Продолжение...
Существует еще несколько мероприятий, которые снижают потенциальные риски для окружающей среды. К ним относятся (рис. 2):
Североамериканские регламенты применения пестицидов обозначают возможность химигации в отдельном разделе и детально описывают технологию такого метода внесения. Использование любого пестицида способом, несовместимым с его регламентом, является нарушением закона. Перед использованием любого СЗР (включая гербициды, инсектициды, фунгициды или нематоциды) через ирригационную систему следует прочитать и понять всю информацию и следовать всем инструкциям и мерам предосторожности, включая процедуры хранения, защиты работников и утилизации пестицидов и тары.
Приведем эту информацию дословно, на примере двух распространенных препаратов для защиты картофеля.
Application and Calibration Techniques for Chemigation: медленно переверните контейнер несколько раз, чтобы обеспечить однородную смесь. Необходимое количество препарата следует медленно добавлять в бак во время заполнения. Держите мешалку включенной при заполнении распылительного бака и во время операций распыления. Применяйте этот продукт только через круговые, линейные и стационарные спринклерные оросительные системы. Не применяйте этот продукт через какие-либо другие системы орошения. Повреждение урожая, недостаточная эффективность или незаконные остатки пестицидов в урожае могут быть результатом неравномерного распределения очищенной воды.
Не применяйте этот продукт через ирригационные системы, подключенные к системе общественного водоснабжения. «Система общественного водоснабжения» означает систему обеспечения населения водопроводной водой для потребления человеком, если такая система имеет по крайней мере 15 сервисных соединений или регулярно обслуживает в среднем не менее 25 человек ежедневно не менее 60 дней в году.
Органы управления как системами подачи оросительной воды, так и системами впрыска пестицидов должны быть функционально взаимосвязаны, чтобы автоматически прекращать впрыск пестицидов при остановке двигателя насоса для оросительной воды. Лицо, хорошо осведомленное о системе орошения и ответственное за ее функционирование, должно присутствовать, чтобы прекратить инъекции пестицидов и внести необходимые коррективы, если в этом возникнет необходимость. Трубопровод для полива должен быть оснащен функциональным автоматическим быстрозакрывающимся обратным клапаном, предотвращающим обратный поток очищенной оросительной воды к источнику воды. Трубопровод также должен быть оснащен вакуумным предохранительным клапаном и сливом низкого давления, расположенным между насосом для поливной воды и обратным клапаном, чтобы предотвратить обратный отток очищенной оросительной воды в источник воды.
Всегда вводите препарат в поливную воду после ее сброса из поливного насоса и после прохода через обратный клапан. Никогда не вводите пестицид во впускную линию со стороны всасывания насоса. Оборудование для впрыска пестицидов должно быть оснащено функциональным, нормально закрытым электромагнитным клапаном, расположенным на впускной стороне впрыскивающего насоса. Заблокируйте этот клапан в системе питания, чтобы предотвратить забор жидкости из резервуара для подачи химикатов при автоматическом или ручном отключении системы орошения.
Поливная линия или водяной насос должны включать функциональный переключатель давления, который остановит двигатель водяного насоса, когда давление воды снизится до такой степени, что это отрицательно повлияет на распределение пестицидов. Распыляемая смесь в резервуаре для подачи химикатов должна постоянно перемешиваться, в противном случае может произойти осаждение и неравномерное нанесение. Не применять, когда скорость ветра способствует дрейфу за пределы области, предназначенной для обработки.
Системы должны эффективно использовать дозирующий насос, такой как объемный впрыскивающий насос (например, мембранный насос), который спроектирован и изготовлен из материалов, совместимых с пестицидами и снабженными системной блокировкой. Для впрыска пестицидов в этих непрерывно движущихся системах должен использоваться объемный впрыскивающий насос, мембранного или поршневого типа, изготовленного из материалов, совместимых с пестицидами, оснащенного системой блокировки и способного впрыскиваться при давлении, примерно в 2-3 раза превышающем давление в линии поливной воды. Аппликаторы Вентури не могут использоваться в этих системах.
