Вторая жизнь рабочего раствора

РАБОЧИЙ РАСТВОР «ВТОРОЙ СВЕЖЕСТИ» стоит ли рсиковать?

Что делать с рабочим раствором, который остался в баке опрыскивателя? Насколько он сохранит  эффективность после нескольких суток хранения?

Необходимость знать ответы на эти вопросы возникает тогда, когда внесение пестицидов откладывается на неопределенное время. Из-за внезапной смены погоды, например. Или из-за технической неисправности агрегата.

Если в баке опрыскивателя осталось несколько десятков литров рабочего раствора, задумываться о их дальнейшей судьбе не надо: проще слить ( и утилизировать)  остатки и качественно промыть  опрыскиватель. В этом случае неизбежные материальные потери будут минимальными, минимальным будет и риск образования осадка в баке, фильтре, трубопроводах и распылительных форсунках.

А если в баке осталось несколько сотен литров раствора? Или, что иногда случается, вообще полный бак? Сливать и  утилизировать рабочий раствор жалко – он денег стоит. Гектарная норма самого дешевого инсектицида – 1-2 USD,  «бюджетного» гербицида сплошного действия – минимум 5-6  USD, фунгицида — примерно 8 USD. Тонна слитого рабочего раствора содержит  от 5 (для большинства фунгицидов) до 20 (для гербицидов сплошного действия) гектарных норм пестицида. И стоит, соответственно, как минимум 50-100 USD.

При использовании современных многокомпонентных препаратов стоимость 1 тонны рабочего раствора намного больше, 300-500 USD. Баковые смеси нескольких пестицидов и/или препаратов для внекорневой подкормки могут быть еще дороже.

Предложение вылить раствор, содержимое которого обошлось в несколько сотен долларов, непроизвольно вызывает такую же реакцию, как у персонажа фильма «Операция «Ы»..» — предложение разбить бутылки:

Разбить? — Разбить!

Пол-литра? — Пол-литра!

Вдребезги? — Конечно вдребезги!

Да я тебя…

Но что делать с этим раствором? Возможны два варианта: или оставить его в баке опрыскивателя, или слить в емкость для последующего использования по назначению. Но и в первом, и во втором варианте необходимо знать, как хранение влияет на качество рабочего раствора: сохранит ли раствор «второй свежести» достаточно высокую эффективность?

К сожалению, в безбрежном информационном пространстве интернета  удалось обнаружить буквально крупицы сведений: 4-5 научных публикаций на английском и 2 на русском языках.

Обобщение данных нескольких исследований позволяет сделать вполне оптимистичные выводы: рабочие растворы большинства гербицидов сохраняют высокую активность даже после недели хранения.

Основными факторами, влияющими на стабильность рабочего раствора при хранении, являются характеристики воды (содержание солей, жесткость, рН) и чувствительность действующего вещества препарата к щелочному или кислотному гидролизу. Значение имеет препаративная форма: наиболее «проблемными» являются суспензии пестицидов, на условном «втором месте» — эмульсии.

ФОРМА ИМЕЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ. ПРЕПАРАТИВНАЯ.

Чем больше компонентов в рабочем растворе, тем больше вероятность взаимодействия различных  веществ (как действующих, так и вспомогательных) между собой и с растворенными в воде солями. В составе жидких форм современных пестицидов содержится минимум 3-4 вспомогательных вещества: корректор рН, стабилизатор, эмульгатор, адъювант и прочие добавки. Поэтому баковая смесь трех препаратов, например, фактически является раствором 8 -15 различных веществ. Если баковая смесь вносится в течении 2-3 часов с момента приготовления, раствор сохраняет стабильность и однородность, но за несколько суток может начаться расслоение и/или выпадение осадка.

«Конфликт» при длительном хранении баковой смеси часто происходит между суспензиями и эмульсиями. В форме суспензий, как правило, производят препараты действующих веществ, которые практически не  растворяются ни в воде, ни в органических растворителях. Раствор суспензии является взвесью микроскопических твердых частиц, примерно такой же, как очень жидкий глиняный раствор.

Существуют сухие и жидкие препаративные формы пестицидов, при растворении которых образуется водная суспензия. Сухие суспензионные формы: смачивающийся порошок (SP или СП) водно — диспергируемые гранулы (WG или ВДГ). В составе этих форм входят действующее вещество, наполнитель, диспергатор и различные вспомогательные вещества (прилипатели, стабилизаторы, пленкообразователи и так далее).

