16 Вересня 2021

Вплив препаративних форм на ефективність пестицидів

Багато аграріїв часто недооцінюють значення препаративної форми пестициду. Водночас дослідження свідчать, що сучасні формуляції порівняно із традиційними можуть забезпечувати більш високу біологічну ефективність препаратів при одній і тій самій діючій речовині. Крім того, вони дають змогу знизити норму внесення за д.р. і зменшити пестицидне навантаження на агроценози. Яким формуляціям віддати перевагу і які рекомендації щодо їх використання дають експерти – розглянемо в нашій статті.

ПРЕПАРАТИВНІ ФОРМИ І ДОПОМІЖНІ КОМПОНЕНТИ

На сьогодні існують два основних способи створення нових хімічних засобів захисту рослин. Перший – це пошук нових діючих речовин, другий – розробка препаративних форм відомих діючих речовин, що дають змогу найбільш повно використовувати їх цільові властивості.

Пошук нових д.р. – заняття тривале і дороге, тому основну увагу сьогодні приділяють створенню нових формуляцій. У світі відомо до 80 різних типів формуляцій, з яких тільки близько 20 застосовуються на практиці.

Препаративна форма – це складна хімічна структура, як правило, колоїдного (дисперсного) характеру. Основні компоненти препарату – розчинник або наповнювач, діюча речовина (речовини), ад’юванти. Якщо формуляція рідка, то як розчинник у ній містяться вода або олива. Для твердих і суспензійних формуляцій характерна наявність твердого наповнювача. Препарат може містити одну або кілька діючих речовин. Ад’юванти, або допоміжні речовини, призначенні для надання препарату необхідних властивостей. Умовно їх можна розділити на дві групи. Одні посилюють токсичну дію препарату на шкідливі організми; до них відносять поверхнево-активні речовини (ПАР) – це, як правило, мінеральні або рослинні оливи. Інші більше спрямовані на надання препарату властивостей, яких не вистачає діючій речовині, – це змочувачі, стабілізатори, прилипачі, рН-буфери, абсорбенти, антиспінювачі, барвники, антидоти для культури тощо.

Існує думка, що тільки діюча речовина визначає ефективність препарату. Тож часто сільгоспвиробники порівнюють продукти лише за нормами застосування, що не зовсім правильно. Попри те, що біологічна дія продукту, поза сумнівом, залежить від діючої речовини, а допоміжні компоненти не наділені властивостями пестицидів, від правильного вибору типу препаративної форми та допоміжних компонентів значною мірою залежать ефективність, фітотоксичність і токсикологічні характеристики готового продукту.

Скажімо, використання ефективних ад’ювантів дає змогу знизити норму внесення за діючою речовиною при збереженні високої біологічної ефективності та зменшити пестицидне навантаження на агроценози. Так, доведено, що найбільш ефективні препарати на основі гліфосату містять ад’ювант. Тим самим вони забезпечують вищу біологічну активність, аніж деякі гліфосатовмісні гербіциди без такої добавки.

КЛАСИФІКАЦІЯ І ВИБІР ФОРМУЛЯЦІЙ

Пестициди випускають у вигляді рідких або твердих продуктів. Основні рідкі препаративні форми – водні розчини (ВР, ВК), концентрати суспензій (КС, СК, ТКС), концентрати емульсій (КЕ), масляні концентрати емульсій (МКЕ), водні емульсії (ВЕ), суспоемульсії (СЕ), мікроемульсії (МЕ), концентрати колоїдних розчинів (ККР), масляні дисперсії (МД), масляні концентрати (МК), мікрокапсульовані суспензії (МКС).

Із твердих препаративних форм найбільш поширені вододисперсні гранули (ВДГ), змочувані порошки (ЗП), водорозчинні порошки (ВРП), водорозчинні гранули (ВГ), таблетки (таб.).

Вибір препаративної форми при створенні препарату визначається як фізико-хімічними властивостями, так і знаннями та досвідом розробника. Наприклад, якщо діюча речовина нестабільна у водному середовищі, її неможливо випускати у вигляді препаративної форми, що містить воду (ВР, ВК, КС, ТКС, ВЕ, СЕ, МЕ). Якщо ж д.р. розчиняється або нестабільна в органічних розчинниках, не можна створити формуляцію у вигляді КЕ.

