Как подобрать форсунки для опрыскивания

«Аграрный сектор» №4 (46) декабрь 2020 - январь 2021

Журнал «Аграрный сектор» начинает публикацию серии статей, посвященных темам опрыскивания посевов сельскохозяйственных культур и подкормки растений. Вопросы, которые в них будут рассмотрены, нам часто задают фермеры во время посещения их хозяйств или в своих звонках в редакцию. Надеемся, эта информация будет полезной и поможет аграриям эффективно использовать имеющуюся технику и другие ресурсы, а также сэкономить не один миллион тенге.

О чем мы расскажем нашим читателям? Приводим перечень вопросов, которые будут рассмотрены в наших публикациях.

• Какие форсунки лучше использовать для разных препаратов?
• Какой тип форсунок следует применять в различные стадии развития культур?
• Рекомендации по внесению карбамидно-аммиачной смеси (КАС).
• Почему и как часто нужно менять распылители?
• Какова оптимальная высота штанги опрыскивателя?
• С какой скоростью нужно и можно работать?
• Каков оптимальный расход рабочей жидкости?
• Как изменяется размер капель при повышении и снижении давления насоса и как это сказывается на обработке?
• Как работать при сильном ветре?
• Как влияет высокая и низкая температура воздуха на эффективность обработки?
• Какое влияние оказывает качество воды?
• Почему эффективность препаратов неравномерна на одном поле?
• Чем лучше чистить форсунки?
• Контроль технического состояния опрыскивателя.

Первый материал, который мы публикуем, подготовил Александр Ращупкин, сотрудник журнала «Белорусское сельское хозяйство». Консультационную поддержку при подготовке материала оказал региональный менеджер СНГ компании Lechler GmbH Николай Гринь. Материал адаптирован редакцией «Аграрного сектора» для условий Казахстана.

Эффективность опрыскивания зависит от качественного и равномерного распределения рабочего раствора. И здесь очень важно правильно подобрать форсунки и учесть условия обработки.

Щелевые или инжекторные?

В щелевой форсунке разделение потока жидкости на капли происходит после того, как жидкость прошла грань сопла. Спектр капель сильно зависит от рабочего давления, и он очень неоднороден — образуются как крупные, так и очень мелкие капли. При повышении давления спектр резко смещается в сторону мелких и очень мелких капель. При оптимальных погодных условиях мелкие капли равномернее покрывают поверхность листьев, что особенно важно при работе контактными препаратами на растениях без опушенности листьев. Однако такие капли плохо проникают внутрь стеблестоя. При отсутствии идеальных погодных условий (ветер до 3 м/с; температура до 25 °C; влажность воздуха от 60 %) работа щелевыми форсунками имеет массу недостатков и влечет большие потери рабочего раствора за счет сноса и быстрого испарения мелких капель.

В инжекторной форсунке смешивание жидкости с воздухом происходит внутри конструкции, поэтому спектр капель более однороден и менее подвержен колебаниям. Он содержит большое количество крупных капель, двигающихся с высокой скоростью, что сокращает время полета капли, увеличивает степень проникновения внутрь стеблестоя и снижает потери.

 Таблица 1

Схема применения форсунок для опрыскивания полевых культур

Как работают значения таблицы 1 на практике? Предположим, обработка ведется при относительной влажности 60 %, то есть в пределах оптимального режима. Тогда 60 % капель, которые меньше или равны 200 мкм, испарятся, пролетев 4,1 м.

«Прекрасно, — скажет агроном. — Я работаю на высоте 0,5 м от культуры — потери в пределах допустимого, то есть, судя по таблице, максимум 10 %».

Да, теоретически можно быть спокойным, если бы не одно обстоятельство. Относительной влажности 60 % в летнюю пору можно ожидать скорее только ночью. На практике будут 35–45 %, а в полдень и того меньше. А если это мелкие капли, которые находятся в пути не 50 см, а несколько метров, то получается совсем другая картина. При влажности воздуха 30–40 % все капли диаметром меньше 200 мкм, то есть в данном случае половина рабочего раствора, испарятся, пролетев менее 6–7 м.