Жидкие суспензионные формы: концентрат суспензии (КС) водно-суспензионный концентрат (SC или ВСК). Это дисперсные системы, которые содержат растворимые в воде высокомолекулярные защитные коллоиды и имеют вид жидкой сметанообразной массы.

Частицы сухих или жидких суспензионных препаратов в рабочем растворе со временем  оседают на дно. Вспомогательные вещества в этих препаративных формах поддерживают стабильность готового раствора, но их действие рассчитано на несколько часов. Для поддержания равномерности распределения компонентов в растворе необходимо регулярно его перемешивать. Если этого не делать, частицы суспензии оседают на дно  и склеиваются в липкую массу.

Если в баковой смеси присутствует суспензия и эмульсия, вероятность выпадения осадка многократно возрастает.

В форме эмульсии (концентрата эмульсии – КЭ, водной эмульсии – ВЭ, микроэмульсии – МЭ) производят препараты действующих веществ, которые хорошо  растворяются в органических растворителях (маслах). При взаимодействии масел эмульсии и частиц суспензии в растворе формируются хлопья и происходит осаждение склеенных частиц суспензии. Подобная неприятность может произойти в процессе приготовления рабочего раствора при нарушении порядка смешивания. Непосредственный контакт неразбавленных или плохо растворенных препаратов приводит к забиванию фильтров и форсунок липким осадком.

При длительном хранении правильно приготовленного раствора подобная реакция может возникнуть из-за постепенного осаждения частиц суспензии в нижнем слое рабочей жидкости. Высокая концентрации частиц суспензии провоцирует их «склеивание» в массу, напоминающую по виду и свойствам оконную замазку.

Для того, чтобы не испортить рабочий раствор и не тратить время на полную очистку и промывку опрыскивателя, такие баковые смеси необходимо регулярно «взбадривать» с помощью мешалки. Но даже это не гарантирует отсутствия осадка в штанге и форсунках. Поэтому наилучшим решением будет слить рабочий раствор суспензии пестицида  в отдельную емкость.

«Реанимировать» рабочий раствор суспензии можно  в растворном узле, если таковой имеется в хозяйстве. А если нет?  Придется искать другие способы перемешивания.

Баковые смеси суспензий и эмульсий  необходимо  слить как можно быстрее и немедленно очистить (промыть) опрыскиватель. Что делать с баковой смесью? Если она сохраняет стабильность, перемешать и использовать по назначению. А если нет?  Если смесь утратила однородность и происходит ее расслоение (выпадение осадка), то  придется смириться с неизбежной потерей и утилизировать  рабочий раствор.

ГИДРОЛИЗ Д.В. И РН РАСТВОРА

Рабочий раствор может оказаться непригодным не только из-за седиментации (осаждения) или коагуляции («слипания») частиц препарата. Действующие вещества могут частично разрушиться или вступить в химическую реакцию с другими компонентами раствора. Количественная потеря превращается в потерю качественную: если в растворе уменьшается количество д.в, то уменьшается и эффективность его действия против вредного объекта (сорняка, вредителя, болезни).

Стабильность д.в в растворе зависит от рН раствора: распад некоторых д.в значительно ускоряется в кислой среде (кислотный гидролиз), других – в щелочной (щелочной гидролиз).

В кислой среде усиливается распад д.в гербицидов из класса сульфонилмочевин. Например, период полураспада хлорсульфурона – 32 суток при рН 5 и температуре 26 С, никосульфурона – 15 суток , метсульфурон-метила– 13 суток, римсульфурона – около 5 суток.  По данным бразильских ученых, гербицидная активность  слабокислого рабочего раствора никосульфурона после 3 суток хранения уменьшается на 30%.

Гидролиз трибенурон-метила в нейтральной и слабокислой среде  происходит очень быстро: при рН 7 период полураспада составляет 16 суток. При рН 5 от препарата останется менее 50% буквально через пару суток.

Длительное (более 2 суток) хранение рабочего раствора с  рН менее 5,5 может быть вредным для некоторых представителей этой группы.  Например, для препаратов трибенурон-метила и римсульфурона: каждые сутки вынужденного «простоя» сокращают реальную норму гербицида на 10-15%. Эту особенность необходимо учитывать при  внесении баковых смесей сульфонилмочевин с другими компонентами (дикамбой, 2,4Д солью, ФОП граминицидами), которые эффективнее действуют при рН менее 6,5.