Різні формуляції мають свої переваги і недоліки залежно від умов застосування, норми витрати, культури тощо. Так, інноваційні препаративні форми (ККР, МЕ, МД, МКЕ) демонструють високу ефективність за рахунок проникнення, але вони складніші в розробці. Ці препарати містять дорогі компоненти, і для їх виробництва потрібне спеціальне обладнання і висококваліфіковані кадри.

Вододисперсні гранули (ВДГ) і концентрати суспензій (КС) зазвичай поступаються за біологічною ефективністю інноваційним препаративним формам, але мають і свої переваги. Наприклад, ВДГ зазвичай менш токсичні завдяки використанню інертних розріджувачів, які не створюють пилу, можуть мати меншу норму витрати (більш економічні при транспортуванні). А менша токсичність КС обумовлена ​​використанням води як розчинника.

Від правильного вибору типу препаративної форми та допоміжних компонентів значною мірою залежать ефективність і фітотоксичність продукту
Від правильного вибору типу препаративної форми та допоміжних компонентів значною мірою залежать ефективність і фітотоксичність продукту

ТРЕНДИ РИНКУ

За останні роки виробникам ЗЗР вдалося досягти помітних успіхів у сфері розробки препаративних форм.

Так, на зміну шкідливим для довкілля порошкам і дустам прийшли нові, більш екологічні та технологічні формуляції – змочувані порошки, які застосовуються й сьогодні. А згодом – і водорозчинні гранули. Завдяки вдосконаленню препаративної форми отримали друге життя інсектициди із класу ФОС.

Мікрокапсулювання – процес укладання дрібних частинок речовини в тонку оболонку плівкоутворювальної речовини. В результаті цього отримують продукт у вигляді окремих мікрокапсул розміром від часток мікрона до сотень мікронів. Такі препарати (МКС) відрізняються від класичних концентратів емульсій тим, що мають набагато меншу токсичність по відношенню до теплокровних істот.

Технології мікрокапсулювання і наноформуляцій шляхом отримання розчинів наночастинок для полегшення доставки д.р. до місця дії наразі активно розвиваються. І, на думку багатьох фахівців, за ними майбутнє. А ось у минулому можуть залишитися порошки, навіть змочувані, концентрати емульсій. Їх уже є чим замінити – мікрокапсульованою суспензією, мікроемульсією, колоїдним розчином, водною емульсією. Ці препаративні форми – одні з найсучасніших.

Порівняно із традиційними формами (ЗП, КЕ, КС, ВДГ), формуляції у вигляді концентрату колоїдних розчинів (ККР) і мікроемульсії (МЕ) забезпечують більш високу біологічну ефективність, оскільки дисперсність робочої рідини (0,005–0,1 мкм) в 50–1000 разів менша, ніж у традиційних формах (2–5 мкм). Їхню більш високу ефективність доведено багаторічним широкомасштабним застосуванням.

Мікроемульсії та концентрати колоїдних розчинів утворюють прозорий, стабільний у часі розчин, не схильний до розшарування; забезпечують високий коефіцієнт розтікання рідини, повне змочування поверхні, високий ступінь адгезії; гарантують швидке і глибоке проникнення д.р., високу швидкість впливу, значну стійкість до змивання опадами. Таким чином, мікроемульсійна форма дає змогу більш повно використовувати цільові властивості д.р.

Більш високу біологічну ефективність також забезпечує застосування діючих речовин у вигляді масляних формуляцій (МД і МКЕ). Додавання до складу препарату олив сприяє більш легкому проникненню препарату через шар кутикули завдяки близькій хімічній природі оливи та кутикулярного воску. Таким чином, зростає швидкість впливу і стійкість до змивання опадами. Крім того, додавання оливи перешкоджає висиханню краплі при обприскуванні, зберігаючи д.р. пестициду в рідкій формі, завдяки чому зменшується негативний вплив підвищених температур і низької вологості. Завдяки заміні більш токсичних допоміжних компонентів на оливу зменшується небезпека для довкілля і людини.

За рахунок введення до складу препарату олив зменшується поверхневий натяг, поліпшується розподіл препарату по поверхні листка, збільшується ефективна доза д.р., що потрапляють в рослину, яка потребує захисту.

