Ін’єктор для введення розчину хімічного засобу в стовбур дерева

Ін'єктор для введення розчину хімічного засобу в стовбур дерева, що складається із робочого елемента із регулювальним клапаном, який відрізняється тим, що робочий елемент виконано із пористого матеріалу з високими гідрофільними і іонообмінними властивостями, зокрема мінералу цеоліту, у вигляді циліндричної трубки, принаймні один кінець якої оснащений регулювальним клапаном у вигляді виготовленої із еластичнопружного матеріалу пробки, наприклад із силікону, причому внутрішній і зовнішній діаметр цеолітової трубки взято у співвідношенні в межах від 1:3 до 1:6 включно при довжині трубки, що становить принаймні не менше її 10 зовнішніх діаметрів. Винахід стосується лісотехніки, екології і лісотехнічної промисловості, і може бути використаний у системі природоохоронних, зокрема, лісоохоронних заходів. Відомий ін'єктор для введення розчину хімічного засобу в стовбур дерева, що складається із робочого елементу із регулювальним клапаном [1]. У відомому ін'єкторі, що являє собою порожнистий металічний циліндр довжиною біля 1,2м, робочий елемент долотоподібної форми для пробиття кори і заглиблення у деревину оснащений спеціальним клапаном, призначеним для регулювання подачі із металічного циліндру у надріз у деревині коригуючого хімічного засобу, наприклад, гербіциду, інсектициду та ін. При цьому забезпечується методика індивідуалізованої корекції, спрямованої на відновлення життєдіяльності хворого дерева. Недоліком відомого ін'єктора є недостатня технологічна ефективність, що випливає з можливості нанесення обмеженої глибини надрізу в деревині за допомогою долотоподібного робочого елементу. В силу цього, а також в результаті природних репаративних процесів у живій деревині пори у надрізаних і перерваних каналах (капілярах) швидко закриваються (заростають). Відтак коригуючий вплив ін'єкованої хімічної речовини набирає ознак короткотривалої разової допомоги ураженому патологічним процесом дереву. Обмежений за якістю рівень технологічності визначається також і недостатньо надійним контролем за ризиком контактування робочого персоналу з небезпечним для їх здоров'я тим чи іншим призначеним для ін'єкції хімічним чинником. В основу винаходу поставлено завдання вдосконалити відомий ін'єктор, в якому шляхом застосування принципово нового технологічного підходу до забезпечення довготривалості коригуючого впливу на структурні і функціональні компоненти живого дерева на основі використання оптимальнішого за своїми фізичними і фізико-хімічними властивостями матеріалу робочого елементу досягають покращання технологічних властивостей ін'єктора, а отже підвищення рівня ефективності від його використання. При вирішенні технічного завдання були взяті до уваги позитивні результати від використання в агротехніці мінералу природного, а саме вулканічного, походження - цеоліту. Цеоліт, як засвідчує досвід його використання в Угорщині, Японії, Перу, в Україні та інших країнах, є унікальним водонеро (19) UA (11) 89901 (13) C2 (21) a200810801 (22) 01.09.2008 (24) 10.03.2010 (46) 10.03.2010, Бюл.№ 5, 2010 р. (72) БІГУНЯК ВОЛОДИМИР ВАСИЛЬОВИЧ, ДЕМ'ЯНЕНКО ВАСИЛЬ ВАСИЛЬОВИЧ (73) ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І.Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО (56) US 4833824, 30.05.1989 GB 2145914, 11.04.1985 US 4651468, 24.03.1987 US 3864874, 11.02.1975 CN 2631206, 11.08.2004 US 6484440, 26.11.2002 GB 2234148, 30.01.1991 US 4308689, 05.01.1982 3 зчинним мінералом, спроможним вбирати вологу, утримувати та віддавати її при потребі рослинам. Цеоліту притаманні виражені сорбційні, каталітичні та іонообмінні властивості. Отже виготовлення робочого елементу ін'єктора із мінералу цеоліту є достатньо обґрунтованим: введений у деревину через висвердлений отвір, цеоліт забезпечить тривале, практично постійне, накопичення вологи і віддачу її деревині. Разом із вологою по деревині поширюватиметься діючий коригуючий (лікувальний) розчинений засіб. З врахуванням унікальної мікрокристалічної структури цеоліту і його виражених адсорбентних властивостей, є достатньо підстав розраховувати