Тщательно смешайте рекомендуемое количество препарата в том же количестве воды, которое использовалось во время калибровки, и непрерывно впрыскивайте в систему в течение одного оборота или запуска. Смесь в резервуаре химикатов должна непрерывно перемешиваться во время впрыска. Отключите инжекционное оборудование после одного оборота или запуска, но продолжайте работать с оросительной системой до тех пор, пока препарат не будет очищен в последнем спринклере.
В стационарных системах орошения предпочтительнее использовать эффективно спроектированный встроенный аппликатор Вентури, изготовленный из материалов, совместимых с пестицидами, однако также можно использовать объемный насос. Определите площадь, покрытую спринклером. Заполните бак инжекционного оборудования водой и отрегулируйте расход, чтобы использовать содержимое в течение 30-45 минут. Смешайте желаемое количество препарата, чтобы посевные площади были покрытый водой таким образом, чтобы общая смесь препарата плюс вода в баке для впрыска была равна количеству воды, использованной во время калибровки, и чтобы вся система работала при нормальном давлении, рекомендованном производителем используемого оборудования для впрыска, в течение времени, установленного во время калибровки.
Препарат можно вводить в начале или в конце цикла орошения или в качестве отдельного применения. Остановите инъекционное оборудование после завершения обработки и продолжайте работать дождевальной машиной до тех пор, пока препарат не будет очищен из последней спринклерной головки.
Наносить наземным, воздушным или химигационным способом. Не превышайте 10-дневный интервал между применениями при использовании химигации.
POTATOES-SPRINKLER IRRIGATION APPLICATION: гербицид рекомендуется для довсходового применения с помощью оборудования для спринклерного орошения картофеля, как указано на этикетке. Рекомендуемые нормы, контролируемые или подавляемые сорняки, ограничения и специальные меры предосторожности приведены в разделах «Урожай» на этой этикетке.
Наносите этот продукт только через спринклерные оросительные системы, оснащенные форсунками низкого давления. Не применяйте этот продукт через какие-либо другие системы орошения. Повреждение урожая, недостаточная эффективность или незаконные остатки пестицидов в урожае могут быть результатом неравномерного распределения очищенной воды.
Системы спринклерного орошения должны обеспечивать равномерное применение воды и быть точно откалиброваны для применения препарата. Большая точность калибровки (и распределения) будет достигнута за счет впрыска большего объема более разбавленной смеси продукта и воды в час. Выполните следующие действия для калибровки систем центрального поворота и бокового перемещения:
Не подключайте ирригационную систему, используемую для применения пестицидов, к системе общественного водоснабжения, если не установлены защитные устройства, предписанные этикеткой пестицида для системы общественного водоснабжения. Лицо, хорошо осведомленное о системе орошения и ответственное за ее эксплуатацию, или под наблюдением ответственного лица, должно отключить систему и внести необходимые коррективы в случае необходимости.
Система должна содержать функциональный обратный клапан, вакуумный предохранительный клапан и слив низкого давления, соответствующим образом расположенные на оросительном трубопроводе, чтобы предотвратить загрязнение источника воды обратным потоком. Трубопровод для впрыска пестицидов должен содержать функциональный, автоматический, быстро закрывающийся обратный клапан для предотвращения обратного потока жидкости к насосу для впрыска. Трубопровод для впрыска пестицидов также должен содержать функциональный, нормально закрытый электромагнитный клапан, расположенный на впускной стороне впрыскивающего насоса (например, мембранный насос), эффективно спроектированный и изготовленный из материалов, совместимых с пестицидами и способных быть снабженными системной блокировкой.
Не применять, когда скорость ветра благоприятствует дрейфу за пределы области, предназначенной для обработки. Поддерживайте непрерывное перемешивание в резервуарах для инъекций во время применения гербицида, достаточное для поддержания гербицида в суспензии. Применение большего количества поливной воды, чем рекомендовано на этой этикетке, может привести к снижению производительности продукта за счет удаления химического вещества из зоны действия. Там, где схемы распределения спринклеров не перекрываются в достаточной степени, может возникнуть неприемлемая борьба с сорняками. Если схемы распределения спринклеров чрезмерно перекрываются, это может привести к травмам урожая. Дайте достаточно времени для промывки пестицидов по всем линиям и всем форсункам, прежде чем отключать поливную воду. Чтобы убедиться, что все линии промыты и не содержат остатков пестицидов, в линии можно ввести индикаторный краситель, чтобы отметить окончание периода применения.
