватаb0, рабочую скоростьVи требуемую гектарную норму внесения рабочего раствораnsи регулируется в процессе работы, определим по формуле:

g мин1= g мин/ nрасп,  л/мин.(3)

Время выработки рабочего объема бака опрыскивателя

t0=W0/ g мин,  мин. (4)

 

Площадь, обрабатываемая опрыскивателем за одну заправку (вылет), определяется по формуле:

S0= SминЧ t0, га (5)

Для решения второй из отмеченных выше задач необходимо определить абсолютное количество пестицидов i–го типа, требуемое для приготовления рабочего раствора для одной заправки:

wпi= S0 Ч p * i , л , (6)

где,p * i- требуемая (рекомендуемая) норма внесения пестицидаi– го типа, л/га.

Однако, как показывает практический опыт, даже если проводится один вид работ и применяются одни и те же препараты, часто возникает необходимость проведения расчетов, связанных с определением количества пестицидов, необходимого для приготовления рабочего раствора при изменении объема заправки. В этих случаях в целях экономии времени проведения расчетов целесообразно оперировать не абсолютными, а относительными величинами количеств пестицидов и воды, образующих рабочий раствор:

wпiотн= wпi/ W0. (7)

Общее относительное количество пестицидов, составляющих баковую смесь

wп отн= е wпi/ W0, (8)

гдеn– количество типов препаратов, составляющих баковую смесь.

Относительное количество воды, необходимое для приготовления рабочего раствора для одной заправки, определяется по одной из следующих формул:

wв отн= (W0- wп) / W0,  (9)

wв отн= 1- wп отн.  (10)

Пример использованиЯ методики

Предположим, что при выполнении работ по защите посевов озимой пшеницы отвредной черепашкитребуется приготовить рабочий раствор для заправкидельталета.

Исходные данные

При выполнении экспериментальных работ по защите озимой пшеницы от вредной черепашки в хозяйствах Волгоградской области в 1998 г. специализированными дельталетами НТК СЛА «Август – Дельта» были практически показаны и использовались следующие параметры опрыскивания.

b0=25 м,

 

V =90 км/час,

 

W0 = 100 л,

 

ns = 3 л/га,

 

nрасп = 4.

Опрыскивание посевов осуществлялось баковой смесью инсектицидов "Фастака"и "Би-58 Новый". Согласно рекомендациям [3], требуемые нормы внесения "Фастака"и "Би-58 Новый"составляют0.1...0.15л/га и 1...1.5 л/га соответственно. Однако, с помощью дельталетов, оборудованных аппаратурой УМО клубной разработки, практически удалось получить очень хорошие результаты (100% поражения) при расходовании половинных норм внесения указанных инсектицидов при их использовании в составе баковой смеси, а именно  p * Фастак= 0.05 л/га,p * Би-58= 0.5 л/га.

Расчет

 

Sмин= b0 Ч V / 600 =25 Ч 90 / 600 =3.75га/мин.

g мин= SминЧ ns = 3.75 Ч 3 =11.25л/мин.

g мин1= g мин/ nрасп = 11.25 / 4 =2.8л/мин.

t0=W0/ g мин =100 / 11.25 = 8.88 » 9 мин.

S0= SминЧ t0 =3.75 Ч 9 = 33.75 га.

wпФастак= S0 Ч p * Фастак =33.75 Ч 0.05 = 1.69 л

wп Би-58= S0 Ч p * Би-58 =33.75 Ч 0.5 = 16.9 л

wпФастакотн= wпФастак/ W0 =1.69/100 = 0.0169 » 0.017

wп Би-58отн= wп Би-58/ W0 = 16.9 / 100 = 0.169 » 0.17

wп отн= е wпi/ W0 = 0.017 + 0.17 =0.187

wв отн= 1- wп отн =1 – 0.187 =0.813.

 

Для определения абсолютных количеств пестицидов и воды (в случае возникновения необходимости изменения объема заправки) достаточно воспользоваться полученными результатами:

wпФастакотн =0.017,wп Би-58отн= 0.17,wв отн= 0.813.

 

Например, по условиям работы (завершающая обработка остатка поля) потребовалось выполнить вылет с заправкой 70 л. Тогда, используя полученные соотношения, определим абсолютные количества пестицидов и воды для приготовления рабочего раствора баковой смеси объемом 70 л.:

wпФастак  = 0.017 Ч 70» 1.19 л,

 

wп Би-58  =0.17 Ч 70 » 11.9 л,

 

wв = 0.813 Ч 70 » 56.910 л.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Техника и технология безопасного применения средств защиты растений. Лекции курсов обучения по контролю за качеством применения пестицидов. СИБА-ГЕЙГИ АГ Отдел защиты растений, Швейцария, 1991.
  2. Ю. Веретенников, Некоторые вариации вокруг коэффициента вариации, Защита растений № 2, 1991.
  3. Справочник пестицидов, разрешенных к применению в Российской Федерации, М.: Агрорус, 1997.

В.С.Мукаев ( Научно-технический клуб сверхлегкой авиации "Август-Дельта",
141100 Щелково, 3 Московской обл., ул. Циолковского, 6, 184)