ФОРМУЛЯЦІЇ ДЛЯ ПРОТРУЙНИКІВ

Якщо говорити про продукти для захисту насіння, варто зазначити, що дедалі більшої популярності набувають формуляції на основі кількох діючих речовин із різним спектром контрольованих шкідливих організмів, наділених іншими фізіологічними активностями (стимуляцією імунітету, стартовим набором поживних речовин, рістрегуляцією тощо). Такі формуляції насамперед затребувані в високоінтенсивних системах рослинництва.

Сучасні формуляції у вигляді концентрату колоїдних розчинів і мікроемульсії забезпечують вищу біологічну ефективність, оскільки дисперсність робочої рідини в 50–1000 разів менша, ніж у традиційних формах
Сучасні формуляції у вигляді концентрату колоїдних розчинів і мікроемульсії забезпечують вищу біологічну ефективність, оскільки дисперсність робочої рідини в 50–1000 разів менша, ніж у традиційних формах

Звісно, ідеалом є дражування (капсулювання) насіння шляхом пошарового накладання різних протруйників. Такі технології давно використовуються для просапних культур, можливо, до цієї технології перейдуть і при вирощуванні зернових. Тут також береться до уваги можливість попередження розвитку резистентних популяцій шкідливих організмів.

Взагалі препаративна форма протруйника насіння – окрема тема для розмови. На думку фахівців, її вплив на якість такої потрібної й важливої ​​технологічної операції, як протруювання, в жодному разі не можна недооцінювати. Всі ще пам’ятають, як для обробки насіння використовували сухі протруйники, що відрізнялися недостатнім прилипанням, а це призводило до виділення пилу на робочих місцях і, як наслідок, до втрат діючої речовини. Про високу якість протруювання не могло бути й мови, не кажучи вже про безпеку цієї технологічної операції.

Сьогодні виробники готові запропонувати ринку інноваційні формуляції, максимально позбавлені цих недоліків. Наприклад, препарати в формі мікроемульсії (МЕ) забезпечують максимальне проникнення діючої речовини всередину насіння, потужний і тривалий захист у період вегетації. Збільшення проникаючої здатності призводить до зниження втрат препарату при транспортуванні й сівбі, посилює дію в боротьбі з внутрішньонасіннєвою інфекцією.

Компанія «Байєр» випускає препарати у вигляді КС (Ламардор Про, Редіго М, Баритон Супер, Сценік), готові до використання рідкі форми (суспензії з підвищеною концентрацією діючої речовини) на основі спеціальних розчинників, що надає препаратам відмінних обволікаючих властивостей і забезпечує гарне прилипання до кожної окремої зернівки у процесі протруювання.

Читати по темі: 7 правил внесення ґрунтових гербіцидів

Компанія «Сингента» свої продукти для захисту насіння виробляє за унікальною на ринку запатентованою технологією «Формула М», яка забезпечує рівномірний розподіл продукту і надійне закріплення його на насінні. При проведенні кількох технологічних операцій (навантаження, транспортування, розвантаження, засипання в сівалку) частина неякісного продукту може обсипатися з поверхні насіння, тим самим знижуючи дозування активно діючої речовини та біологічну ефективність проти шкідливого об’єкта. Згідно з численними дослідженнями, втрати препарату при цьому можуть досягати 20–30%.

Таким чином, препаративна форма має велике значення для якісного протруєння, але потрібно брати до уваги і якість використовуваного насіннєвого матеріалу. Наприклад, важливо знати кондицію насіння. Якщо вміст вологи в зерні перевищує необхідні параметри або не досягає їх, то в такому випадку зростає небезпека негативного впливу протруювання на схожість і врожайність культури. З цієї причини не варто надто розбавляти водою протруйники, оскільки це може вплинути на кондиційність насіння. Норма витрати протруйника часто пов’язана з розміром насіння, оскільки зі зменшенням розміру насінин збільшується їх загальна поверхня, однак дрібнонасінні культури потребують меншої кількості посівного матеріалу на площу, ніж крупнонасінні. Відповідно, для дрібнонасінних культур вигідніше купувати більш концентровані формуляції й навпаки.

ДОТРИМУВАТИСЬ ІНСТРУКЦІЇ

У кожного продукту є свої реєстрація на культуру, препаративна форма, дозування і фаза обробки, яких необхідно точно дотримуватися, щоб уникнути негативних проявів препарату і досягти біологічної ефективності в полі.