А капли в 200 мкм и меньше образуются на всех щелевых, центробежных и даже на инжекторных распылителях при очень высоком давлении. Поэтому крайне важно в первую очередь знать, какое давление опрыскивающая техника может создать, и в зависимости от параметров предстоящей работы выбрать подходящие распылители.

Более того, мелкие капли, даже попавшие на опушенную, покрытую толстым восковым слоем или запыленную поверхность листа, часто испаряются в течение нескольких секунд, так и не проникнув внутрь растений. Другие капли зависают в восходящем потоке воздуха, и у них еще больше времени для испарения. Это произойдет почти наверняка, если установить штангу слишком высоко и работать с щелевым распылителем при скорости ветра более 1 м/с. Это означает потери более 50 % закупленных препаратов. Впрочем, каждый их может посчитать, исходя из своих расходов.

Типы форсунок

Основополагающий фактор успешного опрыскивания — правильный выбор типа распылителей. В поисках новых форсунок (нередко к тому времени рабочий раствор из старых уже не распыляется, а капает или течет) многие сталкиваются с типичной ситуацией: продавцы техники оперативно присылают прайс-лист со списком распылителей на двух-трех листах. На вопрос: «Что выбрать из нескольких десятков вариантов?» чаще всего следует ответ: «У нас есть все, выбирайте». В каталоге производителя (100–200 страниц с таблицами, формулами и графиками) можно найти детальное описание преимуществ каждой отдельной модели, но выбирать все равно приходится самому. При отсутствии понятных и четких рекомендаций хозяйство чаще покупает форсунки, исходя из цены, и заметно теряет в эффективности (или вовсе не получает должного эффекта).

Давайте разберемся, что же предлагается на сотнях страниц каталогов и что из этого реально необходимо. Рассмотрим таблицу 2. В ней указаны следующие параметры: буквенное обозначение типа распылителя, форма факела распыла, допустимое и оптимальное рекомендуемое давление, степень сноса, назначение. Таблица составлена для оптимальных погодных условий опрыскивания: температура до 25 °С, влажность более 60 %, скорость ветра менее 5 м/с. В ФРГ запрещено работать опрыскивателем при температуре выше 25 °С.

Таблица 2

Схема применения форсунок для опрыскивания полевых культур

Почему типов форсунок так много? Так сложилось исторически: новые типы форсунок минимизировали недостатки предыдущих. Таким образом, наряду с высокотехнологичными инжекторными форсунками (IDTA, ID3, IDK, IDKT) давно производятся и достаточно простые щелевые (ST, LU, AD, DF), все еще используемые из-за их невысокой стоимости. Несмотря на значительную разницу в цене, высокотехнологичные инжекторные форсунки находят все большее применение из-за неоспоримых преимуществ в работе — существенного снижения потерь при сносе и испарении и большей эффективности средств защиты растений. В Германии на долю инжекторных форсунок приходится более 95 % рынка. Универсальных форсунок на все случаи жизни до сих пор не создано. Поэтому, скорее всего, вам потребуется несколько типов форсунок.

ID3 (сокращение от немецкого Injektordüse 3) — длинная инжекторная однофакельная форсунка третьего поколения. Этот полноформатный тип инжекторных форсунок высокого давления мог бы стать самым универсальным в эксплуатации. Большая смесительная камера позволяет получать относительно равномерный спектр крупных капель, проникающих в стеблестой с достаточно большой скоростью. Короткое время полета капли уменьшает опасность испарения. Размер капель в сочетании со скоростью движения снижает вероятность дрейфа (сноса). Капли, наполненные пузырьками воздуха, на большой скорости ударяются о поверхность листа и лопаются, отчего рабочий раствор распределяется во всех направлениях. Этот эффект позволяет нанести часть препарата даже под лист. Если вам надо «пробить» стеблестой, например, проникнуть гербицидом в нижний ярус на зерновых после кущения, снизить потери при порывах ветра и высокой температуре — выбирайте распылитель этого типа.

Однако для полноформатного инжекторного распылителя требуется оборудование опрыскивателя, способное обеспечить диапазон рабочего давления от 3,5 до 8 бар.

(Полную версию статьи читайте в журнале «Аграрный сектор» №4 (46) декабрь 2020 - январь 2021).