Погодные условия и эффективность пестицидов

В прошлом номере нашей газеты мы перечислили внешние факторы, влияющие на эффективность пестицидных обработок, и подробно рассмотрели один из них – качество используемой для приготовления рабочих растворов воды. Сегодня директор «Августа» по маркетингу и продажам Михаил Евгеньевич Данилов продолжает эту важную тему. Наш разговор – о влиянии погодных условий на процесс опрыскивания.

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.

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).

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.

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.

В таблицах 2 - 3 мы приводим допустимые значения относительной влажности, исходя из допустимых значений Δ T° для мелкокапельного и крупнокапельного опрыскивания. Хотя они и охватывают температурный диапазон 10 - 35 °С, допустимые границы рассмотрены только с точки зрения двух опасностей. Первая – возможное высыхание капель рабочего раствора по дороге от сопла до цели, и вторая – излишне долгая «жизнь» очень мелких капель в приземном слое воздуха, что может приводить к значительному сносу.

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.

Однако если обстоятельства – нагрузка на опрыскиватель, фаза развития культуры, сорняка, вредителя или болезни – требуют провести обработку, а условия не совпадают с рекомендованными производителем для применения и безопасными 15 - 25 °С, то все же имеет смысл ориентироваться на приведенные в таблицах 2 - 3 данные. Они помогут понять, когда выходить на поле с обработками все же можно, а когда точно не стоит.

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.

Таблица 2. Допустимые (нижняя - верхняя) границы относительной влажности, %, при внесении пестицидов при температуре 10 - 23 °С

Таблица 3. Допустимые (нижняя - верхняя) границы относительной влажности, %, при внесении пестицидов при температуре 24 - 35 °С

*Форсунки Lechler AD, DF, FT, LU, SC, ST, TR
** Форсунки Lechler ID, IDN, IDK, IDKN, IDKT, IDTA

Скорость ветра

Понятно, что чем больше скорость ветра, мельче капля рабочего раствора и выше расположена штанга опрыскивателя, тем сильнее будет снос капель. Что приводит и к неравномерности покрытия, и к опасности попадания пестицидов на соседние поля или нецелевые объекты. Позволю себе и тут сослаться на справочные материалы компании «Lechler». При работе с мелкокапельными форсунками не стоит работать при скорости ветра выше 3 м/сек, среднекапельными – 4 и крупнокапельными – 5 м/сек. Стоит иметь в виду, что даже крупнокапельные форсунки всегда дают некоторый разброс в размере относительно медианного значения, и наличие даже небольшой доли мелких капель гербицида при значительном ветре может привести к крайне неприятным последствиям. За скобками оставляем различные специальные модели опрыскивателей (с принудительным осаждением или воздушным рукавом), которые позволяют работать при больших скоростях ветра. Производители говорят возможности использовать такую технику при скорости ветра до 8 - 10 м/сек.

Для одновременного определения на месте температуры, влажности и скорости ветра можно использовать карманные термоанемометры/гигрометры. Такие приборы стоят около 70 - 200 долл. США в зависимости от модели и относятся к разряду весьма полезных приобретений.

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.

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.

Еще проще измерить температуру воздуха в 10 - 15 см и в 2 - 3 м над поверхностью земли (термометр при этом должен находиться в тени), чтобы уловить этот эффект. Если ближе к земле температура ниже, чем на высоте, – температурная инверсия налицо. Поэтому в ясные маловетреные вечера и ночи надо быть крайне осторожным, особенно при использовании мелкокапельных форсунок.

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.

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

Фото «Amazone», «Shutterstock»

Контактная информация АО Фирма «Август» Тел.: (495) 787-08-00