ДЕФОЛИАЦИЯ ХЛОПЧАТНИКА БЕЗ ЯДОХИМИКАТОВ Российский патент 2020 года по МПК A01G22/50 A01D46/08 A01G7/00 

Хлопчатник очень распространенная техническая культура, имеющая стратегическое значение. Поэтому ради того, чтобы обладать этим сырьем, велись захватнические войны. По мере изменений технологий в мире потребление - увеличивается. Если страны Африки и Америки и часть Азии имеют климатически благоприятные условия, у некоторых стран много проблем, по этой причине применяется регулирование роста и удаление листов с куста хлопчатника, чтобы ускорить раскрывание плода. Таким образом, это вынуждает применять ядохимикаты.

Дефолиация и десикация хлопчатника

Хлорат хлорид кальция - 42%-ный водный раствор. Контактный дефолиант и десикант. Может применяться на тех же культурах и в те же сроки, что и хлорат магния, но в два раза больших дозах. Однако в связи с тем, что он выпускается в виде малоконцентрированного водного раствора, его транспортировка и хранение крайне затруднительны. Применяется в настоящее время только для дефолиации и десикации хлопчатника. Дозы - 25-30 кг на 1 га для дефолиации (при раскрытии 1-2 коробочек в среднем на кустах) и 40-50 кг на 1 га для десикации хлопчатника (при раскрытии более 50% коробочек в среднем на кустах, после I-2 сборов хлопка-сырца). Расход раствора при авиаопрыскивании - 100 л на 1 га, при тракторном опрыскивании - 500-600 л. В ряде районов отмечается более мягкое и медленное действие хлората хлорида кальция по сравнению с хлоратом магния.

Дефолиация и десикация хлопчатника являются взаимосвязанными приемами при подготовке хлопчатника к машинной уборке. Они значительно ускоряют темпы созревания и раскрытия коробочек, что происходит не только в результате положительного влияния дефолиантов и десикантов, но и в результате изменения микроклимата куста, его осветления и уменьшения влажности воздуха и почвы и повышения температуры в приземном слое воздуха.

Сочетание дефолиации и десикации хлопчатника позволяет раньше завершить уборку хлопка и в более ранние сроки провести зяблевую вспашку, что необходимо для получения высокого урожая в следующем году.

Хлорат-хлорид кальция. 42% в. р. применяется для дефолиации и десикации хлопчатника и ряда других культур в следующих нормах: на хлопчатнике опрыскивание с целью дефолиации (разрешается двукратная обработка) проводится при раскрытии 1-4 коробочек на кусте - 20-30 л/га, а в целях десикации при раскрытии 50% коробочек - 40-50 л/га, на рисе, подсолнечнике, пшенице, картофеле, сое, клещевине, семенниках сахарной свеклы (десикация) - 40-50 л/га. Срок ожидания 6 дней, обработка одноразовая.

Дефолиация и десикация хлопчатника являются более широкоприменяемыми агротехническими мероприятиями, чем десикация других сельскохозяйственных культур. Поэтому препараты, используемые в хлопководстве, и новые перспективные вещества, обладающие высокой дефолиирующей и высушивающей активностью на хлопчатнике, рассматриваются отдельно.

Грамоксон, а особенно реглон, широко применяются во всем мире для предуборочного удаления ботвы картофеля, для химической сушки на корню семенных посевов клевера и люцерны, для приготовления сена люцерны на корню, что снижает потери протеина, происходящие в результате высушивания на солнце скошенной травы, для десикации клещевины, сои, сорго, подсолнечника, риса, семенных посевов сахарной свеклы, сахарного тростника, для дефолиации и десикации хлопчатника и других культур.

При сочетании приемов дефолиации и десикации хлопчатника можно более быстро и экономично убрать урожай, своевременно очистить поля от стеблей хлопчатника и провести зяблевую вспашку в нормальные сроки, что является залогом высокого урожая будущего. Дефолиация и десикация хлопчатника являются взаимосвязанными приемами при подготовке хлопчатника к машинной уборке. Они ускоряют темпы созревания и раскрытия коробочек, что происходит не только в результате положительного влияния дефолиантов и десикантов, но и в результате изменения микроклимата куста, его осветления и уменьшения влажности воздуха и почвы, а также и некоторого повышения температуры в приземном слое воздуха. Дефолианты и десиканты хлопчатника оказывают инсектицидное и акарицидное действие, в результате чего сокращается численность сосущих и грызущих вредителей к весне следующего года. Сочетание дефолиации и десикации хлопчатника позволяет раньше завершить машинную уборку, подготовить поле и в более ранние сроки провести зяблевую вспашку, что необходимо для получения высокого урожая в следующем году. Дефолианты и десиканты находят применение в определенных зонах страны, что обусловлено, во-первых, зонами выращивания культур, которые могут быть подвергнуты дефолиации или десикации во-вторых, климатическими условиями, в которых может проявиться действие дефолиантов и десикантов. Так, например, цианамид кальция, бутифос, пентахлорфенол, которые используются для дефолиации и десикации хлопчатника, применяются главным образом в Среднеазиатских республиках. Хлорат магния и хлорат-хлорид кальция, которые эффективны не только при дефолиации и десикации хлопчатника, но и для десикации многих других культур (риса, подсолнечника, пшеницы, картофеля, клещевины, сои, семенников сахарной свеклы, зеленцовой и семенной конопли), используются достаточно широко в различных почвенно-климатических зонах.

