15-03-2018

Когда форма имеет значение

AGRO-PROFI.RU 15.03.2018

Многие сельхозпроизводители недооценивают значение препаративной формы пестицида. Между тем исследования ученых и разработчиков СЗР показывают, что современные формуляции по сравнению с традиционными могут обеспечивать более высокую биологическую эффективность препаратов при одном и том же действующем веществе. Кроме того, они позволяют снизить норму внесения по д.в. и уменьшить пестицидную нагрузку на агроценоз. Каким формуляциям эксперты советуют отдать предпочтение и какие рекомендации дают по их использованию?

Сложная структура

Как известно, существуют два способа создания новых химических средств защиты растений. Первый - это поиск новых действующих веществ, второй - разработка препаративных форм известных действующих веществ, позволяющих наиболее полно использовать их целевые свойства.

- Поиск новых д.в. - занятие длительное и дорогостоящее, поэтому основной упор в настоящее время делается на создание новых формуляций, - комментирует Павел Сараев, начальник лаборатории препаративных форм «Щелково Агрохим». - В мире известно около 80 различных типов формуляций, из которых только около 20 имеют практическое использование.

Как поясняет Петр Щербаков, менеджер по продуктам на зерновых культурах компании «Байер», препаративная форма - это сложная химическая структура, как правило, коллоидного (дисперсного) характера. Основные компоненты препарата - это растворитель или наполнитель, действующее вещество(а), адъюванты. Если формуляция жидкая, то она содержит в качестве растворителя воду или масло. Для твердых и суспензионных формуляций характерно наличие твердого наполнителя. Препарат может содержать одно или несколько действующих веществ (коформуляции). Адъюванты, или вспомогательные вещества, в составе служат для придания препарату необходимых свойств. Их делят на две группы: активаторы и улучшители. Активаторы усиливают токсическое действие препарата на вредные организмы, к ним относят поверхностноактивные вещества (ПАВ) - это, как правило, минеральные или растительные масла. Улучшители больше направлены на придание препарату свойств, которых не хватает действующему веществу, - это смачиватели, стабилизаторы, прилипатели, рН-буферы, абсорбенты, антивспениватели, красители, антидоты для культуры и др.

- Существует такое мнение, что только действующее вещество определяет эффективность препарата. И часто сельхозпроизводители сравнивают продукты по нормам применения, что совершенно неправильно, - сетует Павел Сараев. - Несмотря на то что биологическое действие продукта, без сомнения, зависит от действующего вещества, а вспомогательные компоненты не обладают свойствами пестицидов, правильный выбор типа препаративной формы и вспомогательных компонентов оказывает существенное влияние на эффективность, фитотоксичность и токсикологические характеристики готового продукта.

Так, повышение биологической эффективности, по словам эксперта, достигается за счет введения в состав препаратов современных функциональных добавок при одновременном снижении концентрации действующих веществ. А использование эффективных адъювантов позволяет снизить норму внесения по действующему веществу при сохранении высокой биологической эффективности и уменьшить пестицидную нагрузку на агроценоз. Например, доказано, что наиболее эффективные препараты на основе глифосата (Спрут Экстра, Ураган Форте и др.), содержат адъювант в своем составе. Тем самым они обеспечивают более высокую биологическую активность, чем некоторые глифосатсодержащие гербициды без такой добавки.

Классификация

Пестициды выпускаются в виде жидких или твердых продуктов. Основные жидкие препаративные формы - водные растворы (ВР, ВК), концентраты суспензий (КС, СК, ВСК), концентраты эмульсий (КЭ), масляные концентраты эмульсий (МКЭ), водные эмульсии (ВЭ), суспоэмульсии (СЭ), микроэмульсии (МЭ), концентраты коллоидных растворов (ККР), масляные дисперсии (МД), масляные концентраты (МК), микрокапсулированные суспензии (МКС), перечисляет Павел Сараев.

Из твердых препаративных форм, по его наблюдениям, наиболее распространены воднодиспергируемые гранулы (ВДГ), смачивающиеся порошки (СП), водорастворимые порошки (ВРП), таблетки (Таб).

Выбор препаративной формы при создании препарата определяется как физико-химическими свойствами, так и знаниями, опытом разработчика.

- Например, если действующее вещество нестабильно в водной среде, его невозможно выпускать в виде препаративной формы, содержащей воду (ВР, ВК, КС, ВСК, ВЭ, СЭ, МЭ). Если же д.в. не растворяется или нестабильно в органических растворителях, нельзя создать формуляцию в виде КЭ, - поясняет Павел Сараев.