Используйте минимум 1 часть воды на 1 часть гербицида для инъекций. Использование большего объема воды обеспечит большую точность и более равномерное распределение. Сток воды (хвостовая вода) от спринклерного орошения должен быть рециркулирован.
Эти приведенные дословно тексты регламентов химигации конкретных пестицидов показывают, что в них, по сути, повторяются общие правила техники безопасности и защиты окружающей среды, требования к защитным устройствам оборудования химигации. В нормативных документах (ФЗ 109, СанПиН 2.1.3684-21, ведомственные приказы) и регламентах применения СЗР в РФ нет разделов по особенностям применения в процессе орошения. Но содержащееся в них разрешение на наземное опрыскивание, обработку посевов фактически подразумевает и разрешает возможность опрыскивания с помощью дождевальных машин и специального оборудования для ввода химикатов. Также целесообразно изучать и брать за основу зарубежные регламенты химигации интересующего препарата (или аналога по действующему веществу и препаративной форме). В информационном поле несложно отыскать официальную документацию фирм — производителей СЗР.
Целью химигации является нанесение количества химического вещества в нужном количестве. Точная калибровка системы впрыска химических веществ имеет решающее значение. Без калибровки невозможно определить, является ли количество применяемого химического вещества слишком большим, слишком малым или правильным. Чрезмерное применение является неоправданно дорогостоящим, и если пестицид применяется чрезмерно, могут серьезно пострадать или даже погибнуть растения, а ответственное лицо может быть привлечено к ответственности за неправильное использование пестицида. Недостаточное применение часто не дает желаемого эффекта.
Калибровка оборудования химигации не представляет труда, но требует некоторого времени, простого оборудования и точных расчетов (фото 6). Не полагайтесь исключительно на данные, предоставленные производителем. Предложения производителя могут устранить необходимость в большом количестве проб и ошибок, но условия в полевых условиях не обязательно соответствуют заводским испытательным площадкам. Исследования доказали, что насосы для впрыска одной модели могут иметь различную фактическую производительность. Те же исследования показали, что на скорость впрыска значительно влияет рабочее давление ирригационной системы. Следовательно единственный способ убедиться в том, что скорость впрыска соответствует требованиям, это откалибровать насос для впрыска в соответствии с текущими условиями эксплуатации.
Измерительное оборудование включает в себя: секундомер, измерительное колесо или ленту (предпочтительно 50 метров), карманный калькулятор и маркировочные флажки или колья, достаточно большие, чтобы их можно было легко увидеть на расстоянии.
Калибровка — это процедура определения количества химического вещества, которое наносится на заданную область в течение заданного промежутка времени. Для удобства и точности многие системы впрыска химических веществ продаются с установленной калибровочной трубкой. Обычно это цилиндр, градуированный в единицах объема, установленный в системе впрыска химических веществ между резервуаром для химических веществ и насосом для впрыска химических веществ. Калибровочная трубка должна быть прозрачной, устойчивой к солнечному свету и поломке и содержать достаточное количество химического вещества для инъекции в течение как минимум пяти минут.
Инъекционное оборудование и предохранительные устройства, необходимые для применения сельскохозяйственных химикатов во всех типах ирригационных систем, аналогичны, как и процедуры калибровки. В общем, необходимо определить:
Процесс калибровки основан на данных измерениях оросительной системы (длина, площадь смачивания торцевого пистолета и т.д.), некоторых общих математических константах и преобразованиях, а также желаемой скорости применения химических веществ. Следующий пример иллюстрирует эту процедуру.
1. Определите площадь, подлежащую обработке, в гектарах, по формуле:
π r2 : 10000;
где: π = 3,14; r2 — радиус машины в метра, в квадрате; 10000 — количество квардатных метров в гектаре.
Для машины с радиусом 600 метров площадь составляет: 3,14 х 6002 : 10000 = 113,04 га.