на використання цеолітового ін'єктора для вирішення завдань корекції життєдіяльності ураженого патологічним процесом дерева. Беручи до уваги те, що цеоліт (киплячий камінь) легко піддається механічній обробці (обточка, висвердлювання, відрізка, подрібнення), останній є достатньо технологічним сировинним матеріалом. Враховуючи, що Україна має власні, до речі, найбільші в світі родовища цеоліту (Сокирницьке, що на Закарпатті), питання сировини для промислового виготовлення ін'єкторів не складає проблему, а навпаки, набуває значної інноваційної перспективи. Значною мірою це випливає з того, що ін'єкції гербіцидів у стовбури дерев є одним із сучасних способів застосування хімічних речовин у лісовому господарстві [2]. До переваг даного способу слід віднести можливість індивідуального впливу на дерева при відсутності безпосереднього контакту працівникам препаратом, зменшення небезпеки забруднення повітря і ґрунту пестицидами, що особливо важливо для міст і населених пунктів. Важливим перспективним напрямком вказаного технологічного прийому є запобігання за його допомогою вегетативного відновлення листяних порід після вирубки лісоставу. Наприклад, хімічне підсушування осини дозволяє практично повністю видалити кореневе пагіння породи з позитивними наслідками для подальшого лісовідновлення [3]. Перелік креслень. Фіг.1. Порожниста цеолітова трубка - робочий елемент ін'єктора: 1 - цеолітова трубка; 2 - внутрішній канал трубки. Фіг.2. Регулювальний клапан ін'єктора: 1 - цеолітова трубка; 2 - внутрішній канал трубки; 3 - регулювальний клапан у вигляді виготовленої із еластично-пружного матеріалу пробки. Фіг.3. Робочий елемент ін'єктора введений у стовбур дерева (схема): 1 - цеолітова трубка; 2 - внутрішній канал трубки; 3 - регулювальний клапан (пробка); 4 - шприц із хімічною речовиною; 5 - схематичний переріз стовбура дерева із вставленим ін'єктором - цеолітовою трубкою, сполученою зі шприцом, наповненим хімічною речовиною. Виходячи з наведених міркувань, у відомому ін'єкторі для введення розчину хімічного засобу в 89901 4 стовбур дерева, що складається із робочого елементу із регулювальним клапаном, відповідно до винаходу робочий елемент виконано із пористого матеріалу з високими гідрофільними і іоннообмінними властивостями, зокрема мінералу цеоліту, у вигляді циліндричної трубки, принаймні один кінець якої оснащений регулювальним клапаном у вигляді виготовленої із еластично-пружного матеріалу пробки, наприклад, із силікону, причому внутрішній і зовнішній діаметр цеолітової трубки взято у співвідношенні в межах від 1:3 до 1:6 включно при довжині трубки, що становить принаймні не менше її 10 зовнішніх діаметрів. Ін'єктор для введення розчину хімічного засобу в стовбур дерева (Фіг.1-2) складається з циліндричної трубки 1, виготовленої із мінералу цеоліту, в якій висвердлено осьовий канал 2, який принаймні з одного кінця закритий клапаном у вигляді пробки 3, зробленій із полімерного еластичнопружного матеріалу, наприклад, силікону. Ін'єктор працює у такий спосіб. У стовбурі дерева, призначеному за об'єктивними показниками для ін'єкції хімічної речовини, у місці введення цеолітової трубки обережно знімають шар кори і визначають напрямок введення трубки. Відповідно до зовнішнього діаметру вибраної цеолітової трубки 1 у стовбурі дерева 5 висвердлюють отвір таким чином, щоб просвіт між внутрішньою поверхнею висвердленого каналу і зовнішньою поверхнею цеолітової трубки 1 був якнайменшим для забезпечення тісного взаємного прилягання робочого елементу до деревини (Фіг.3). Внутрішній канал 2 цеолітової трубки 1 щільно закривають регулювальним клапаном 3 у вигляді пробки, виконаної із пружно-еластичного матеріалу, наприклад, силікону. Далі у внутрішній канал 2 трубки 1 шляхом проколу голкою при допомозі медичного шприца вводять розчин коригуючої хімічної речовини. При виході голки із каналу цеолітової трубки 1 полімерна пробка як регулювальний клапан 3 забезпечує необхідний рівень герметизації, що гарантує живу деревину від ускладнень у вигляді інфікування. Завдяки особливостям фізичної будови цеоліту та пов'язаних з ними фізико-хімічних