Purškimo skiedinių priedai ir jų skirstymas

Regina Vainiūnaitė

Aleksandro Stulginskio universitetas

2013-11-13

Inovacijos ir investicijos augalų apsaugos pramonėje – milžiniškos. Chemijos įmonės sukūrė daug naujų produktų (ir šis procesas nenutrūkstamai vyksta toliau), kurie išsprendė daug iškilusių klausimų ir padeda užtikrinti vis augančią maisto produktų paklausą visame pasaulyje.

Žemės ūkio sektoriaus pramoninės įmonės yra sukūrusios bei kuria efektyvius produktus, kurie yra žymiai saugesni žmonėms bei „draugiškesni“ aplinkai. Tačiau, didžioji dalis, kuri gali siekti net iki 70 procentų bet kurio pesticido – fungicido, insekticido, herbicido, gali nepasiekti savo biologinio tikslo. Tokia situacija nėra pageidaujama visais aspektais.

Praktikoje, žemės ūkio chemijos efektyvumas gali būti padidintas į purkštuvus pridedant priedų. Technologijoms ir mokslui žengiant pirmyn, šiuo metu jau galima pasidžiaugti, kad rinkoje egzistuoja pesticidai, kurių sudėtyje yra priedų, padidinančių pesticidų panaudojimo efektyvumą. Tačiau, vis dėlto, prie daugelio šiuo metu rinkoje esančių pesticidų dar yra rekomenduojama papildomai dėti įvairių priedų, norint gauti maksimalią naudą iš purškimo.

Purškimo skiedinių priedai ir jų skirstymas

Yra daug būdų, kaip skirstyti priedus, dedamus į purškimo skiedinius, tačiau šiuo metu nėra standartinės sistemos, kurią naudotų visi priedų ar pesticidų gamintojai. Pagalbinės medžiagos, kurios kartais vadinamos purškimo modifikatoriais ar paviršiaus aktyviomis medžiagomis (liaudyje paplitęs išsireiškimas „lipnioji medžiaga“ ar „lipalas“), keičia fizikines ir chemines purškiamo tirpalo savybes, taip purškiamas tirpalas geriau prilimpa prie augalo paviršiaus, sumažėja jo nuslydimo nuo lapų ir pasklidimo aplinkoje tikimybė, pagerėja įsiskverbimas į augalą. Renkantis priedus, visada reikia perskaityti instrukciją, esančią ant pesticido pakuotės. Kai priedai pasirenkami ir panaudojami teisingai, padidėja fungicidų, herbicidų, insekticidų veiksmingumas.

I Paviršiaus aktyvioji medžiaga

Paviršiaus aktyvioji medžiaga (PAM) – tai medžiaga, kuri dėl savo sudėties veikia dviejų atskirų fazių jungiamąjį paviršių ir taip žymiai pakeičia jo fizikines savybes, pakeisdama tam tikrą paviršutinę arba tarppaviršinę veiklą.

PAM yra plačiausiai naudojamos ir bene pačios svarbiausios pagalbinės medžiagos, pagerinančios pesticido bei trąšų pasklidimo, prilipimo, purškimo ir drėkinamąsias savybes, dėl šios priežasties gaunama maksimali nauda iš kiekvieno išpurkšto lašo.

Paviršiaus aktyviųjų medžiagų veiksmingumas, aktualus jas naudojant žemės ūkyje:

1. Šios medžiagos sumažina tirpalų paviršiaus įtempimą, o tai užtikrina, jog išpurkšto tirpalo lašeliai pasklinda tolygiu ir plonu sluoksniu, o ne atšoka nuo augalo lapų;

2. Padidina purškiamo tirpalo lašelių prilipimą prie augalo;

3. Padidina skverbimąsi per augalo lapų plaukelius, vaškinį sluoksnį ar kitas lapo paviršiaus struktūras, t. y. gali veikti pesticido prasiskverbimą į augalą, keisdamos vaškinio lapų sluoksnio klampumą ir kristalinę struktūrą;