Будь-які помилки у виборі препарату, а також порушення регламентів його застосування можуть призвести до отримання врожайності нижче запланованої. Використання ж не перевірених препаратів невідомого походження може спричинити не тільки зниження врожайності, а й повну загибель культури. Однак на практиці ці, здавалося б, такі прості й очевидні рекомендації виробника часто не виконуються. Але ж навіть елементарне збовтування каністри перед застосуванням може позитивно вплинути на ефективність препарату. Наприклад, рідка формуляція містить чимало компонентів із неоднаковою стабільністю рівномірного розподілу. У процесі довгого зберігання або внаслідок впливу інших фізичних чинників можуть з’явитися агрегати (згустки у препараті). Тому важливо перед застосуванням збовтати каністру для відновлення рівномірності розподілу компонентів формуляції в усьому її обсязі.

Як свідчать спостереження фахівців, деякі агрономи заради сумнівної економії іноді намагаються використовувати формуляції в не передбачених цілях. Використання препаративних форм, призначених для обприскування по вегетації культури, замість протруйників і навпаки може призвести до збільшення ризиків фітотоксичності для культури, негативного впливу на схожість, забруднення навколишнього середовища. Тому всі виробники ЗЗР настійно рекомендують аграріям утриматися від подібних експериментів.

Проблема фітотоксичності для культури може посилитися і при обробці насіння баковими сумішами протруйника з мінеральними добривами. У цьому випадку зростає ризик фітотоксичної дії на культуру з боку активних речовин добрива, особливо в разі їх нерівномірного розчинення в баковій суміші.

ПРИГОТУВАННЯ БАКОВОЇ СУМІШІ

Часто помилки з вибором і використанням формуляцій виникають на етапі приготування бакової суміші, при цьому не має значення, протруйник це чи гербіцид, фунгіцид чи інсектицид.

Додавання компонентів у бакову суміш потрібно здійснювати послідовно з обов’язковим перемішуванням. При цьому введення наступного компонента суміші допускається тільки після розмішування і розчинення попереднього. Загальні підходи до порядку приготування бакових сумішей такі: для деяких препаратів рекомендовано попереднє приготування маточного розчину; також необхідно дотримуватися черговості додавання компонентів залежно від препаративної форми: вода → ЗП → ВДГ → ВР, ВРК, ВК → МД, МКЕ → МЕ → ККР → КЕ → рідкі добрива → вода до повного обсягу. Необхідно суворо дотримуватись рекомендацій виробника пестицидів.

Також потрібно брати до уваги якість води. Це важливий аспект при приготуванні робочих рідин. Вода має бути чистою, без домішок і мати оптимальний фізико-хімічний склад.

Вода поганої якості може знизити ефективність дії пестицидів і агрохімікатів, а також пошкодити обладнання для обприскування.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИБОРУ ПРЕПАРАТИВНОЇ ФОРМИ НА ПРИКЛАДІ ПРОТРУЙНИКІВ

Норма витрати препарату і діючої речовини. За можливості потрібно підбирати впакування, яке містить кількість препарату, зручну для заправки наявної протруювальної машини.

Безпека роботи. Сухі препаративні форми мають здатність до виділення пилу і випаровування компонентів формуляції, що підвищує небезпеку проникнення препарату в організм і ризики загоряння на складі. Контактна токсичність емульсій для людини набагато вища, ніж суспензій, з огляду на їх швидке проникнення через шкіру. Однак після висихання суспензії починають порошити, відтак зростає небезпека їх потрапляння в легені.

Забруднення довкілля. Сильними забруднювачами є не тільки діючі речовини пестицидів, а й ПАР і розчинники. Так, використання формуляцій на основі природних олив (олій) – наприклад, масляної дисперсії, буде кращою заміною емульсій, вироблених на основі токсичних мінеральних (нафтових) олив.

Біологічна та економічна ефективність. Різні препаративні форми мають різну ефективність з огляду на особливості їх використання. Так, суспензії при висиханні часто порошать і втрачають частину препарату при пересипанні й сівбі, тому краще використовувати їх із пиловловлювальним обладнанням. Емульсії не порошать, але мінеральні оливи часто токсичні для насіння та сходів, що впливає на економічний ефект.

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2021

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram

СТАТТІ ПО ТЕМІ

Погода

Kyiv
чисте небо
14.3 ° C
16.2 °
14 °
72 %
2kmh
0 %
Чт
16 °
Пт
20 °
Сб
17 °
Нд
17 °
Пн
10 °