процесів у цеолітовій трубці відбувається поступове поширення коригуючої хімічної речовини з порожнини і пористих стінок трубки в деревину. Приклад 1 Листя каштану, вік якого складав 60-65 років, упродовж останніх 4 років розвивалося із запізненням, швидко жовтіло, багряніло та скручувалися - приблизно на 6 тижнів раніше, ніж неушкоджених дерев. При мікроскопічному аналізі пожухлого листя з хворого дерева були виявлені дрібні комахи розміром 3-4мм, які було ідентифіковано як мінуюча (каштанова) тля. З урахуванням досвіду фахівців, було прийнято рішення про введення у деревину хворого дерева хімічного препарату імідаклоприду [4-6]. Вибір останнього як інсектицидного засобу контактно-системної дії із групи неонікотиноїдів (імідаклоприд, тіаклоприд, ацетаміприд) було зумовлено високою селективною токсичною дією на комах внаслідок чутливості рецепторів постсинаптичних нікотинових ацетилхолінових рецепторів центральної нервової системи парази 5 тів. Завдяки наявному в структурі молекули імідаклоприду піридинового кільця з одним атомом хлору в 6 положенні метиленовим містком його молекула зв'язується з активною електронодонорською групою: етеновою або іміновою, що є визначальним у формуванні особливостей біологічної дії інсектициду. Ін'єкцію у стовбур дерева здійснили наступним чином. Навесні (початок травня) в стовбурі дерева на висоті 1м висвердлили отвір діаметром 6мм довжиною 120мм, в який встановили цеолітову трубку, діаметр якої становив 5,9мм. Зовнішній край трубки герметично закрили силіконовою пробкою - регулювальним клапаном, через який за допомогою шприца ввели 1мл імідаклоприду. В результаті, через 10 тижнів ознак ураження дерева тлею не відмічали, листя протягом усього вегетативного періоду (принаймні по вересень включно) залишалося зеленим і сильним, без ознак ураження. Крім того, листя каштану на мало ознак грибкового ураження, яке, зазвичай, супроводжує паразитування каштанової тлі. Приклад 2 За допомогою запропонованого ін'єктора здійснили ін'єкцію гербіциду "Арсенал" у чотири стовбури осики, що підлягали вирубці на ділянці лісовідновлення, з метою ліквідації їх здатності до утворення прикореневого пагіння (парості). У введені в стовбури дерев цеолітові трубки зробили по одній ін'єкції 1мл 25% розчину препарату гербіциду. В результаті, прикоренева парость не розвивалася, що було оцінено позитивно для наступних заходів з лісовідтворення. Отже, запропонований ін'єктор у вигляді порожнистих цеолітових трубок забезпечує технологіч 89901 6 ніший процес введення хімічних речовин у стовбур дерев, порівняно із відомим ін'єктором, і може бути широко використаний як у виробничих цілях, так і на присадибних ділянках. До переваг запропонованого ін'єктора слід віднести можливість багаторічного використання введених у стовбури цеолітових трубок, а також надійніший, ніж за відомим способом-прототипом, захист працівників від несприятливого контакту з хімічним чинником. Джерела інформації, які слід взяти до уваги: 1. Спиридонов Ю.Я., Шестаков В.Г. Применение гербицида Арсенал®, ВК (250г/л имазапира) компании БАСФ на объектах несельскохозяйственного пользования (рекомендации). Москва: РАСХН-ГНУ ВНИИФ, 2007г. - 28с. 2. Омельяненко А.Я., Павлюченков Н.А. Особенности последующего естественного возобновления ели после предварительной химической подсушки осины перед сплошной рубкой древостоев // Труды СПбНИИЛХ. - СПб: СПбНИИЛХ. 2006. - Вып. 3(16). - С.61-67. 3. Павлюченков Н.А. Восстановление леса на сплошных вырубках после предварительной химической подсушки осины (на примере Ленинградской области) / Автореф. канд.дисс. сельхоз.наук. - Санкт-Петербург. - 2007. - 19с. 4. Ю. Михайлов. Ринок засобів захисту рослин. - Пропозиція. - 2001. - №3. - С.107-111. 5. Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні. - Киев,2001. - С.3150. 6. S.D. Buckingham, В. Lapied, Η. Le Corronc, F. Grolleau and D.B. Sattelle. Imidacloprid actions on insect neuronal acetylcholine receptors. - J. Experim. Biology. - 1997. - 200 - P.2685-2692. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 89901 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601