Ефективність застосування сурфактантів під час хімічної обробки посівів (повна версія)

У підвищенні врожайності сільськогосподарських культур і збільшенні виробництва продукції рослинництва важливе місце належить боротьбі з бур’янами, шкідниками та хворобами культурних рослин, які завдають шкоди всім без винятку сільськогосподарським культурам. Якщо завчасно не застосувати відповідних засобів боротьби проти них, то втрати врожаю можуть сягнути 30–50%, а вирощена продукція втратить свою якість і не буде використана за призначенням. Ефективність розв’язання цього питання великою мірою залежить насамперед від удосконалення методів боротьби з ними та якості самих хімічних препаратів.
Водночас з інтенсифікацією сільськогосподарського виробництва та широким впровадженням механізованих технологій вирощування й збирання сільськогосподарських культур зростають обсяги використання хімічних препаратів для захисту рослин. Однак застосування пестицидів у великих обсягах сприяє забрудненню ними вирощеної продукції і навколишнього середовища, нагромадженню токсинів у рослинах, грунті, водоймищах і призводить до матеріальних збитків. Тому разом із розробкою та застосуванням пестицидів потрібно використовувати такі препарати, які можуть підсилити та забезпечити ефективну дію хімічних засобів захисту рослин і, можливо, зменшити норму витрати робочого розчину, звівши нанівець шкідливий вплив на навколишнє середовище.
У системі застосування хімічних засобів захисту рослин визначальним є якісне їх внесення та економічна ефективність самого процесу застосування пестицидів.
Якість внесення пестицидів визначають за ступенем густоти покриття краплинами листків рослин, дисперсністю розпилу, знесенням препарату вітром, рівномірністю внесення робочого розчину на обробленій площі.
На ефективність використання пестицидів значною мірою впливає якість обприскування. Науковими дослідженнями встановлено: залежно від якості виконання обприскування, кількість препарату, що потрапляє на рослини і проявляє свою захисну дію, коливається від 10 до 90%, а решта завдає шкоди навколишньому середовищу та призводить до зайвих витрат коштів на хімічний захист.

Пестициди — це доволі дорогі хімічні препарати. Розрахунками визначено, що частка пестицидів у собівартості виробництва насіння соняшнику за урожайності 18–20 ц/га становить 20–23%, а зерна сої за урожайності 10–12 ц/га дорівнює приблизно 25–30%. Тому передусім треба забезпечити максимально високу якість обприскування, що дасть можливість підвищити урожайність сільськогосподарських культур і збільшити валовий збір продукції.
Існує низка природних і біологічних чинників, які впливають на ефективність робочого розчину пестицидів. Це і стікання крапель із листків, і змивання їх дощем, і поверхневий натяг крапель, і випаровування води з робочого розчину в разі високої температури та низької вологості, й наявність кутикули на листках, і якість води тощо.
Менші розміри краплин забезпечують краще покриття робочим розчином поверхні рослин і проникнення в клітини листя. Водночас із зменшенням розміру краплин знижується ступінь осідання препарату на поверхні листків, тобто зростає його знесення вітром і випаровування в атмосферу, що спричиняє низьку ефективність використання препарату.
Для поліпшення обприскування (зменшення впливу зовнішніх чинників на ефективність засобів захисту рослин) слід використовувати сурфактанти (поверхнево-активні речовини), які підсилюють захисну дію робочого розчину.
Наразі деякі фірми — виробники препаратів для хімічного захисту рослин виготовляють і сурфактанти. Причому використання таких речовин дедалі зростає.
Гербіциди здебільшого проникають через листкову поверхню та стебла рослин. Тому будь-які чинники, що впливають на просочування цих речовин через епідерміс листка, впливають на їх ефективність.
Сурфактанти, збагачені сполуками азоту, забезпечують краще поглинання рослинами гербіцидів. Механізм поглинання проходить так. За своїми біологічними властивостями рослини схильні до поглинання азоту. Сполуки азоту активно проникають у клітини рослин, при цьому у міжклітинний простір виділяють іони водню, які знижують рівень рН, тобто створюють на поверхні листків кисле середовище, що значно активізує дію гербіцидів.
Найпершою перешкодою на шляху проникнення робочого розчину гербіциду є кутикула — тонка, воскова, суцільна, неклітинна структура, яка покриває поверхню листка. Особливістю цієї оболонки є те, що на неї впливають умови росту. Висока температура повітря та низька вологість сприяють збільшенню товщини кутикули, що робить її важкодоступною для проникнення гербіцидів.
Поверхнево-активні речовини істотно збільшують чутливість бур’янів до засобів захисту рослин, які проникають через листову поверхню (Раундап, Діален, Гранстар, Базис, Карібу). Навіть низька (0,1%) концентрація сурфактантів відчутно збільшує ефективності цих гербіцидів.
Однією з найважливіших дій сурфактантів є зменшення поверхневого натягу розчину пестицидів для обприскування і, відповідно, збільшення площі контакту крапель робочої рідини із середовищем, що обробляється. Дослідженнями встановлено, що без застосування сурфактантів технічна ефективність робочого розчину пестицидів становить 45–47%. За концентрації поверхнево-активних речовин 0,12% ефективна дія робочого розчину підвищується до 60%, а за концентрації сурфактантів 0,25% технічна ефективність робочого розчину гербіцидів сягає рівня 85%.
У посушливу погоду за швидкого висихання пестицидів утворюються кристали, що зменшує ефективність препаратів. Важливою позитивною дією сурфактантів є так званий ефект зволоження, що збільшує період висихання крапель робочого розчину, зменшує швидкість кристалізації робочого розчину і підвищує ефективну дію препарату. Крім того, сурфактанти не тільки збільшують час висихання препаратів, а й зменшують можливість стікання краплин із листків і стебел рослин. Це важливо, якщо обприскувачі працюють на високих швидкостях і в умовах примусового осаджування крапель повітряним потоком.
Часто на поверхні листя бур’янів осідає пил, який містить іони кальцію, магнію, заліза та інших металів. Як відомо, гербіциди — це солі або соляні розчини. Вступаючи в хімічну реакцію, іони металів можуть дезактивувати гербіциди на основі солей. Застосування сурфактантів, які містять неорганічні іони, такі як сульфат амонію, посилює гербіцидну дію завдяки взаємодії із вказаними металами.
Ефективна дія контактних гербіцидів залежить від повного та рівномірного покриття оброблюваних поверхонь рослин. За відсутності зволожувального агента залишки хімічних продуктів, потрапляючи на листки у вигляді крапель, пропалюють на них невеликі дірочки, не знищуючи при цьому бур’ян. Додаткове використання в робочому розчині гербіциду поверхнево-активних речовин у вигляді зволожуючого агента дає змогу краплям розтікатися, що забезпечує рівномірне покриття рослин препаратом.

