Сохранность рабочего раствора пестицидов.

Работы по опрыскиванию посевов не всегда идут по плану. Возникают ситуации, когда по разным причинам, будь-то какая-либо техническая неисправность, начавшийся дождь или сильный ветер, приходится временно приостанавливать работы на несколько часов, на день, а то и дольше. Хорошо, если бак одного опрыскивателя окажется пустой или можно перекачать в другой опрыскиватель, или переехать на другое поле. Достаточно хорошо промыть систему и временный простой пройдет безболезненно. И техника сохраняется, и раствор не пропал. Но как быть, если в баке остается готовый рабочий раствор из одного, а то и из смеси нескольких препаратов, а все производители не рекомендуют оставлять уже готовый раствор.

При небольших остатках рабочего раствора, всю готовую смесь можно слить. Материальные потери хоть и будут в виде потери препарата, но они не стоят осадка и отложений в системе, трубках и форсунках, и времени потраченного на очистку всей системы. Да и потом, желая сэкономить, нежелательно к этим остаткам раствора добавлять или на их основе готовить свежий рабочий раствор.

Но если осталось достаточно много рабочего раствора, опорожняя баки, материальные потери будут весьма существенны. Это и стоимость самого препарата, а в случае баковой смеси еще дороже, и ПАВ, и доставка воды.

Как же выйти из этой ситуации. В подавляющем большинстве хозяйственники оставляют рабочий раствор в опрыскивателе для последующего использования. Иногда, правда, очень редко, раствор сливают для хранения в отдельную емкость. Естественно возникает вопрос, а сохранит ли действующее вещество, а значит и рабочий раствор, свою стабильность, концентрацию и эффективность? Что может повлиять на сохранность?


Самым главным критерием сохранности рабочего раствора является качество воды, которая по физико-химическим свойствам является хорошим растворителем для многих химических веществ, с которыми вступает в контакт. Из разных источников вода обладает различными биологическими характеристиками и физико-химическими свойствами, определяющими такие ее показатели, как жесткость, рН, засоленность и мутность.

Начнем с простого. Мутность.

Вода с примесями тонкодисперсных иловатых взвесей, органических веществ. Такие примеси оказывают отрицательное влияние на действующее вещество, которое абсорбируется на этих частицах вместе с другими компонентами формуляции препарата и становится пассивным - дезактивируется. И чем мутнее вода и дольше хранится раствор, тем больше веществ препарата нейтрализуется-дезактивируется.


Что делать. Не использовать такую воду. Но скорее всего у вас нет выбора. Тогда механическая очистка - фильтровать. Но на практике такое маловероятно. Многие используют такой метод: дают воде отстояться, и понемногу сливают через нижний сливной выход осевший осадок, а заправку опрыскивателя производят из верхних слоев воды. Но в любом случае, воду всегда надо фильтровать, и чем тоньше фильтр, тем лучше.

На растущих в придорожной полосе растениях, и культурных и сорных, которые помимо воскового налета и опушения еще и покрыты слоем грязи и пыли, при опрыскивании, будет проходить то же процесс связывания компонентов препарата. В этом случае при краевых обработках остается только  увеличить норму вылива рабочего раствора для достижения должного эффекта.

Жесткость воды.

Первый признак жесткой воды – в мыльной воде само мыло сворачивается и выпадает в осадок. В жесткой воде ухудшается действие ПАВов, а значит закрепление и поступление веществ в растение. Жесткость воды определяется наличием в ней растворенных минеральных солей жесткости – это гидрокарбонаты, сульфаты кальция и магния, хлорид стронция, нитрат железа, силикат марганца. Из всех перечисленных, кальций в жесткой воде представляет собой самую большую проблему. И главное отрицательное свойство жесткости - чем выше концентрация солей жесткости, тем сильнее процесс образования комплексных соединений между молекулами действующих веществ и ионами солей жесткости, что приводит к нейтрализации препаратов (выпадению хлопьев осадка). Жесткая вода при разбрызгивании повышает силу удара и поэтому не задерживается на растении. Мягкая вода способствует приклеиванию препарата к растению.