Бутифос. Действующее вещество 5,5,5-трибутил-тритиофосфат. Выпускается 70%-ный к.э. Среднетоксичен для теплокровных. Применяется в норме 1,4-3 л/га для дефолиации и десикации хлопчатника при раскрытии у растений 1-4 коробочек. Вызывает опадение только тех листьев, на которые попадает. Способствует интенсивному раскрытию коробочек. Характеризуется высокой активностью в различных зонах хлопководства. Одинаково эффективен как во влажную, так и в сухую погоду Для дефолиации и десикации хлопчатника, бобов, сои и льна предложено применять 1%-ные водные эмульсии растворов изо-октилксантогенуксусной кислоты (в минеральном масле). Изо-октилксантогенуксусную кислоту получают взаимодействием водного раствора изооктилксантогената натрия с монохлорацетатом натрия при 70°С. Для дефолиации и десикации хлопчатника в нашей стране производятся цианамид кальция, хлорат магния, хлорат-хлорид кальция, бутифос.

Для десикации других культур в производстве используются хлорат магния, для десикации люпина - роданид натрия. Такой ассортимент препаратов крайне ограничен и не учитывает всего многообразия культур, агротехнических и экологических, почвенно-климатических и сортовых особенностей их возделывания, не обеспечивает должной маневренности в конкретных условиях каждого хозяйства. Для десикации культур необходимы быстродействующие препараты, через 4-6 дней после применения которых можно приступать к уборке урожая. К таким препаратам относятся производные дипиридилия (реглон, гра-уюксои и новый отечественный экспериментальный препарат дипиридилфосфат). Реглон широко, а грамоксон в меньшей степени используются за рубежом и изучаются в нашей стране.

Для успешного проведения механизированной уборки урожая необходимы дефолиация и десикация. Эффективность действия препаратов зависит от состояния растений, температуры окружающей среды, влажности почвы и воздуха, плодородия почвы, уровня питания растений, сроков и способов применения.

Дефолиация. Применение дефолиантов в период повышенной физиологической и биохимической активности, например в фазе плодообразования, не вызывает в листьях изменений, которые обеспечивали бы их опадение. В это время процессы синтеза преобладают над процессами распада, и дефолианты не в состоянии нарушить этот тип обмена. Они вызывают в растениях процессы, аналогичные происходящим при старении листьев и их естественном опадении. В листьях снижается содержание хлорофилла, подавляется фотосинтез, нарушается процесс образования органических веществ, заметно уменьшается количество воды, увеличивается содержание продуктов распада белков и других соединений. Оттекая из листовой пластинки в черешок, эти соединения вызывают обособление клеток отделительного слоя, и лист под собственной тяжестью опадает. Этот процесс в стареющих листьях стимулируется также накапливающимся в их тканях этиленом. Эффективность действия дефолиантов также обусловливается качеством проведения агротехнических мероприятий, таких как поливы, междурядная обработка, удобрение» чеканка, обеспечивающих равномерное развитие растений и раннее созревание. Следует отметить, что позднее проведение дефолиации затягивает начало уборки, снижает процент машинного сбора хлопка-сырца и повышает его засоренность.

Дефолианты, применяемые в хлопкосеющих хозяйствах.

Хлорат магния. Кристаллический комковатый порошок желтого цвета, содержащий 58-66% химически чистого хлората магния, около 30% хлорида натрия и незначительные примеси хлората натрия, хлористого калия, сульфата магния и кальция. Хорошо растворяется в воде, гигроскопичен. Хранить его рекомендуется в сухих помещениях и таре, не пропускающей воду. Хлорат магния менее требователен к теплу, более эффективен при среднесуточной температуре 17-18°С. Он слаботоксичен для теплокровных.

Хлорат-хлорид кальция представляет собой водный раствор солей хлората и хлорида кальция. Жидкость светло-желтого цвета. Содержит 42% хлорида кальция. Препарат в обычных условиях (при температуре 20°С) в 1,5 раза тяжелее воды, хорошо растворим в ней. Отличается несколько замедленным действием на листья хлопчатника.

Бутифос - фосфорорганический дефолиант. Выпускается в виде 70%-ного концентрата эмульсии. Жидкость светло-коричневого или желтоватого цвета, обладает большой летучестью и резким неприятным запахом. Смешивается с водой в любых соотношениях, образуя стойкую эмульсию, которая вызывает опадение листьев хлопчатника в различных условиях влажности. Более эффективен при среднесуточной температуре воздуха 18-20°С. Снижение температуры замедляет действие бутифоса; при этом требуется несколько увеличить норму расхода препарата. Высокотоксичен для теплокровных.