Определение орошаемой площади сложнее для частичных кругов, полей неправильной формы, кругов с прерывистыми концевыми орудиями и других нетипичных ситуаций. В большинстве случаев разумно оставить концевой пистолет выключенным, потому что рисунок воды легко искажается ветром. Кроме того, в случае сбоя отключения концевого пистолета может возникнуть нецелевое применение. Наконец, помните, что когда торцевой пистолет выключен, обрабатываемая площадь меньше, и, следовательно, количество химического вещества, применяемого на га, изменится, если использовать впрыскивающий насос с постоянной скоростью, добавляющий химическое вещество в распределительную систему.
2. Определите общее количество химических веществ, необходимых для обработки круга. Для этого площадь круга нужно умножить на норму внесения. В нашем случае пусть будет 2 л/га, соответственно на всю площадь требуется 113 х 2 = 216 л конкретного химического препарата. Для данного расчета под нормой понимается количество рабочего раствора из бака. Если в баке препарат разбавлен в три раза водой, значит норма внесения тоже увеличивается в три раза.
3. Время, необходимое для обработки в часах. Это количество времени, необходимое для того чтобы ось сделала один полный цикл или оборот. Скорость перемещения дождевальной машины круговой или линейной должна быть точно измерена. При измерении скорости движения оросительной системы она должна работать «мокрой» (с водой) со скоростью и давлением, которые будут использоваться при химигации. При изменении настройки скорости системы или регулировке дроссельной заслонки двигателя оросительного насоса всегда выполняйте повторную калибровку. Избегайте определения скорости при одной процентной настройке и математического расчета скорости разворота для других настроек, кроме как для получения «приблизительной» цифры.
Проскальзывание колес может значительно варьироваться от одного процентного значения к другому. Кроме того, на скорость движения влияет глубина колеи колеса, поэтому рекомендуется записывать скорость движения в начале, середине и конце вегетационного периода. Для расчета скорости перемещения машины необходимы два измерения: время и расстояние. Измерения могут быть сделаны двумя способами:
Конечным результатом любого метода является скорость перемещения в метрах в минуту.
Первым шагом в определении времени обработки является определение скорости перемещения системы путем мониторинга внешней тяговой тележки. В этом примере мы будем использовать метод 2, описанный выше. Скорость движения = пройденное расстояние : затраченное время. Предположим: Пройденное расстояние = 20 метров, требуемое время = 10 мин. Скорость перемещения = 20 метров ÷ 10 мин = 2,0 метра/мин.
Скорость движения, наряду с расстоянием вокруг внешней колеи колеса, становятся основой для определения количества времени, необходимого для того чтобы машина совершила один полный цикл (оборот). Окружность последней колеи колеса и скорость перемещения оси это два измерения, необходимые для расчета времени вращения. Окружность рассчитывается по формуле: 2 x π x r, где: r = расстояние от центральной башни до внешней колеи колеса в метрах. Предположим: r = 600 метров, π = 3,14. Длина окружности составит= 2 x 3,14 x 600 метров = 3768 метров.
В техпаспорте каждой дождевальной машины указана длина системы и расстояние от центра до каждого спринклера и тяговой тележки. Если эта информация не предоставлена, рекомендуется один раз точно измерить это расстояние колесом или измерительной лентой и навсегда записать его на панели управления. Время полного оборота рассчитывается путем деления окружности последней тяговой тележки на скорость движения в метрах в минуту. В нашем примере: 3768 : 2 = 1884 мин или : 60 = 31,4 часа.
Хорошей практикой управления химизацией является запись времени оборота нескольких циклов орошения и сохранение настроек таймера в процентах и времени оборота на панели управления для справки. Поскольку каждый оборот включает в себя около сотни потенциальных мест измерения времени оборота, каждый оборот обеспечивает очень точное измерение скорости движения.
4. Скорость впрыска химических веществ (в час). Скорость впрыска — это общее количество химического вещества, необходимого для обработки поля (п. 2), деленное на время оборота в часах (п. 3). В примере скорость впрыска = 216 л ÷ 31,4 ч/об = 6879 мл / ч или 114,7 мл в мин.
