Застосування будь-якого препарату пов’язане з правильним приготуванням робочого розчину та використанням для цього, зокрема води з якісними параметрами. Вода становить 95% (або й більше) розчину, який розпилюється, тому погіршення ефективності пестицидів у більшості випадків напряму пов′язані з якістю води, рівень рН якої не відповідає необхідному, або вона жорстка й містить розчинні солі, органічні речовини, механічні домішки тощо. Крім того, ефективність пестицидів залежить від температури води, яку використовували для приготування робочого розчину. Для приготування робочого розчину необхідно використовувати тільки чисту воду з оптимальними фізико-хімічними властивостями, наприклад артезіанську. Ми вирішили заглибитись у цю тему. Є такі визначальні чинники якості води та їх впливу на засоби захисту рослин: значення водневого показника рН, жорсткість води, розчинені у воді солі, температура води. У цій статті ми розглянемо детальніше вплив рН, у другій частині — всі інші критерії.

 

NB: Необхідно враховувати те, що ефективність пестицидів буде зменшуватися під впливом як природних так і біологічних факторів, зокрема в результаті стікання крапель з листя, змивання їх під час дощу, через поверхневе натягування крапель, випаровування робочого розчину за умов високої температури або низької вологості повітря, також дія пестицидів слабшатиме через наявність кутикули на листках.

Зменшення негативної дії на пестициди від цих факторів меншою мірою залежить від аграрія. Водночас є можливість безпосередньо забезпечити високу технічну ефективність пестицидів завдяки використанню для приготування робочого розчину води, параметри якої не погіршуватимуть властивостей препаратів.

NB: Вода, властивості якої не відповідають вимогам щодо використання її для приготування робочого розчину, буде знижувати не тільки технічну ефективність пестицидів, а й пошкоджуватиме механізми й обладнання, за допомогою яких їх вносять. Робочий розчин для обприскування цільових об’єктів готують у день застосування.

Значення водневого показника рН

Це величина, яка показує міру активності іонів водню (Н+) в розчині, тобто ступінь кислотності або лужності цього розчину. При цьому pH нейтрального розчину становить 7, розчини із більшим значенням водневого показника є лужними, із меншими кислими.

NB: Показник рівня рН води у природному середовищі коливається від 6,5 до 8.

Але є джерела води, в яких рівень рН вище 8. При цьому рівень рН можуть підвищувати деякі препарати. Наприклад, окремі продукти Yara Vita підвищують рН робочого розчину до 10, що суттєво знижує ефективність пестицидів. У забруднених водоймах може міститися велика кількість сильних кислот чи їх солей за рахунок скидів забруднюючих речовин підприємствами. За цих умов величина рН може бути нижчою ніж 4,5. Водночас вода, яку в містах використовують для пиття, також не є ідеальною для використання її для приготування робочого розчину. Вода, яку п’ють, створена шляхом додавання продуктів, таких як хлор, для дезінфекції й знищення шкідливих бактерій, і ця вода, як правило, має лужне середовище  рН 7,8-8,5.

NB: Важливо пам’ятати, що навіть невеликі зміни в рН, викликають великі зміни в кислотності. Наприклад, рН 5 є в десять разів кислішою (тобто містить в 10 разів більше іонів водню) ніж рН 6 і в 100 разів більш кисліша ніж рН 7. Це співвідношення між значеннями характерне для різного ступеня кислотності і вгору і вниз по шкалі рН  (наприклад, рН 9 в 100 разів більш лужна, ніж водний розчин виміряний при рН 7).

Науково доведено, що більшість пестицидів негативно реагують на лужне середовище, наприклад встановлено, що за рівня рН більше 8 відмічався процес розпаду діючих речовин. Тобто значення рН розчину впливає на те, як довго молекула пестициду залишатиметься неушкодженою. Рівень вищий або нижчий за оптимальне значення рН може викликами деградацію пестициду або гідроліз, що суттєво зменшуватиме технічну ефективність пестицидів.