Как отмечает Денис Попов, каждая формуляция специально разработана для отдельного продукта для защиты растений (протравители, гербициды, инсектициды, фунгициды) и в каждом отдельном случае имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от условий применения, нормы расхода, культуры и т.д.

Так, инновационные препаративные формы (ККР, МЭ, МД, МКЭ) имеют высокую эффективность за счет проникновения, но они сложнее в разработке, сообщает Павел Сараев. В их составе содержатся дорогостоящие компоненты, и для производства этих препаратов требуются специальное оборудование и высококвалифицированные кадры. Это, к примеру, такие продукты, как «Зонтран», «Бетарен 22», «Гермес», «Илион», «Концепт», «Хилер».

- Водно-диспергируемые гранулы (ВДГ) и концентраты суспензий (КС) обычно уступают по биологической эффективности инновационным препаративным формам, но имеют и свои преимущества. Например, ВДГ обычно менее токсичны за счет использования инертных разбавителей, не пылят, имеют меньшую норму расхода (экономичнее при транспортировке), - продолжает эксперт. А меньшая токсичность КС обусловлена использованием воды в качестве разбавителя.

Почти как лекарства

За последние годы как зарубежным, так и отечественным производителям СЗР удалось достичь заметных успехов в области разработки препаративных форм.

Так, по словам заместителя директора по научной работе, профессора, академика РАН, доктора с.-х. наук Виктора Долженко, на смену вредным для окружающей среды порошкам и дустам пришли новые более экологичные и технологичные формуляции - смачивающиеся порошки, которые применяются до сих пор. А впоследствии и водно-диспергируемые гранулы. Благодаря совершенствованию препаративной формы обрели вторую жизнь инсектициды из класса ФОС, например метафос, который раньше выпускался в виде концентрата эмульсии, стал производиться в новой формуляции - микрокапсулированной суспензии, МКС.

Микрокапсулирование - процесс заключения мелких частиц вещества в тонкую оболочку пленкообразующего вещества. В результате этого получают продукт в виде отдельных микрокапсул размером от долей микрона до сотен микрон. Такие препараты (МКС) отличаются от классических концентратов эмульсий тем, что обладают гораздо меньшей токсичностью по отношению к теплокровным.

Согласно наблюдениям Петра Щербакова, технологии микрокапсулирования и наноформуляций путем получения растворов наночастиц для облегчения доставки д.в. к месту действия получили на сегодняшний день серьезное развитие.

И, по мнению многих специалистов, за ними будущее. А вот в прошлом останутся порошки, даже смачивающиеся, концентраты эмульсий, считает Виктор Долженко. Их уже есть чем заменить - микрокапсулированной суспензией, микроэмульсией, коллоидным раствором, водной эмульсией. Эти препаративные формы одни из самых современных.

Формуляции в виде микроэмульсии (МЭ) и концентраты коллоидных растворов (ККР) относит к инновационным и Павел Сараев. По сравнению с традиционными формами (СП, КЭ, КС, ВДГ) формуляции в виде ККР и МЭ обеспечивают более высокую биологическую эффективность, поскольку дисперсность рабочей жидкости (0,005-0,1 мкм) в 50-1000 раз меньше, чем в традиционных формах (2-5 мкм). Их более высокая эффективность доказана многолетним широкомасштабным применением.

- Микроэмульсии и концентраты коллоидных растворов образуют прозрачный, стабильный во времени раствор, не подверженный расслоению; обеспечивают высокий коэффициент растекания жидкости, полное смачивание поверхности, высокую степень адгезии; гарантируют быстрое и глубокое проникновение д.в., высокую скорость воздействия, высокую устойчивость к смыванию осадками, - рассказывает эксперт. - Таким образом, микроэмульсионная форма позволяет наиболее полно использовать целевые свойства д.в.

Значительно более высокую биологическую эффективность, по его словам, также обеспечивает применение действующих веществ в виде масляных формуляций (МД и МКЭ).

Добавление в состав препарата масел способствует более легкому проникновению препарата через слой кутикулы благодаря близкой химической природе масла и кутикулярного воска. Таким образом, увеличивается скорость воздействия и устойчивость к смыванию осадками. Кроме того, добавление масла препятствует высыханию капли при опрыскивании, сохраняя д.в. пестицида в жидкой форме, за счет чего уменьшается отрицательное влияние повышенных температур и пониженной влажности. Благодаря замене более токсичных вспомогательных компонентов маслом снижается опасность для окружающей среды и человека.