Общая жесткость состоит из устранимой карбонатной (временной) и неустранимой некарбонатной (постоянной). Временная (карбонатная) жесткость обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов (Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2) и карбонатов (CaCO3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временным. При нагреве воды гидрокарбонаты распадаются с образованием угольной кислоты и выпадением осадка карбоната кальция и гидроксида магния. Соли кальция и магния в значительной степени влияют на жизненные процессы микроорганизмов, в том числе на проницаемость клеточных оболочек. Чем выше временная (карбонатная) жесткость, тем вода характеризуется большей стабильностью реакции, но тем сложнее снизить ее рН.

Постоянная (некарбонатная) жесткость определяется присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется. С постоянной жесткостью бороться труднее. Поэтому все средства по смягчению воды — это средства борьбы с временной жесткостью.

Соотношение различных единиц измерения жесткости воды в отдельных странах: 1 моль/м3 = 1 ммоль/л = 1 мг-экв/л = 2,804 do (Германия) = 5,005 fo (Франция) = 50,05 ppm (США). 1 ммоль/л отвечает содержанию в 1 л воды 20,04 мг/л Са2+ или 12,16 мг/л Мg2+.

С детства все знают, что самая лучшая вода для растений — это мягкая дождевая с большим количеством растворенного кислорода. Постоянная жесткость воды хорошо влияет на обменные процессы в растении, а вот временная жесткость, нарушает кислотно-щелочной баланс в растениях, вот поэтому от нее и надо избавляться.

На примере глифосатов процесс связывания выглядит так. Так как глифосаты по своей структуре в растворе представляют собой хелатирующий агент, то они могут соединяться с катионами кальция, магния, железа, цинка, марганца. Кальций и магний имеют по 2 положительных заряда, а у железа таких зарядов 3. Молекулы глифосата заряжены отрицательно. Положительные и отрицательные частицы притягиваются друг к другу при смешивании. В результате этого кальций, магний и железо притягивает к себе молекулы глифосата. Глифосат сразу же связывается ионами кальция, магния, железа. Происходит нейтрализация глифосата и его молекулы теряют возможность воздействовать на растение.

Ионы алюминия, натрия, калия, цезия и лития так же имеют способность влиять на эффективность гербицидов. Образующиеся соединения глифосата с катионами очень стабильны и поэтому теряются его гербицидные свойства.

Высокий уровень рН и жесткости, дополняя друг друга, приводят к нежелательным последствиям – выпадению осадка, снижению эффективности препарата, уменьшают эффективность поверхностно-активных веществ и т.д.

В воде могут содержаться и минеральные соли Na (бикарбонаты Na2CO3, сульфаты Na2SO4, хлориды NaCl), причем их количество может превышать количество солей Ca и Mg, и вода может и не быть жесткой. Но, большое количеств солей Na негативно сказывается на концентраты суспензий и эмульсий понижая их стойкость и эффективность, а водорастворимые пакеты вообще могут перейти в разряд трудно растворимых.

Нежелательны засоленные воды для препаратов на основе солей (глифосаты).

Жесткость изменяют, добавляя различные кондиционеры на основе щавелевой, ортофосфорной, лимонной кислот, буферные добавки. Передозировка может привести к понижению рН, обратному растворению солей.

На практике, для снижения отрицательного действия жесткости используют сульфат аммония (1-2% рабочий раствор (NH4)2SO4, около 10-20г/л в физическом весе). На рН не повлияет, но снижает жесткость следующим механизмом действия: сульфатный анион SO42- в жесткой воде химически связывает катионы кальция, магния и другие катионы (СаSO4, МgSO4 и т.д.) еще до контакта с молекулами глифосата, тем самым не позволяя деактивировать глифосат. Использовать надо кристаллический сульфат аммония, как наиболее чистый. Гранулированный хуже растворяется и образуется пена и осадок из-за присутствующих в нем антислеживателей и наполнителей.