В слабощелочном растворе о сохранности д.в сульфонилмочевин  можно не беспокоиться как минимум неделю. В Украине вода из скважин и рек обычно слабощелочная (рН от 7,4 до 8) , поэтому кислотный гидролиз пестицидов возможен только тогда, когда в растворе присутствуют добавки с низким рН.

Щелочной гидролиз опасен для большинства д.в всех групп пестицидов. В щелочной среде происходит интенсивный распад ФОС, карбаматов, пиретроидов и неоникотиноидов. Практически для всех инсектицидов рН раствора более 7,5 является нежелательным.

Щелочная среда рабочего раствора  негативно влияет на стабильность практически всех фунгицидов и большинства гербицидов.

«Лидером»  щелочного гидролиза являются гербициды так называемой бетанальной группы. Полураспад действующих веществ фенмедифама и десмедифама при рН 5 воды происходит за 45—70 дней, а при рН 9 — за 7—12 минут. Эффективность кислых растворов «Бетанал Эксперт ОФ» и «Бетанала 22» практически не уменьшается после 10-12 часов хранения.

Слабощелочные (рН 7,5)  после такого же срока хранения теряют 30-40% эффективности.

В баковых смесях бетаналов с граминицидами (хизалофоп- П- этил, хизалофоп-П-тефурил, клетодим) с рН 8 ухудшает   гербицидное действие не только бетанолов, но и противозлаковых гербицидов. В щелочном растворе смеси бетаналов и препаратов клопиралида неудовлетворительно действуют все компоненты, хотя в кислом и нейтральном растворе такой негативный эффект отсутствует.

Щелочная среда негативно влияет на гербициды для контроля двудольных сорняков – препараты 2,4 Д (соли и эфиры), дикамбы,  МЦПА, клопиралида, бентазона. А также на граминициды  группы так называемых ФОПов:  препаратов феноксапроп-П-этила, клодинафоп-пропаргила, галоксифоп-Р-метила, хизалофоп-П-этила.

Гербициды сплошного действия – дикват и разнообразные соли глифосата – также предпочитают «работать» в кислом растворе.

Но не во всех обстоятельствах необходимо с энтузиазмом «подкислять» воду минеральными или органическими кислотами, сульфатом аммония или специальными препаратами. Многие  современные препараты глифосата содержат регуляторы рН. Это усиливает э подкисления рабочего раствора при диссоциации соли глифосата в воде.  Поэтому рН рабочего раствора глифосата может оказаться  значительно меньшим, чем рН воды, которая использовалась для его приготовления.  В США, например, исследователи обнаружили, что добавление глифосата уменьшило рН раствора с  исходного  рН 7,8 (рН воды)  до рН 4,8, а добавление  препаратов дикамбы – до рН 6,5-6,9. Поэтому дополнительное снижение рН при приготовлении рабочего раствора глифосатов целесообразно только при использовании воды с рН 8 и выше.

Подкислять рабочий раствор до рН 4,5-5,5 необходимо  для сохранения активности пиретроидов ( циперметрин, дельтаметрин, лямбда-цилогатрин, эсфенвалерат), ФОС ( малатион, диметоат, хлорпирифос)  и неоникотиноидов.

Для большинства гербицидов и фунгицидов вполне достаточным будет уменьшение рН до 6-6,5.

Стоит учитывать, что некоторые препараты для листовых подкормок (гуматы натрия или калия, борные удобрения на основе этаноламина) могут увеличить рН раствора до рН 8,5-9,5. Последствия таких действий вполне очевидны – пестициды, чувствительные к щелочному гидролизу, окажутся в заведомо неблагоприятных для них условиях. Даже непродолжительное хранение такой баковой смеси катастрофически уменьшит концентрацию чувствительных действующих веществ.

ЖЕСТОКАЯ ПРАВДА О ЖЕСТКОЙ ВОДЕ

Воду с высокой концентрацией солей кальция и магния(> 400 ppm CaCO3  ≈ > 0,6 mS/cm) называют «жесткой». В ней плохо растворяется мыло и другие поверхностно-активные вещества. Но не это является самой большой проблемой. Проблемой является то, что соли жесткости взаимодействуют с действующими веществами  пестицидов. Например, с глифосатом, 2,4 Д аминной солью, МЦПА.