Період напіврозпаду ЗЗР у робочому розчині

Період напіврозпаду пестицидів у робочому розчині залежить від властивостей продукту й від рівня рН. Так, діюча речовина хлорпірифос, яка входить до складу препарату, наприклад Нурелу Д, має період напіврозпаду при рН 7-35 днів, а при рН 8-1,5 дні. Для діючої речовини флуазифоп-П-бутил (Фюзілад Форте 150 ЕС) період напіврозпаду становить при рН 7-147 днів, а при рН 9-17 днів. Для діючої речовини метоміл (Ланнат 20) стабільний рН нижче 7.

До діючих речовин пестицидів, які сильно чутливі до лужного гідролізу, також належать:

  • інсектициди: Azinphos metile, Metil parathion, Permetrina, Myclobutanil, Imidacloprid, Acrimetrina;
  • фунгіциди: Benomyl, Ciprodinil, Fludioxonil, Dinocap.
Період напіврозпаду деяких діючих речовин при різному рівні рН (Deer & Beard 2001; Mckie et al. 2002)
Назва діючої речовини Період напіврозпаду при різних рівнях рН
pH 5 pH 6 pH 7 pH 8 pH 9
ацефат 40 днів 46 днів 16 днів
карбарил 125 днів 24 дня 2,5 дня 1 день
діазинон 31 день 185 днів 136 днів
дикамба с с н н н
диметоат 12 годин 48 хвилин
малатіон 8 днів 3 дні 19 годин
паракват с с с н н
трифлуралін с с с с
2,4-D аміни с с н н н

c — стабільний, н — нестабільный



Період напіврозпаду пестицидів за групами
Назва діючої речовини Група продукту Період напіврозпаду при різних рівнях рН
pH 7 pH 9
Фенмедіфам Гербіцид 12-24 год 7-10 хв.
Десмедіфам Гербіцид 24 год 7-12 хв.
Ізоксафлютол Гербіцид 19 год 3,2 год.
Пропаквізафоп Гербіцид 32 доби 13 год.
Клодіанафоп-пропаргіл Гербіцид 5 діб 1,7 год.
Римсульфурон Гербіцид 7 діб 4,2 год.
Піноксаден Гербіцид 15 діб 7,2 год.
Флуміоксазин Гербіцид 1 доба 14-23 хв.
Феноксапроп-П-етил Гербіцид 23 доби 17 год.
Циперметрин Інсектицид 179 діб 30 хв. (рН 11)
Тау-флувалінат Інсектицид 22,5 доби 30 год.
Біфеназат Акарицид 12 год. 58 хв.
Цимоксаніл Фунгіцид 26 год. 29 хв.
Манкоцеб Фунгіцид 5,5-55 год. 15 год.
Крезоксим-метил Фунгіцид 35 діб 9 год.
Трифлоксістробін Фунгіцид 40 діб 29 год.
Тіофанат-метил Фунгіцид 36 діб 17 год.
Каптан Фунгіцид 14,4 год. 6 хв.
Тирам Фунгіцид 3,5 доби 6,9 год.


NB: Враховуючи зазначене вище, такі факти є вагомою причиною, яка вказує на не припустимість використання робочого розчину на другий день після його приготування.

Вода повинна мати оптимальне значення

Загалом, гербіциди, інсектициди і фунгіциди  найкраще проявляють ефективність під час розчинення їх у не надто кислій воді, рН 4-6,5. Для приготування робочого розчину окремих груп гербіцидів, зокрема сульфонілсечовини, доцільно використовувати воду, що не надто лужна (рН вище 7). Коли рН води виходить за межі оптимального значення, характеристики препарату можуть змінюватися. Особливо чутливо реагують на лужне середовище препарати на основі гліфосату та Лонтрел. Вода з високою кислотністю впливає на стабільність і фізичні властивості деяких хімічних формуляцій.