Аммоний-анион NH4+ сульфата аммония, в свою очередь, способствует улучшению проникновения препаратов.


Такое количество сульфата аммония в растворе служит только для улучшения свойств воды и слишком мало для роли азотной подкормки.

При применении сульфата аммония для смягчения воды следует соблюдать определенные правила. Естественно сначала произвести расчет количества на планируемый объем раствора. Затем приготовить маточный раствор (в 100мл воды растворяется не менее 70г). Растворение сульфата аммония, как и большинство азотных удобрений, происходит с поглощением тепла, поэтому температура раствора понижается и желательно для маточного раствора использовать нагретую воду. Это ускорит растворение. Заливая в бак небольшими порциями, обязательно фильтровать маточный раствор и не менее чем за час до добавления пестицидов при постоянном перемешивании рабочего раствора. Очень внимательно следить, чтобы сульфат аммония весь растворился, иначе осадок гарантированно забьет систему опрыскивания. В этом случае – тише едешь, дальше будешь, полностью себя оправдывает.

Сульфат аммония имеет очень низкую токсичность, используется в пищевой промышленности, так что он безопасен для человека.

Использовать для умягчения воды столь популярный сейчас КАС нельзя, так как он не содержит сульфатный анион, который связывает катионы Ca, Mg и др., но в концентрации 1-2% может выступить адьювантом, улучшая проникновение в листья.

Чувствительны к жесткости воды глифосаты, все водорастворимые формуляции 2,4-Д, дикамба, клопиралид, трифлусульфурон, некоторые граминициды и др.

Исследования показали, что срок хранения не влияет на качественные характеристики рабочего раствора гербицидов, а влияет качество воды. И чем хуже качество воды, тем больше снижение эффективности препарата при хранении. Жесткость измеряется кондуктометрами и в зависимости от показаний прибора, можно определить степень жесткости воды.

Наиболее оптимальны условия для сохранения рабочего раствора это использование мягкой воды с содержанием солей менее 30мг/л или 1,5 ммоль/л.

Кислотно-щелочной баланс.

Эффективность и стабильность работы действующих веществ препаратов зависит от рН среды, которую можно измерить рН-метром.

Для препаратов подверженных щелочному гидролизу необходимо подкорректировать рН среды минимум до слабокислой. И, наоборот, для препаратов подверженных кислотному гидролизу, сохранить слабощелочную реакцию среды.

Наши природные воды имеют в основной массе щелочную реакцию среды за счет присутствия в ней бикарбонатов катионов Ca, Mg и Na. Сохранение кислой реакции раствора (рН менее 6,0) поможет сохранить работоспособность рабочего раствора.

Для большинства пестицидов вода с рН 4,0-6,0 отлично подходит для химобработки и временного хранения. рН 6,1-7,0 – вода подходит для химобработки, но не рекомендуется хранить рабочий раствор длительное время. При рН более 7 требуется использовать кондиционер с целью сохранения эффективности действия пестицидов.


Повышение или высокое значение рН провоцирует реакции химического обмена и затрудняет проникновение действующих веществ в растительные клетки, особенно гербицидов в виде слабых кислот с д.в. в форме солей листового действия. Соли препарата вступают в реакцию с катионами кальция воды в самом баке при приготовлении раствора или уже на листе, высыхая и превращаясь в плохорастворимые соли кальция.

Щелочные воды дезактивируют гербициды сплошного действия глифосаты и дикват, т.к. в водном растворе они проявляют себя как слабые кислоты, поэтому крайне желательно довести реакцию среды воды до рН 5 – 5,5. Это относится к пиретроидам, ФОСам, неоникотиноидам. Все ФОПы не любят щелочную реакцию, 2,4-Д (эфиры и соли), дикамба, клопиралид, некоторые граминициды и др.

Трибенурон-метил же, наоборот, при таком значении рН, начнет разлагаться. Он довольно чувствителен к кислотному гидролизу. Внимательно надо относиться и к баковым смесям с препаратами на основе сульфонилмочевин. Так, как они тоже подвержены не щелочному, а кислотному гидролизу, и менее стойки в кислых (рН менее 7) растворах, чем в щелочных.