За счет введения в состав препарата масел уменьшается поверхностное натяжение, улучшается распределение препарата по поверхности листа, увеличивается эффективная доза д.в., попадающих в защищаемое растение.

Тренд на развитие технологий масляных формуляций на основе растительных масел отмечает и Петр Щербаков. В будущем, по его мнению, стоит ожидать появления протравителей на их основе.

Говоря непосредственно о продуктах для защиты семян, Петр Щербаков добавляет, что все большую популярность получают формуляции на основе нескольких действующих веществ с различным спектром контролируемых вредных организмов, обладающие другими физиологическими активностями (стимуляцией иммунитета, стартовым набором питательных веществ, росторегуляцией и т.п.). Прежде всего такие формуляции востребованы в высокоинтенсивных системах растениеводства.

- Конечно же, идеалом является дражирование (капсулирование) семян путем послойного наложения разных протравителей. Такие технологии давно используются для пропашных культур, очевидно, переход к этой технологии ждет и зерновые, - прогнозирует эксперт. - Также здесь учитывается возможность предупреждения развития резистентных популяций вредных организмов.

Форма для протравителей

Вообще препаративная форма протравителя семян - отдельная тема для разговора. По мнению специалистов, ее влияние на качество такой нужной и важной технологической операции, как протравливание, ни в коем случае

нельзя недооценивать. Все еще помнят, когда для обработки семян использовались сухие протравители, которые отличались недостаточной прилипаемостью, что приводило к пылевыделению на рабочих местах и, как следствие, к потерям действующего вещества. О высоком качестве протравливания не могло идти и речи, не говоря уже о безопасности этой технологической операции.

Сегодня производители готовы предложить рынку инновационные формуляции, максимально лишенные этих недостатков.

Так, исследования «Щелково Агрохим» показали, что препараты в форме микроэмульсии (МЭ) (Скарлет, Бенефис, Поларис) обеспечивают максимальное проникновение действующего вещества внутрь семени, мощную и длительную защиту в период вегетации. Увеличение проникающей способности приводит к снижению потерь препарата при транспортировке и посеве, усиливает действие в борьбе с внутрисеменной инфекцией. Действующее вещество суспензионного протравителя остается на поверхности зерна и может с него осыпаться.

Компания «Байер» выпускает препараты в виде КС (Ламадор, Ламадор Про, Редиго Про, Баритон, Сценик Комби), готовые к употреблению жидкие формы (суспензии с повышенной концентрацией действующего вещества) на основе специальных растворителей, что придает препаратам непревзойденные обволакивающие свойства и обеспечивает отличную прилипаемость к каждой отдельной зерновке в процессе протравливания. Усовершенствованная жидкая формуляция этих препаратов позволяет проводить качественное протравливание на любом уровне техники.

- Компания «Сингента» все свои продукты для защиты семян на сегодняшний день производит по уникальной на рынке запатентованной технологии «Формула М», которая обеспечивает равномерное распределение продукта и надежное закрепление его на семенах, - рассказывает Денис Попов, технический эксперт «Сингенты» по защите семян. При нескольких технологических операциях (погрузка, транспортировка, разгрузка, засыпка в сеялку) часть некачественного продукта может осыпаться с поверхности семян, тем самым снижая дозировку активного действующего вещества и биологическую эффективность против вредного объекта. Сельхозтоваропроизводители отмечают в первую очередь именно этот негативный фактор, который присущ большинству дженериковых продуктов для защиты семян.

Как сообщает Дмитрий Огиенко, менеджер по защите семян компании «Сингента», согласно многочисленным исследованиям, потери препарата при осыпании могут достигать от 20 до 50%. Все продукты для защиты семян зернобобовых культур компании «Сингента» имеют формуляцию под названием «Формула М». Эта инновационная препаративная формуляция позволяет избежать негативного воздействия осыпания препарата, обеспечивает длительную сохранность и равномерность его распределения по поверхности семени, значительно снижает образование пыли и улучшает текучесть семян.

Причем какой бы техникой ни проводилась обработка, препарат максимально остается на семенах.

Чтобы наглядно показать работу технологии «Формула М», компания «Сингента» в рамках проекта «Мобильный трейлер» проводит выездные мастер-классы с практической демонстрацией преимуществ этой формуляции по сравнению с другими продуктами и баковыми смесями. В нем есть все необходимое оборудование - протравочная машина ПС-5, порционная протравочная машина, лабораторный сертифицированный прибор по определению количества осыпающегося препарата, лабораторное оборудование.

