Trwałość cieczy roboczej

0
Dr inż. Joanna Klepacz-Baniak
redakcja „Hasło Ogrodnicze”

Trwałość cieczy roboczej jest istotnym czynnikiem warunkującym skuteczność zabiegu zwalczającego szkodniki i patogeny roślin uprawnych. Parametry fizykochemiczne cieczy roboczej w dużej mierze decydują o skuteczności działania substancji aktywnej środków ochrony roślin (ś.o.r.).

Czynniki biotyczne…

Efektywne działanie substancji aktywnej ś.o.r. warunkowane jest przez dwie grupy czynników: biotycznych oraz abiotycznych. W pierwszej należy wziąć pod uwagę nasilenie sprawcy (szkodników atakujących rośliny uprawne lub patogenów je porażających) i jego form rozwojowych, z uwzględnieniem stadium dominującego w czasie zabiegu. Dla przykładu, akarycydy zwalczające przędziorki eliminują określone stadia rozwojowe tych szkodników. Dlatego, gdy populacja przędziorków jest liczna, użycie akarycydu zwalczającego tylko jaja i larwy lub jedynie formy dorosłe nie przyniesie pożądanych rezultatów. Warto wtedy zastosować mieszaninę odpowiednio dobranych preparatów. Akarycydy stosowane pojedynczo nie zniszczą wszystkich stadiów rozwojowych szkodników, co przy sprzyjającej pogodzie i bardzo dużej populacji zawsze oznacza jej szybkie odbudowanie. Innym ważnym czynnikiem biotycznym, mającym wpływ na skuteczność działania substancji aktywnej ś.o.r. jest budowa morfologiczna chronionej rośliny (np. obecność wosków, włosków), a także jej faza rozwojowa.

…i abiotyczne

Działanie substancji aktywnej zależy również od czynników abiotycznych, w tym warunków atmosferycznych panujących w czasie zabiegu i krótko po nim. Optymalne warunki dla przeprowadzenia aplikacji to wczesne godzinny poranne lub wieczorne ciepłego dnia, o małej intensywności operacji słonecznej i dość wysokiej wilgotności powietrza. Temperatura wpływa na szybkość pobierania substancji aktywnej z preparatów systemicznych (im jest wyższa, tym więcej wniknie jej do tkanek). W przypadku fungicydów z grupy IBE oraz preparatów anilinopirymidynowych, aby mogły zostać one pobrane przez liście konieczna jest temperatura powyżej 12°C (a niektórzy fitopatolodzy podają − powyżej 15°C) utrzymująca się, odpowiednio, do 3–4 godzin (triazole) lub do 2 godzin (środki anilinopirymidynowe) po zabiegu. Nieliczne ś.o.r. wykazują skuteczność w niższej temperaturze. Do tej grupy należą np. pyretroidy, działające efektywnie w temperaturze do 20°C. Dla większości insektycydów minimalna temperatura dla ich stosowania wynosi 15°C, a akarycydy najwyższą efektywność działania wykazują zazwyczaj w zakresie 15–25°C. W wyższej temperaturze powietrza szkodniki są bardziej aktywne (intensywniej żerują), co zwiększa możliwość kontaktu agrofaga z zastosowanym środkiem i gwarantuje skuteczność.

Przy silnym nasłonecznieniu obniża się wilgotność powietrza i ciecz robocza szybko odparowuje z powierzchni liści, co może nie sprzyjać pobieraniu substancji aktywnej do wnętrza tkanek i właściwemu jej działaniu. Ponadto intensywne nasłonecznienie powoduje szybki jej rozpad. Natomiast wyższa wilgotność powietrza, mająca miejsce zazwyczaj po zachodzie słońca (i wczesnym rankiem) sprzyja absorbcji substancji aktywnej przez tkanki roślinne i jej przemieszczaniu się. Ponadto zabiegi wykonywane wieczorem insektycydami stosowanymi np. przeciwko mszycom wpływają na ograniczenie liczebności populacji motyli nocnych (np. zwójkówek, owocówki jabłkóweczki), które są aktywne po zachodzie słońca. Z kolei nawet niewielkie opady deszczu w czasie zabiegu lub krótko po nim mogą znacząco obniżyć efektywność zabiegu preparatami systemicznymi.