Для підвищення ефективності хімічних засобів захисту рослин велике значення має якість води в робочому розчині. У різних регіонах України вміст солей у воді, з якої готують робочий розчин, та її рівень рН не завжди є оптимальними. Тому для пом’якшення води доцільно використовувати сурфактанти в дозах 100–500 мл на 100 л води. Поверхнево-активні речовини сприяють підвищенню якості обробки навіть тоді, коли для робочих розчинів пестицидів використовують воду з рівнем рН, вищим за 6,5.

Приготування робочого розчину пестицидів та його перемішування в баку обприскувача під час роботи супроводжується утворенням піни, що ускладнює обприскування. Для знищення піни або взагалі для запобігання її утворенню в робочий розчин слід додавати спеціальні антипінні та пінознижуючі сурфактанти. Навіть незначна їх норма (8–10 мл на 100 л води) запобігає наявності піни в баках обприскувачів.
Особливі формули сурфактантів на основі соснового або цитрусового лімоліну нейтралізують неприємний запах робочих розчинів пестицидів, що важливо за обробки полів поблизу автомобільних доріг, населених пунктів та інших об’єктів.
Крім того, застосування поверхнево-активних речовин дає можливість інколи навіть на 50% зменшити кількість води для приготування робочого розчину пестицидів. Це особливо актуально для умов південного та південно-східного регіонів України, де існує проблема з якісною прісною водою.
Можливість сурфактантів запобігти знесенню препарату з оброблюваної поверхні у вітряну погоду дає змогу значно зменшити розмір краплин порівняно із звичайним обприскуванням. Зменшення витрати води економить час на її транспортування, приготування робочої суміші та заправку технологічних ємностей. Хронометражні дослідження свідчать, що приблизно 25% часу обприскування витрачається на технологічні операції приготування робочого розчину та дозаправлення баків обприскувачів. Звідси й економія робочого часу та підвищення продуктивності агрегатів.
Застосування в робочих розчинах сурфактантів сприяє, залежно від умов, зменшенню витрат самого препарату до 20% на гектар, досягаючи при цьому кращої ефективності порівняно із звичайним обприскуванням. А з огляду на те, що пестициди коштують 350–380 грн/га і навіть більше, економія буде відчутною. Щорічна та істотна економія на пестицидах і загальних витратах на обприскування (паливно-мастильні матеріали, амортизаційні відрахування на агрегат, вода тощо) дасть можливість зменшити матеріальні витрати і підвищить рентабельність продукції.
Обприскування робочими розчинами пестицидів із застосуванням сурфактантів забезпечує кращу обробку порівняно із звичайним обприскуванням. Завдяки високій якості обприскування, зменшується кількість обробок протягом сезону.
Хімічну обробку посівів звичайними робочими розчинами доводиться переносити в разі сильного вітру, тому що значна кількість робочого розчину пестицидів зноситься та осідає за межами поля. Своєю чергою, затримка з обприскуванням може призвести до стрімких втрат урожаю. А от із сурфактантами відкладати чи переносити обприскування через вітряну погоду доводиться значно рідше, що сприяє вчасному хімічному догляду за посівами та запобігає матеріальним втратам.
Практикою перевірено, що, завдяки підвищенню загальної якості та ефективності обробок і зменшенню експлуатаційних витрат на обприскування, використання сурфактантів у робочих розчинах пестицидів є економічно доцільним, вигідним і доволі швидко себе окуповує.
Підсумовуючи сказане, можна зробити висновок, що обприскування робочими розчинами пестицидів із використанням сурфактантів дає змогу виконувати обробку посівів у вітряну погоду, в умовах високої температури та низької вологості, з меншою витратою робочого розчину препарату та меншою кількістю обприскувань, досягаючи при цьому високої якості обприскування.

В. Марченко,
канд. техн. наук, доцент