Адъюванты: «тонкая настройка»

Рынок адъювантов развивается в унисон с рынком пестицидов и листовых удобрений. Конечно, наибольшее количество адъювантов используется со СЗР, составляя 4-5% их рынка. Использование же листовых удобрений чаще всего приурочено к той или иной пестицидной обработке, потому, как правило, выбор адъюванта определяется требованиями к внесению пестицида. Но часты случаи, когда сроки внесения удобрений не совпадают со сроками внесения СЗР, и тогда необходимо правильно подобрать адъювант. К тому же, свойства адъювантов важно учитывать и при составлении баковых смесей пестицидов и удобрений, потому как при этом система взаимодействия удобрение-пестицид еще более усложняется.

Рынок адъювантов для сельскохозяйственного использования очень фрагментирован и особенно зависим от цены. Наибольшими игроками на этом рынке остаются AkzoNobel N.V. (Нидерланды), Clariant International Ltd. (Швейцария), Solvay SA (Бельгия), Dow Corning (США), Croda Chemicals (Индия), Tanatex Chemicals BV (Европа) и Helena Chemical Company (США). В последние пять лет мировой рынок адъювантов стремительно растет, и в ближайшие годы прогнозируется его дальнейшее развитие. Наибольшими потребителями адъювантов являются Италия, США, Франция, Германия, Австралия, Бразилия, Канада, Индия и др. Развитие рынка адъювантов стимулируется потребностью в новых продуктах, удовлетворяющих новые потребности агрария.

Коммерческие листовые удобрения обычно состоят из двух основных компонентов: активного вещества (собственно элементы питания) и адъювантов.

Адъюванты – любые соединения или вещества, которые добавляются к пестицидам или листовым удобрениям с целью изменения характеристик активного компонента.

Адъюванты, используемые в листовых удобрениях, улучшают распыляемость раствора и продолжительность действия активного вещества на поверхности листа, влияя, таким образом, на поглощение и ассимиляцию элементов растением. Интерес к адъювантам давно привлекает производителей листовых удобрений, поскольку эти вещества способствуют повышению их эффективности. На рынке адъюванты представлены как отдельными препаратами с определенными или комплексом свойств, так и введенные в состав листовых удобрений.

Топография поверхности листа разных растений очень различается для разных видов и даже сортов растений, а также сильно зависит от возраста растения и внешних факторов. Восковой кутикулярный слой на поверхности листа и эпидермальные структуры (волоски трихомы) препятствуют смачиванию. При таких условиях адъюванты способны изменять свойства растворов листовых удобрений, способствуя лучшему смачиванию поверхности листа, удержанию раствора на поверхности (за счет уменьшения поверхностного натяжения) и проникновения элементов внутрь листа. Влияя на поглощение и биоактивность элементов питания, адъюванты способны снизить или повысить риск фитотоксичности внесенных ингредиентов, что необходимо обязательно учитывать. Таким образом, адъюванты помогают т.н. «тонкой настройке» действия активного составляющего.

И хотя на рынке можно встретить множество терминов, объединенных под понятием «адъюванты», присутствующие составляющие могут быть классифицированы следующим образом:

(1)               Активаторы (например, поверхностно-активные вещества), которые повышают активность, проникновение и удержание активного вещества;

(2)               Вспомогательные адъюванты (еще называемые «модификаторами спрея», например, подкислители), которые изменяют физические или химические свойства растворов без прямого влияния на эффективность активного вещества).

Название адъюванта чаще всего отражает то влияние, которое он оказывает на свойства спрея. И разделение на активаторы и вспомогательные адъюванты достаточно условное: один и тот же компонент может улучшать физические свойства раствора, влияя, таким образом, на поглощение и усвоение элементов питания. А разные адъюванты могут влиять на поглощение элементов разными путями.

Сурфактанты или поверхностно-активные вещества (ПАВ) – наиболее часто используемые с листовым

Механизм действия сурфактантов, наносимых на поверхность листа с удобрением, сложный и не полностью понятный. Stock и Holloway предположили следующий принцип их действия: (1) повышение площади эффективного контакта капли; (2) растворение или разрушение эпикутикулярного воска; (3) растворение элементов питания в капле; (4) предотвращение или задержка образования кристаллов; (5) удержание каплей влаги; (6) способствование инфильтрации через устьица. 

Их использование началось еще в середине ХХ века. Они способствуют лучшему смачиванию поверхности, уменьшая угол контакта капли, ее поверхностное натяжение и повышая площадь контакта с листом.

Также известно, что сурфактанты способны влиять на проводимость мембран клетки и изменять диффузию компонентов удобрения в клетку путем растворения или гидратации кутикулы. Таким образом, состав и концентрация сурфактанта напрямую влияют на эффективность листовых удобрений.