NB: Дані досліджень свідчать, що ефективність деяких гербіцидів підвищується, якщо їх розчиняють у воді з рівнем рН близьким до 4. Для забезпечення отримання високої технічної ефективності гербіцидів на основі діючої речовини гліфосат необхідно використовувати воду з рівнем рН 3,5.

Окремо доцільно відмітити реакцію на кисле середовище слабо-кислотних гербіцидів. Формуляція пестицидів зазвичай складається зі слабких кислот, або від нейтральних до слабо-лужних. Слабкі кислоти це хімічні сполуки, які легко дисоціюють в кислому середовищі.

До цих гербіцидів належать препарати, які містять такі діючі речовини: Amitrole, Fluazifop, MCPA Amine, Atrazine, Glufosinate Ammonium, Metsulfuron-Methyl, Bentazone, Glyphosate Isopropylamine, Paraquat, Clethodim, Glyphosate, Potassium, Picloram, Clopyralid, Imazamox, Quizalofop, Dicamba, Imazapyr, Sethoxydim, Endothal, Imazethapyr, Tralkoxydim (і це неповний їх перелік).

Негативний рівень рН, впливаючи на хімічний склад молекули пестициду, обмежує здатність більшості пестицидів проникати через шар кутикули і досягати мети, що в свою чергу, знижує ефективність пестицидів, електричний заряд молекул яких слабкий.



Склад хімічних засобів захисту формується таким чином, щоб вони не втрачали ефективність у злегка кислій воді впродовж 24 годин, але це загальне твердження не є прийнятним для всіх пестицидів. Навіть за оптимальнимих параметрів води, яку використали для приготування робочого розчину, більшість пестицидів може випадати в осад у результаті гідролізу, реакції обмінного розкладу між речовиною й водою. Деякі пестициди осідають повільно, у той час як інші стають неактивними протягом декількох годин.

Каліфорнійський університет в Дейвісі сформулював такі керівні принципи, які засновані на рівнях рН води:

  • –рН від 3,5 до 6 є в більшості випадків задовільним для використання води для приготування робочого для обприскування і короткострокового зберігання (12-24 годин) у резервуарі. Не рекомендовано використовувати для гербіцидів на основі сульфонілсечовин.
  • рН від 6 до 7 для невідкладного обприскування для більшості пестицидів. Не рекомендовано залишати суміш в обприскувачі більше ніж на 1-2 години.
  • більшість препаратів, для приготування робочого розчину яких використовувалася лужна вода, необхідно відразу застосувати.

NB: Більшість гербіцидів є слабкими кислотами. Водночас під час застосування препаратів, які підвищують рівень рН необхідно бути обережним, тому що вони можуть також «очистити» і бак. Препарати, на основі аміаку підвищують рН розчину для обприскування до 10-12.

Ці високолужні розчини, призначені для того, щоб «витягнути» з обприскувача будь-які залишки речовин після попереднього обприскування. Тому перед підвищенням рівня рН, навіть якщо використовуватиметься кондиціонер води, необхідно ретельно промивати резервуар обприскувача.

Як збалансувати воду?

Сучасні технології внесення пестицидів вимагають чіткого дотримання рекомендацій щодо їх застосування і відповідно важливим аспектом цього процесу є використання для приготування робочого розчину води, рівень рН і жорсткість якої не змінюватиме фізико-хімічні формуляції хімічних засобів захисту рослин. За умов, якщо рівень рН води, яку використовують для приготування робочого розчину більше 7, рекомендовано застосовувати спеціальні препарати для підкислення.