Щелочному гидролизу подвержены большинство пестицидов, но особенно инсектициды, которые теряют свои характеристики при рН выше 7,5. Такое значение рН не влияет на фунгициды на основе меди.

Плохо сохраняется приготовленный раствор, если были добавлены гуматы, некоторые препараты бора, фульваты имеющие щелочную реакцию среды.

Но стоит ли безоглядно всегда подкислять воду? Конечно нет. Многие производители заведомо добавляют в химические препараты подкислители и регуляторы. Поэтому путь один – просто замерять рН и быть уверенными в своих действиях.

Смеси.

Каждый препарат содержит в своем составе помимо самого действующего (или нескольких) вещества различные наполнители, вспомогательные вещества, стабилизаторы, адьюванты, эмульгаторы и другие компоненты согласно рецептуры.

И хорошо, если в баковой смеси они найдут общий язык, и не будут конфликтовать как между собой, так и с минеральными солями воды. Но при хранении, такой конфликт может возникнуть.

Как правило, это часто происходит с суспензиями и эмульсиями. Хранить их в виде готового рабочего раствора нежелательно.

Суспензии содержат вещества не растворимые в воде и органических растворителях в виде твердых частиц наподобие илистой мути в воде. Сухие суспензии представлены смачивающими порошками и водно-диспергируемыми гранулами. Жидкие формы – это концентрат суспензии и водно-суспензионный концентрат. Они образуют дисперсии из высокомолекулярных частиц. Для стабильности раствора в состав суспензии добавляют стабилизирующие вспомогательные вещества, которые помогают равномерно распределять частицы суспензии в приготовленном растворе для чего необходимо постоянное перемешивание раствора. В противном случае можно обнаружить на дне клейкую массу.

Эмульсии представляют собой растворимые в органических (маслах) растворителях вещества и представлены концентратами эмульсии, водной эмульсией, микроэмульсией.

Вот смеси суспензии и эмульсии и повышают вероятность выпадения в растворе осадка-хлопьев при взаимодействии. Происходит склеивание и в дальнейшем осаждение частиц. Такие случаи бывают при неправильном приготовлении рабочего раствора, а именно – нарушении регламента порядка смешивания препаратов. В результате получается липкий сметанообразный осадок, забивающий фильтра и куча недовольства «что препараты не годятся».

При длительном хранении под силой гравитации идет процесс естественного осаждения более тяжелых частиц препарата в нижние слои и происходит склеивание осевшей массы. Поэтому необходимо периодическое перемешивание. Но нет гарантии, что такая масса не скопится в системе опрыскивателя, поэтому такие смеси лучше слить в отдельную емкость, а опрыскиватель промыть. В дальнейшем проверить раствор, и если все хорошо – использовать.

Для улучшения качества воды так же используют добавки – кондиционеры. Они регулируют жесткость и способствуют понижению рН воды. Такие добавки связывают и дезактивируют действие кальция, магния и железа в жесткой воде. Действующие вещества остаются свободными и не образуют с катионами осадок.

На тарных этикетках препаратов всегда указывается температурный режим хранения, обычно не превышающий 30-35ºС. Поэтому, днем, ожидая сильную жару, а бывает и выше 40ºС, желательно закрыть от прямых солнечных лучей емкости с готовым раствором, что бы избежать перегрева и возможного разложения веществ или нежелательных химических реакций вследствие повышения температуры и ускорения химических реакций.

Если соблюдать рекомендации по улучшению качества воды, можно избежать повышенного расхода пестицидов, самой воды, а значит и незапланированных материальных затрат. Потому, что очень часто, на практике, с плохим качеством воды борются одним способом – увеличивают норму расхода препарата не задумываясь, что помимо ненужных материальных затрат еще и несем неоправданный урон окружающей среде увеличивая пестицидную нагрузку.

Эдуард Шапарный

По материалам из общедоступных источников

Рекомендуемые товары

Флекс эксперт