Наиболее часто используются неионогенные сурфактанты, поскольку теоретически они не взаимодействуют с компонентами удобрения. Наиболее часто используются ПАВ на основе этиленоксида: органосиликаты, алкилфенолэтоксилаты, алкил-полиглюкозиды, этоксилаты жирных спиртов, полиэтоксилаты жирных кислот, этоксилаты жирных аминов, алканоламиды.

Однако, несмотря на их неионный характер, обнаружено, что некоторые соединения способны взаимодействовать с ионами элементов питания спрея и изменять их действие путем выпадения в осадок или растворения молекул сурфактанта и образования полимеров. Поэтому обязательным условием является предварительное проведение теста на совместимость.

Смачиватели (спредеры, детергенты) уменьшают поверхностное натяжение капли. Как правило, представляют собой неионные сурфактанты, растворимые в воде, спирте или гликолях. Однако, в отличие от сурфактантов, часто оказывают влияние только на физические свойства капли раствора, и не влияют на поведение активного вещества при контакте с растением.

Ретарданты сноса используются для уменьшения сноса спрея, особенно при очень малом размере капли, которая может быть снесена как ветром, так и движением воздуха, созданным оборудованием. Ретардатны сноса изменяют свойства вязкости и упругости спрея, способствуя увеличению размера и массы капли, минимизируя число малых, легко сносимых капель. Чаще всего представляют собой длинноцепочечные полимеры, такие как полиакриламиды и полисахариды, а также определенные виды резин.

Загустители изменяют вязкость раствора спрея, используются для уменьшения сноса, особенно при аэровнесении. Представляют собой полимеры, набухающие в воде, например гидроксиэтилцеллюлозы и резины.

Прилипатели снижают потери удобрения за счет испарения капли с поверхности листа или ее соскользания. Особенно важно для листов со сложной плохо смачиваемой поверхностью. Прилипатели уменьшают поверхностное натяжение, увеличивая вязкость и эластичность капли. В результате капля удобрения удерживается на поверхности листа, остается вязкой, что снижает смывание дождем или сбивание при физическом контакте. В качестве прилипателей используют пленкообразующие растительные гели, эмульгируемые резины и минеральные масла, растительные масла, воски, водорастворимые полимеры.

Буфферизирующие агенты препятствуют выпадению в осадок компонентов удобрения. Особенно актуальны при использовании баковых смесей, поскольку изменение рН под влиянием удобрения может негативно отразиться на свойствах гербицида. Также необходимы при использовании кислой или щелочной воды.

Увлажнители – соединения, обладающие водоудерживающей способностью, органической (карбоксил-метил целлюлоза) или минеральной природы (СаСl₂). Их присутствие в составе спрея снижает точку гигроскопичности (поглощение влаги из воздуха происходит при более низкой атмосферной влажности), таким образом, пролонгируя высыхание раствора, что особенно важно для повышения эффективности листовых удобрений, поскольку растение может поглотить элементы питания только из раствора. Наиболее актуальны увлажнители в условиях засушливого климата. Наиболее часто используемые гумектанты: глицерол, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, полиэтиленгликоль, мочевина, сульфат аммония.

Кондиционеры воды используются для добавления в воду с высоким содержанием солей, которые могут негативно провзаимодействовать с компонентами удобрения с образованием осадка или малодоступных соединений. Кроме специальных соединений, аммонийные азотные удобрения также улучшают качество твердой воды. Также в качестве кондиционеров воды используют органические кислоты (например, лимонную кислоту).

Факторы совместимости (compatibility agents) используются в случаях, когда листовые удобрения вносятся в баковой смеси с гербицидами или другими пестицидами. Факторы совместимости способствуют сохранению гербицида в суспензии.

Красители помогают установить огрехи во внесении, а также предупреждают повторные обработки одного участка. Чаще всего используются красные и синие красители. Белый краситель на основе диоксида титана может сохраняться длительное время на обработанной поверхности.

К сожалению, на сегодня не существует хорошего алгоритма, который может помочь выбрать нужный адъювант в разных ситуациях, тем более сложно сориентироваться в конкретных продуктах. Для украинского агрария наилучшим решением будет собственный опыт или опыт соседей. К сожалению, научные организации уделяют очень мало внимания вопросу подбора адъювантов для листовых удобрений.

Выбор адъюванта зависит от множества условий, таких как вид растения, фенологическая фаза, погодные и другие условия местности, способ внесения и др.

И еще нужно помнить, что адъюванты – не инертные соединения, они химически и биологически активны, и потому напрямую влияют на растения, животных и микроорганизмы, а также могут стать причиной загрязнения водоемов и почвенных вод. К тому же, информации об их потенциальном негативном влиянии на окружающую среду недостаточно, этот факт контролируется слабее, нежели влияние тех же пестицидов или удобрений. 

Инфоиндустрия

эксперт рынка агрохимии Логинова Ирина

Приглашаем посетить конференцию «Защита и питание растений 2015″. Подробности на: euroagrochem.com

Читайте нас у Telegram