Warto zwrócić uwagę, że można jednocześnie chronić rośliny uprawne stosując odpowiednio dobrane ś.o.r. i dbać o populacje owadów zapylających w sadach towarowych. Optymalne warunki pogodowe dla wykonywania zabiegów pestycydami to jednocześnie czas, w którym owady zapylające nie dokonują oblotu kwiatów − pszczoły są aktywne w ciepłe, słoneczne dni, a drogę do pożytku „odczytują” kierując się położeniem słońca na niebie.

Odczyn rozpuszczalnika

Niebagatelne znaczenie dla skutecznego działania substancji aktywnej ś.o.r. mają właściwości fizykochemiczne cieczy roboczej. Sporządzając roztwór cieczy użytkowej producenci z reguły wiedzą jaką wodę (rozpuszczalnik) wykorzystują do jego wykonania. Duże znaczenie ma w tym wypadku znajomość odczynu (pH) wody używanej do przygotowania cieczy roboczej. Wykonanie jej analizy pozwala na uzyskanie informacji odnośnie odczynu, określanego skalą pH, będącą ilościowym oznaczeniem kwasowości i zasadowości roztworów wodnych, opartą na stężeniu jonów wodorowych w roztworze. Skalę pH stanowią liczby bezwzględne od 1 do 14.
Kwaśny lub obojętny odczyn (pH 4−7) rozpuszczalnika jest odpowiedni dla przygotowywania większości roztworów cieczy roboczej insektycydów i fungicydów (ale też herbicydów). Środowisko zasadowe (pH powyżej 7) powoduje szybszą degradację substancji aktywnej, przez co jej skuteczne działanie zostaje ograniczone lub zahamowane – ponieważ ulega ona rozkładowi. Tak więc, im bardziej zasadowa jest woda użyta do sporządzenia roztworu cieczy roboczej tym szybciej substancja aktywna takiego roztworu ulega degradacji. Skuteczność zabiegu wykonanego takim roztworem może zmniejszyć się drastycznie, a nawet aplikacja może być zupełnie nieskuteczna.

Odczyn roztworu (pH)
pH < 7 ……………kwaśny (nadmiar jonów wodorowych H+)
pH = 7…………….neutralny (równowaga jonów wodorowych H+ i wodorotlenowych OH–)
pH > 7…………….zasadowy (nadmiar jonów wodorotlenowych OH–)
Przykład
Woda deszczowa, której pH wynosi ok. 6 jest 10 razy bardziej kwaśna aniżeli woda destylowana o pH 7. Oznacza to, że koncentracja jonów H+ jest dziesięciokrotnie wyższa w wodzie deszczowej w porównaniu z wodą destylowaną.
Insektycydy i fungicydy

Insektycydy są bardziej wrażliwe na szybszy rozkład substancji aktywnej w środowisku zasadowym aniżeli fungicydy, herbicydy, czy regulatory wzrostu. W grupie insektycydów (tabela 1 na str. 16) większą wrażliwość na hydrolizę substancji aktywnej wykazują preparaty fosforoorganiczne i karbaminianowe. Niejednorodną grupę pod względem wrażliwości na degradację substancji aktywnej stanowią pyretroidy, te na bazie cypermetryny są bardziej wrażliwe na wyższy odczyn rozpuszczalnika niż pyretroidy, których substancją aktywną jest lambda-cyhalotryna. Większość fungicydów jest stabilna w szerokim zakresie pH. Wśród substancji aktywnych fungicydów (tab. 2) wyjątkowo wrażliwy na rozkład pod wpływem odczynu rozpuszczalnika jest kaptan. Degradacja substancji aktywnej jest mierzona przez okres jej połowicznego rozkładu, czyli czas po, którego upływie połowa jej ilości ze ś.o.r. ulegnie przemianom chemicznym.