4. Stabdo purškiamo tirpalo nuosėdų kristalizaciją;

5. Lėtina išdžiūvimą ir padidina drėgmės užsilaikymą išpurkštuose vandens lašeliuose;

6. Sumažina pesticidų kiekį, patenkantį ant dirvožemio.

PAM klasifikacija

Atsižvelgiant į cheminę sudėtį ir veikimą tirpaluose, PAM skirstomos į:

Nejoninės PAM

Nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos hidrofilinė dalis neturi krūvio. Jos nereaguoja su pesticidų druskomis ar molekulėmis, esančiomis vandenyje. Nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos yra dažniausiai rekomenduojamos ir naudojamos žemės ūkyje. Pesticidų, kurie skirti purkšti jau susiformavusius augalus ir neturi sudėtyje PAM, etiketėse dažnai rekomenduojama jų pridėti. Nejoninės paviršiaus aktyviosios medžiagos chemiškai yra klasifikuojamos į: etoksilatus, EO/PO kopolimerus, organosilikonus.

Etoksilatai yra gaunami etileno oksido polimerizacijos metodu. Etoksilinimo laipsnis gali kisti nuo 2 iki kelių šimtų metileno oksidų grupių, darančių įtaką hidrofilinėms paviršiaus aktyviųjų medžiagų savybėms. Kuo didesnis etoksilintų grupių skaičius, tuo daugiau deguonies atomų polinėje molekulės grandinėje, tuo hidrofiliškesnė paviršiaus aktyvioji medžiaga, o tuo pačiu ir tirpesnė vandenyje. Kuo didesnis etoksilinimo laipsnis, tuo didesnė junginio molekulinė masė, todėl kambario temperatūroje šios medžiagos gali būti pastos ar tirštos masės pavidalo. Šiai grupei priskiriami etoksilinti alkoholiai, nonilfenolio etoksilatai, esteriai. Šios grupės priedai tirpalų paviršiaus įtempimą gali sumažinti daugmaž iki 30 mN/m.

EO/PO kopolimerai yra gaunami etileno (EO) ir propileno (PO) oksidų polimerizacijos metodu. EO ir PO grupės gali būti sujungtos į kopolimerus. Jų savybės taip pat priklauso nuo junginių molekulinių masių – nuo molekulių dydžio, bei etoksilatų santykio. Tokios paviršiaus aktyviosios medžiagos dažniausiai pasižymi geromis lipofilinėmis (hidrofobinėmis) savybėmis, todėl labai gerai dera su kai kuriais herbicidais. Šios paviršiaus aktyvios medžiagos plačiai naudojamos koncentruotų suspensijų kompozicijose, kaip stabilizatorius, neleidžiantis aktyvioms medžiagoms sušokti į dribsnius.

Organosilikonai – pastaruoju metu daugiausiai dėmesio sulaukianti nejoninė PAM. Tai organiniai junginiai, savo sudėtyje turintys silicio jonų. Tradiciniai organosilikonai yra jautrūs pH pokyčiams, geriausiai veikia, kai terpė yra neutrali. Kitu atveju, vyksta hidrolizė. Šios reakcijos metu junginio molekulės skyla į dvi mažesnes, kurių viena prisijungia vandens vandenilio protoną, kita – OH- grupę. Naujos kartos organosilikonų struktūros yra modifikuotuos taip, kad būtų sumažinta junginio hidrolizė. Organosilikonai pasižymi didžiausiu gebėjimu sumažinti tirpalų paviršiaus įtemptį tarp visų paviršiaus aktyviųjų medžiagų. Kadangi jos sumažina vandens paviršiaus įtempimą iki tokio lygio, kad purškiamo skiedinio lašeliai, patekę ant lapo ar augalo paviršiaus, sugeba padengti kelis kartus didesnį augalo plotą. Dėl šios savybės, naudojant organosilikonines paviršiaus aktyviąsias medžiagas, reikia mažesnio vandens kiekio, norint padengti tą patį augmenijos plotą.