Для підвищення або зниження рівня рН, в залежності від діапазону, необхідного для досягнення оптимальної продуктивності, застосовують ад’юванти. Встановлено, що параметри води, якість яких не відповідає вимогам щодо використання її для приготування робочого розчину, спричиняє негативний ефект на деякі групи пестицидів та впливає на однорідність суміші в баку. Ад’юванти використовуються для покращення прилипання, змочування, проникнення, а також стійкості засобів захисту рослин до опадів. Також вони забезпечують високу буферну дію в усіх типах води. Окремі ад’юванти є ефективними буферами-заторами, тобто здатними підтримувати сталий рівень рН  розчину, навіть після додавання кількох препаратів у робочий розчин. До переваг окремих ад’ювантів можна віднести зменшення негативного впливу жорсткої води, здатність зменшувати поверхневий натяг на межі середовищ і покращувати контакт з обробленою поверхнею (принцип роботи: робить краплину менш сферичною, так, щоб кут контакту зменшити до мінімуму). Їх ділять на аніонні, катіонні і неіонні. Також окремі ад’юванти усувають резистентну дію воскового нальоту на рослинах. Дрібнодисперсна структура їх діючої речовини легко сприймається і проникає не тільки через продихи, але і через саму мембрану клітин, чим пом’якшується структура воскового нальоту на рослині не руйнуючи його, максимально покращуючи проникнення діючої речовини у рослину.

Також окремі ад’юванти під час використання їх з інсектицидами, руйнують кутикулу шкідників, посилюючи проникнення і швидкість дії інсектициду. В результаті застосування окремих ад’ювантів уповільнювався процес випаровування засобів захисту рослин, суттєво зменшуючи леткість препаратів, та фотодеградації, яка виникає від згубної дії сонячного проміння. Препарати не лишаються на поверхні листка швидке проникнення усуває цю проблему.

Це особливо актуально через те, що рівень рН води у кожному регіоні відрізняється і вода в окремих областях має підвищений рівень мінералізації й її рівень рН може бути лужним і досягати 9. Крім того підвищений вміст солей у воді зумовлює її жорсткість, що також є однією з причин, яка понижує ефективність пестицидів.

Здійснюючи заходи з контролю шкідливих об’єктів, необхідно володіти інформацією про періоди напіврозпаду пестицидів, через те, що затримуючись з оприскуванням, діючі речовини препаратів, перебуваючи довгий час у резервуарі обприскувача, втрачатимуть свої властивості й технічна ефективність препаратів знизиться.

Чутливість гербіцидів у залежності від параметрів води
Гербіцид

 

Параметри води
Забруднена Солона Жорстка Лужна

(> pH 8)

Кисла

(< pH 5)

2,4-D або MCPA амін С С X НР
2,4-D або MCPA складний ефір С Тест Тест С С
Метсульфурон 600 WG/ Metsulfuron 600 WG С     С С НР X
Дикамба амін/Dicamba amine С С НР НР
Diuron/Діурон С Тест С С
Diuron/Діурон + 2,4-D амін С Тест X НР
Diuron/Діурон + MCPA амін С Тест X НР
Fusilade®/Фюзілад® С С С НР X
Chlorsulfuron/Хлорсульфурон, Chlorsulfuron 750WG/ Хлорсульфурон 750 WG С С С НР X
Glyphosate / Гліфосат® X С X X С
Logran® Mandate 750/ Логран® Мандат 750,

Nugran®/Нугран®

С С С НР X
Lontrel®/Лонтрел® С С X X
Simazine/Симазин С X С НР
Sprayseed®/Спрейсид®, Паракват, Дикват X С С НР С
Trifluralin/Трифлуралін С С С С С

ПриміткаС стійкий; X високо-чутливий – не використовувати без попередньої підготовки води (очищення, підкислення тощо); НР середньо-чутливий – не рекомендуєтся використовувати без попередньої підготовки води (очищення, підкислення тощо), або використати невідкладно, якщо відсутня альтернатива; Тест змішати гербициди й воду для визначення любої нестабільності– дані відсутні.

Ігор Сторчоус, Інститут захисту рослин НААН

Аби не пропустити найцікавішого, підписуйтесь на наш канал-Telegram