Бутилкаптакс - жидкость темно-коричневого цвета с характерным запахом. Хорошо растворяется в воде. Форма препарата - концентрат эмульсии, содержащий 80% действующего вещества и 10% ОП-7 или ОП-10. Препарат малотоксичен для теплокровных.

Гидрел - новый препарат. Это продукт этилена. Действующее вещество - 2-хлоратэтилфосфорная кислота. Жидкость бесцветная, без запаха, с кислой реакцией. Рекомендован в дозах 6-8 кг/га для дефолиации средневолокнистого и 4-6 кг/га тонковолокнистого хлопчатника в чистом виде, а также в смеси с бутилкаптаксом в составах 3+3, 4+4 и 5+5 кг/га для средневолокнистого, 2+3 и 3+3 кг/га (по действующему веществу) для тонковолокнистого хлопчатника.

Естественно, эта технология портит почву, также окружающую среду. Хлопок применяется на сто процентов, даже отходы, поэтому очень нежелательно применение ядохимикатов. Изучение прежних разработок позволило понять, что нужно изменить технологию дефолиации хлопчатника. Существующую технологию можно модернизировать и применять парогенератор, тепловую пушку, а также криогенную технологию. Автору неизвестно применение такой технологии, поэтому делает только свои видения и выводы. Водяной пар - газообразное агрегатное состояние воды, не имеет цвета, вкуса и запаха. Содержится в тропосфере. Образуется молекулами воды при ее испарении. При поступлении водяного пара в воздух он, как и все другие газы, создает определенное давление, называемое парциальным. Оно выражается в единицах давления - паскалях. Водяной пар может переходить непосредственно в твердую фазу (десублимация) - в кристаллы льда. Количество водяного пара в граммах, содержащегося в 1 кубическом метре, называют абсолютной влажностью воздуха.

Так как теплоемкость пара, вернее теплота его конденсация, достаточно велика, он часто используется в качестве эффективного теплоносителя. Как примеры использования можно привести паровое отопление, промышленное использование пара, например парогенераторы.

Парообразование - свойство капельных жидкостей изменять свое агрегатное состояние и превращаться в пар. Парообразование, происходящее лишь на поверхности капельной жидкости, называется испарением. Парообразование по всему объему жидкости называется кипением; оно происходит при определенной температуре, зависящей от давления. Давление, при котором жидкость закипает при данной температуре, называется давлением насыщенных паров, его значение зависит от рода жидкости и ее температуры.

Принцип работы тепловой пушки: специальный элемент в корпусе изделия нагревается до высокой температуры, через него проходит воздушный поток, создаваемый вентилятором. Результат - мощная струя воздуха высокой температуры.

Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20°С, образует примерно 700 литров газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого типа или криогенных емкостях под давлением. У жидкого азота немало сфер применения. Можно применять его при существующей технологии, чтобы заменить очень вредную ядохимикатную дефолиацию. Лепестки хлопчатника по сортам бывают разной толщины, их можно паром отпаривать, просушить горячим воздухам или заморозить. Таким образом мы можем достичь поставленной задачи без химикатов и это нам гораздо дешевле обойдется. Заменяя ядохимикатную дефолиацию на технологическую, мы можем применять горячий пар, горячий воздух, а также охлажденный азот. При всех этих технологиях мы добиваемся удаления с куста хлопчатника лепестков. Это техническая обработка убивает все живые клетки лепестка и при этом не ухудшает качество и количество урожая. Наша задача здесь - доступность для потребителей применяемых материалов. Самое эффективное - применение замораживания листов, но могут быть недоступны материалы. Поэтому очень удобен вариант применения парогенераторов и тепловой пушки, при очень высокой температуре погибает листок хлопчатника. Это ускорит раскрывания плодов. Таким образом мы достигаем стопроцентного созревания коробочек хлопчатника. Результат - высокий урожай и качественный товар.

Техническая задача в том, что при применении дефолиации паром и холодом требуется емкость - для жидкого азота и для парогенератора - чтобы было вода. Для тепловой пушки нужен электрогенератор. Цистерна устанавливается на раму и соединяется со штангой. На штанге прикрепляется форсунки для опрыскивания сверху. Чтобы была более эффектной обработка для междурядных грядок дополнительная цилиндрообразная форсунка закрепляется на штанге. Эти форсунки пустотельные и туда можно под давлением направит тепло и холод, а также из парогенератора - горячий пар. Таким образом мы достигаем своей цели.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе для дефолиации хлопчатника применяют горячий воздух. При этом для ошпаривания листьев используют горячий пар парогенератора, который преобразует воду в пар. Для просушки листьев горячим воздухом используют тепловую пушку, а криогенную технологию осуществляют с использованием криогенной установки для подачи газа на форсунку для заморозки листьев хлопчатника. Способ обеспечивает эффективное удаление листьев хлопчатника.

Способ дефолиации хлопчатника без ядохимикатов, включающий применение горячего воздуха, отличающийся тем, что для ошпаривания листьев используют горячий пар парогенератора, который преобразует воду в пар, для просушки листьев горячим воздухом используют тепловую пушку, а криогенную технологию осуществляют с использованием криогенной установки для подачи газа на форсунку для заморозки листьев хлопчатника.