5. Калибровка химического впрыскивающего насоса. Знание производительности насоса для впрыска химических веществ в зависимости от необходимой скорости подачи может помочь установить начальную настройку насоса. Чтобы определить начальную (или расчетную) настройку насоса для впрыска химических веществ, желаемая скорость впрыска делится на номинальную или максимальную мощность насоса. Предположим, что максимальная скорость впрыска насоса составляет 20 л/ ч. Расчетная настройка насоса = 6879 мл/ч ÷ 20000 мл/ч = 0.34 (34%). Таким образом, 34% — это рекомендуемая первая настройка для первоначальной попытки калибровки. Затем несколько раз проводится измерение количества химиката в калибровочной трубке ровно за одну минуту. Увеличьте или уменьшите настойку насоса, чтобы за минуту в трубке получалось 114,7 мл химиката.
Скорость подачи, выраженная в мл/мин становится скоростью впрыска, при которой насос для впрыска химических веществ должен быть установлен для достижения желаемой химической обработки. Химические вещества различаются по вязкости и плотности. Всегда производите окончательную калибровку с вводимым химическим веществом и при рабочем давлении системы орошения. Когда желаемая скорость впрыска будет достигнута, проверьте окончательную регулировку, продолжая использовать калибровочную трубку в течение длительного периода времени — не менее 5 минут.
Есть еще несколько моментов, которые следует иметь в виду при калибровке насоса для впрыска химических веществ. Во-первых, помните, что выходные значения химических насосов для впрыска обычно измеряются на заводе на основе использования определенной частоты вращения приводного вала. Любое отклонение от испытанной частоты вращения вала приведет к изменению производительности насоса. Химический износ впрыскивающего насоса также изменит производительность. Когда насос для впрыска химических веществ приводится в действие ременным приводом от приводного вала двигателя, питающего насос для орошения, тахометр полезен.
Калибровка дозаторов для стационарной дождевальной системы, капельного орошения имеют некоторые нюансы, но общие принципы при этом те же.
Одним из недостатков химигации, хотя и относительно незначительным, является то, что она требует постоянного контроля. Каждый раз, когда химическое вещество применяется через систему орошения, несколько шагов должны предшествовать, а также следовать за применением.
Наиболее частыми причинами разливов химических веществ являются разрывы шлангов, неисправности хомутов для шлангов и протечки соединений — все это дефекты, которые должна выявлять надлежащая предоперационная проверка. Чтобы обеспечить безопасные мероприятия по химигации, оборудование должно обслуживаться надлежащим образом. Все шланги, зажимы и фитинги должны быть в хорошем состоянии. Настоятельно рекомендуется ежегодно заменять все шланги и зажимы линии впрыска химических веществ. Проверяйте их на предмет износа перед каждой операцией химизации. Все компоненты, контактирующие с химическими веществами, от питающего резервуара до точки впрыска на оросительном трубопроводе, должны быть изготовлены из химически стойких материалов. Перед химизацией проверьте оборудование, чтобы убедиться, что следующие элементы функционируют должным образом:
Чтобы проверить обратный клапан оросительного трубопровода, слив низкого давления, обратный клапан линии впрыска, выключатель низкого давления и блокировку питания, выполните процедуры, перечисленные ниже (рис. 3):
Большинство химических аварий, связанных с химигацией, являются результатом небрежной практики, плохого оборудования или отсутствия знаний о том, как безопасно обращаться с химическими веществами. Время, потраченное на принятие мер предосторожности, — это инвестиции в здоровье и безопасность людей, а также в защиту окружающей среды. Это также помогает гарантировать достижение желаемых результатов. Пестициды по определению являются токсичными продуктами, некоторые из которых более токсичны, чем другие. Эти продукты также представляют определенную угрозу для здоровья человека. В зависимости от токсичности пестицида и типа рецептуры задействованные работники должны быть обеспечены индивидуальной защитной одеждой и средствами защиты.