Wyjątkowo wrażliwy

Okres półtrwania dla kaptanu w kwaśnym odczynie rozpuszczalnika (pH 5) wynosi 32 godziny, przy obojętnym
8 godzin, a w zasadowym (pH 8) zaledwie 10 minut! Po 32 godzinach od sporządzenia roztworu cieczy roboczej kaptanu w środowisku kwaśnym degradacji ulegnie 50% substancji aktywnej, czyli skuteczność zabiegu wykonanego po 32 godzinach od sporządzenia cieczy roboczej będzie o 50% niższa. Analogicznie, przy roztworze o pH 8, czas połowicznego rozkładu wynosi 10 minut, co oznacza że po 10 minutach od sporządzenia roztworu cieczy roboczej, 50% substancji aktywnej będzie nieaktywne, czyli zabieg nim będzie tylko w 50% skuteczny – jeśli oczywiście zdążymy go wykonać w tak krótkim czasie. W ciągu następnych 10 minut kolejne 50% substancji aktywnej ulegnie dezaktywacji. Czyli jej skuteczność będzie wynosić już tylko 25%.
Powyższe informacje są szczególnie ważne, w przypadku często sporządzanych mieszanin fungicydów z nawozami, głównie wapniowymi. Pierwiastek ten (silnie alkaliczny) znacznie podnosi pH cieczy roboczej, dlatego nie powinno się mieszać go z fungicydami zawierającymi kaptan, których skuteczność w środowisku zasadowym ulega drastycznej redukcji. Taka mieszanina jest z fitopatologicznego punktu widzenia, nieuzasadniona ekonomicznie i wątpliwa – biologicznie.

Podsumowanie

Im bardziej zasadowa jest woda użyta do sporządzenia roztworu cieczy roboczej tym szybciej substancje aktywne ś.o.r. ulegają degradacji. Jeśli dodatkowo roztwór zostanie wykonany znacznie wcześniej przed planowanym zabiegiem, postępująca w czasie degradacja substancji aktywnej może w znacznym stopniu ograniczyć efektywność zabiegu lub spowodować zupełny brak skuteczności.

Reasumując, reakcje rozpadu są zdeterminowane przez:

  • intensywność wrażliwości substancji aktywnej ś.o.r. na degradację;
  • czas przebywania substancji aktywnej w roztworze o danym odczynie;
  • temperaturę roztworu;
  • stopnień zasadowości roztworu.

Warto pamiętać

  • pH wody w granicach 3,5 a 6 jest zadowalające i dla większości roztworów krótkoterminowe (12–24 godziny) ich przetrzymanie w zbiorniku opryskiwacza jest możliwe (z wyjątkiem sulfonylomoczników).
  • pH wody w granicach 6 a 7 jest odpowiednie do bezpośredniego opryskiwania po przygotowaniu roztworu większości ś.o.r. Nie należy jednak pozostawiać cieczy roboczej w zbiorniku dłużej niż 1–2 godz. Dłuższy okres może skutkować osłabieniem działania lub jego brakiem.
  • pH wody powyżej 7 użytej do przygotowania roztworów ś.o.r. jest sygnałem do natychmiastowego wykonania zabiegu w formie opryskiwania.
Temperatura i nasłonecznienie

Na efektywność zabiegu zwalczającego agrofagi wpływa temperatura wody użytej do sporządzenia cieczy roboczej, najlepiej aby była ona zbliżona do temperatury otoczenia, optymalnie – aby powinna wynosić nie mniej niż 15−20°C.

Trzeba też pamiętać, aby do zabiegów nie używać zbyt zimnej wody, szczególnie istotne jest to w przypadku preparatów na bazie dodyny. Temperatura poniżej 6°C powoduje unieczynnienie substancji aktywnej. Ważna jest także lokalizacja sporządzania cieczy roboczej – miejsce jej przygotowania nie może być wystawione na działanie promieni słonecznych. Powodują one nagrzewanie cieczy w zbiorniku i degradację/rozkład znajdujących się tam substancji aktywnych oraz jej
dezaktywację.

Tabela 1. Czas degradacji wybranych substancji aktywnych insektycydów w zależności od pH rozpuszczalnika (wg m.in. Beard R., Deer H. M., Meszka B.)

trwalosc-cieczy-roboczej-tab1

Tabela 2. Czas degradacji wybranych substancji czynnych fungicydów w zależności od pH rozpuszczalnika (wg m.in. Beard R., Deer H. M., Meszka B.)

trwalosc-cieczy-roboczej-tab2

  • fot. K. Kupczak
Przekaż dalej

O autorze

Odpowiedz