Silikoninės PAM gali sumažinti tirpalo paviršiaus įtempimą iki 20 mN/m (vandens paviršiaus įtempimas – apie 72 mN/m), todėl tirpalas gali lengvai prasiskverbti pro lapo žioteles. Pesticido, su pridėtomis silikoninėmis PAM, lietus beveik nenuplauna, net jei lyja praėjus mažam laiko tarpui nuo purškimo, kadangi veiklioji pesticido medžiaga, PAM dėka, patenka į augalą per trumpesnį laiko tarpą po apipurškimo. Silikoninėmis PAM atsargiai reikėtų papildyti tokius mišinius, kuriuose yra produktų, sukeliančių augalams stresą. Mokslininkai teigia, kad naudojant PAM, padidinamas pesticidų efektyvumas, tačiau padidėja pesticidų garavimas.

II Purškimo modifikatoriai

Pagalbiniai priedai dedami į tirpalą, kad pagerintų jo veikimą. Patys priedai tiesiogiai herbicido aktyvumo nedidina. Vietoj to, jie keičia fizikines ir chemines purškiamo tirpalo savybes taip, kad jis geriau veiktų ir būtų gaunamas norimas rezultatas. Priedai mažina nepageidaujamą poveikį ir išplečia įvairias sąlygas, kurios turi įtakos teigiamam pesticidų veikimui. Skirtingų savybių purškimo modifikatorių – pagalbinių priedų – pavyzdžiai yra aptariami žemiau.

pH buferiai. Tirpalų pH turi didelę įtaką pesticido veiksmingumui. Purškiamo tirpalo pH veikia nuosėdų susidarymą, kuris veikia pesticido efektyvumą. Gebėjimas kontroliuoti pH pokyčius mišinyje gali būti svarbus užkertant kelią pesticido skilimui į neveikliąsias medžiagas, kurį sukelia rūgščių ar bazių hidrolizė vandeniniuose tirpaluose. Kai kurie pesticidai parduodami su jau įmaišytu pH buferiu. Priedai, kurie veikia pH, gali pagerinti pesticido sklaidą ar tirpumą mišinyje, kontroliuoti jo joninę būseną ir padidinti mišinio suderinamumą. pH buferiai yra naudingiausi, kai jie naudojami labai šarminiame ar rūgštiniame vandenyje, kuris, kitu atveju, stipriai sumažintų pesticido aktyvumą.

Derinančiosios medžiagos. Derinančiosios medžiagos stabdo fizikinę ir cheminę sąveiką tarp skirtingų pesticidų ir trąšų. Kitaip, susimaišius pesticidams, tirpalas taptų nevienalytis ir nepavyktų jo purkšti. Bet dažniausiai ant pesticido etiketės būna parašyta, ar galima jį maišyti su kitais produktais. Kai kurie pesticidai yra maišomi su trąšomis arba trąšų tirpalais. Derinantieji priedai yra dedami, kad šie pesticidai išlaikytų stabilumą ir yra dažniausiai maišomi su skystomis trąšomis. Dauguma pesticidų gali būti maišomi su azoto tirpalu nesusidarant jokioms nuosėdoms ar nesuderinamumui, bet suderinamumas gali būti mažas, jei vandenyje gausu įvairių druskų, vanduo yra kietas arba neįprastai šaltas.

Medžiagos, stabdančios putojimą. Putojimą stabdančios medžiagos mažina ar slopina purškiamo tirpalo putojimą rezervuare. Putojimo slopiklis, antiputintojas arba priešputis – tai priedas, naudojamas apsaugoti nuo putojimo arba jo sumažinimui. Jis priverčia putų burbuliukus susproginėti ir taip sunaikina jau susidariusias putas. Apskritai, yra lengviau užkirsti kelią putų formavimuisi nei naikinti jau susiformavusias. Dauguma purškiamųjų tirpalų mišinių linkę putoti, ypač kai jie maišomi kartu su minkštu vandeniu. Šios medžiagos pridedamos prieš maišant purškiamą tirpalą. Paprastai didžiausia koncentracija, kuri reikalinga norint panaikinti putojimą, yra apie 0,1% viso purški