Одной из наиболее частых причин аварийных разливов является разрыв резервуара для химикатов. Резервуары для жидких удобрений, в частности, часто изготавливаются из формованного пластика или стекловолокна. «Выветривание» этих резервуаров с течением времени приводит к напряжению швов в местах соединения секций, и в конечном итоге резервуар выходит из строя. Когда бак разрывается, производитель теряет ценные СЗР, область, на которую поступает продукт, становится загрязненной, появляется угроза для грунтовых вод под местом разлива или близлежащих источников поверхностных вод.
Если происходит разлив, необходимо предотвратить дальнейшую утечку пестицида (заткнуть отверстие, верните резервуар в вертикальное положение или выполните другие необходимые корректирующие действия). Затем следует не допустить попадания химических веществ с места разлива в какой-либо источник поверхностных вод. Для предотвращения загрязнения грунтовых вод могут потребоваться специальные меры предосторожности, такие как удаление загрязненной почвы. Независимо от размера разлива:
1) избегайте попадания химического вещества на кожу, одежду или обувь, особенно если это пестицид;
2) держите людей, особенно детей, подальше от разливов;
3) сведите потенциальный ущерб от разлива к минимуму. Заполняйте расходный бак не более чем на 95% емкости. Следите за подающим резервуаром во время химигации на предмет возникновения каких-либо утечек.
Для облегчения контроля за процессом химигации основная панель управления, водяной насос, резервуар для подачи химикатов, насос для впрыска химикатов и область вокруг них должны быть свободны от химического загрязнения. Закупорка выпускных отверстий сопел в непосредственной близости от этого оборудования значительно снизит вероятность непреднамеренного воздействия химического загрязнения.
Во время любого применения химических веществ периодически контролируйте систему орошения и оборудование для впрыска химических веществ, чтобы убедиться, что они работают должным образом. Включение концевых пушек, является одним из распространенных источников нецелевого применения. Использование концевых пистолетов во время химигации не рекомендуется. Обычно концевые пушки работают с перебоями. Когда они включаются и выключаются, рабочее давление системы изменяется, что приводит к неравномерному внесению СЗР.
Брызги из систем непрерывного орошения могут переноситься ветром на значительные расстояния. Дрейф может привести к нарушениям закона за неправильное применение пестицида и незаконные остатки пестицидов в урожае или на нем. Это также может повредить ваши собственные или соседские культуры. Изменение ветра также могут оказывать вредное воздействие на некоторые типы спринклерных систем. Чтобы свести к минимуму проблемы, связанные с дрейфом ветра, нужно предпринять следующие шаги: избегать использования, когда ветер достаточно силен (5 м/с и более), расположите разбрызгиватели ближе друг к другу, если это возможно, работать ночью, когда ветер обычно стихает.
Система орошения должна управляться таким образом, чтобы не происходило стока или глубокого просачивания водно-химической смеси. Если сток действительно происходит в пределах поля, следует принять меры предосторожности, чтобы предотвратить выход стока с поля при применении химического вещества. При заданном пакете спринклеров на центральной оси уменьшение глубины нанесения за счет более быстрого вращения уменьшит потенциал стока и глубокой просачивания. Надлежащая практика управления орошением должна использоваться в течение всего сезона орошения, чтобы избежать перемещения воды ниже корневой зоны культуры и с возможностью химического выщелачивания.
Чтобы предотвратить накопление осадков, промывайте систему впрыска в течение не менее 10 минут чистой водой после использования. Промойте систему впрыска, пока система орошения все еще работает, чтобы вода, используемая для очистки, была подана на поле, где было произведено применение химигации. После завершения впрыска работайте с оросительным насосом не менее 10 минут, чтобы промыть оросительную систему любым химическим веществом. Для полной промывки некоторых систем, особенно капельных, может потребоваться более 10 минут.
В заключение необходимо еще раз отметить, что применение химических средств защиты растений в процессе орошения безопасно и эффективно при наличии, правильной калибровке и эксплуатации специального оборудования, надлежащем контроле за процессом внесения и соблюдении комплекса мер предосторожности. Выполнение всех требований технологии, использование точных ирригационных систем делает химигацию отличным методом повысить гибкость и оперативность обработок, уменьшить уплотнение почвы и повреждение урожая, а также сократить трудозатраты на орошаемое растениеводство.