Все  водорастворимые составы 2,4-D и водорастворимые смесевые препараты  с гербицидами феноксикарбоновой кислоты чувствительны к жесткости воды. В экспериментах американских исследователей сравнивались различные  составы 2,4 Д: 2,4-D диметиламин, 2,4-D диэтаноламин, 2,4-D монометиламин, 2,4-D изопропиламиновая соль, 2,4-D холиновая соль, 2, 4-D изооктиловый эфир и 2,4-D этилгексиловый эфир. Из всего этого многообразия видов и форм устойчивым к негативному воздействию жесткой воды оказался только сложный эфир 2,4 Д.

Для нейтрализации солей жесткости использовали сульфат аммония из расчета 20 грамм/л рабочего раствора. Этого оказалось достаточно для связывания 600 мг/л CaCO3 . Предварительная подготовка воды существенно повысила эффективность рабочих растворов. При этом выяснилось, что на эффективность их действия не влиял срок хранения – ключевым фактором оказалось качество воды. Чем выше была ее жесткость (350 мг/л CaCO3 и выше), тем хуже результат. Сульфат аммония радикально улучшил ситуацию – растворы сохраняли высокую активность даже через неделю хранения.

При использовании «мягкой» (31 мг/л)  воды с рН 6,7  в эксперименте, который провели в Северной Каролине, все испытываемые гербициды (диклосулам, диметенамид- P , флумиоксазин, фомесафен, имазетапир, пендиметалин и S-метолахлор) отлично сработали после 3,6 и 9 дней хранения рабочего раствора. Этот пример наглядно демонстрирует значение качества воды для сохранения д.в.

Многочисленные примеры уменьшения эффективности применения «старых» растворов по сравнению со «свежими» вероятно, имеют универсальное объяснение – вода с высоким содержанием солей жесткости или с неоптимальным для конкретного д.в. показателем рН. К тому же, жесткая вода нарушает стабильность рабочего раствора эмульсий и суспензий.

ВТОРОЙ ШАНС  ДЛЯ РАБОЧЕГО РАСТВОРА

Если по какой-то причине в баке опрыскивателя остался рабочий раствор, а работа возобновится через день-два-неделю, не надо заранее паниковать с криком «шеф, всем пропало!». Вполне вероятно, что не пропало, и даже не испортится.

В каких обстоятельствах рабочий раствор «второй свежести» сохранит свои свойства и вид?

1.Для приготовления рабочего раствора использовали «мягкую», а не жесткую воду.

  1. Если вода была жесткая, но ее «нормализовали» сульфатом аммония. Но не для сульфонилмочевин: жесткая щелочная вода для них лучше «мягкой», но кислой.
  2. Если рН рабочего раствора соответствует особенностям д.в : нейтральный или слабощелочной – для сульфонилмочевин, слабокислый – для всех прочих гербицидов, инсектицидов и фунгицидов.
  3. Если в процессе приготовления раствора не злоупотребляли добавками: гуматы, фульваты и некоторые препараты бора поднимают рН до опасного значения. Опасного для большинства пестицидов, но не сульфомочевин.
  4. Если препараты чувствительны к щелочному гидролизу и рН раствора предварительно подкорректировали хотя бы до слабокислой реакции.
  5. Если в растворе не использовались суспензионные формы препаратов. И, тем более, не смешивали суспензии с эмульсиями. Такой «коктейль» с большой вероятностью расслоится или огорчит выпавшим осадком.

А если что-то было сделано, как говорится, «не так»? Ситуацию можно исправить: поднять рН раствора сульфонилмочевин, понизить – раствора препаратов, чувствительных к щелочному гидролизу.  При необходимости — уменьшить жесткость воды.

Но в том случае, если физические свойства раствора необратимо ухудшаются, необходимо его слить и  немедленно заняться очисткой (промывкой) опрыскивателя. Из двух зол лучше выбрать меньшее – сэкономить на масштабе проблемы. И если выбирать между «генеральной уборкой» в опрыскивателе и потерей нескольких сотен литров «проблемного» рабочего раствора, лучше потерять раствор.

Лакаандр Гончаров для Инфоиндустрии