- Мы выезжаем к клиентам в поле и показываем, что происходит при протравливании - как работают наши формуляции в сравнении с баковыми смесями. И преимущества проявляются уже визуально: на обработанных продуктами «Сингенты» семенах за счет наличия в составе специального полимера формируется своеобразная масляная пленка, что способствует равномерному нанесению препарата и снижению негативного влияния пыли в семенном материале. Протравленные баковой смесью семена имеют шероховатую поверхность, отличаются худшей равномерностью распределения. В дальнейшем мы проводим тест на осыпаемость, где используем Хойбах-тест. Он позволяет определить, какое количество продукта теряется при погрузочно-разгрузочных работах, транспортировке. В целом подобный мастер-класс длится 40-60 мин, - подытоживает Дмитрий Огиенко.

По его словам, идея проведения таких мероприятий назрела с необходимостью использовать не только фунгицидные протравители, но и инсектицидные. При этом некоторые сельхозпроизводители приобретают продукты разных производителей, которые при смешивании между собой зачастую могут формировать осадок, плохо смешиваться и неравномерно распределяться по семенам.

Правда, как уточняет Петр Щербаков, препаративная форма имеет действительно большое значение для качества протравливания, но при условии, что используемый семенной материал соответствует всем требованиям

качества.

- Например, важно знать кондицию семян. Если содержание влаги в зерне превышает или не достигает требуемых параметров, то в таком случае возрастает опасность негативного влияния протравливания на всхожесть и урожайность культуры, - комментирует эксперт. - По этой причине не стоит сильно разбавлять водой протравители (к примеру, до 10 л воды на 1 т семян у зерновых), так как это может повлиять на кондиционность семян. Норма расхода протравителя часто связана с размером семян, так как с уменьшением размера семян возрастает их поверхность, но мелкосемянные культуры требуют гораздо меньшего количества посевного материала на площадь, чем крупносемянные (например, рапс высевают с нормой 3 кг/га, пшеницу - 150-200 кг/га, картофель - 3000 кг/га). Соответственно, для мелкосемянных культур выгоднее покупать более концентрированные формуляции и наоборот.

Точно по инструкции

По словам Дениса Попова, у каждого продукта свои регистрация на культуру, препаративная форма, дозировка и фаза обработки, которые необходимо точно соблюдать, чтобы избежать негативных проявлений препарата и достичь биологической эффективности в поле.

- Любые ошибки в выборе препарата, а также нарушения регламентов его применения чревато получением урожайности ниже запланированной. Использование же непроверенных препаратов неизвестного происхождения может привести не только к снижению урожайности, но и к полной гибели культуры, - предупреждает Павел Сараев.

Однако на практике эти, казалось бы, такие простые и очевидные рекомендации производителя зачастую не выполняются.

Между тем, как отмечает Петр Щербаков, даже элементарное взбалтывание канистры перед применением может оказать существенное влияние на эффективность препарата.

- Жидкая формуляция включает в себя множество компонентов с неодинаковой стабильностью равномерного распределения, - поясняет он. - В процессе долгого хранения или воздействия других физических факторов возможно появление агрегатов (сгустков в препарате). Поэтому важно перед применением взболтать канистру для восстановления равномерности распределения компонентов формуляции во всем ее объеме.

Согласно наблюдениям специалистов, некоторые агрономы ради сомнительной экономии даже пытаются использовать формуляции в не предназначенных целях.

- Меня очень часто спрашивают, можно ли использовать фунгицид Оптимо, КЭ для протравливания семян сои, вместо Дэлит Про, КС, так как обработка в этом случае выходит дешевле. Делать этого ни в коем случае не стоит, поскольку препаративные формы разные. Дэлит Про - это концентрат суспензии, а Оптимо - концентрат эмульсии,

в составе которого содержатся нафталин и другие органические вещества, из-за которых всхожесть может упасть в 4-5 раз, или семена могут вовсе погибнуть, - объясняет разницу Евгения Хасанова, менеджер по сое и сахарной свекле компании BASF.

- Использование препаративных форм, предназначенных для опрыскивания по вегетации культуры вместо протравителей и, наоборот, в целях экономии, как правило, связано с увеличением рисков отравления работников, фитотоксичности для культуры и загрязнением окружающей среды, - подтверждает Петр Щербаков.

Поэтому все производители СЗР настоятельно рекомендуют аграриям воздержаться от подобных экспериментов.

Проблема фитотоксичности для культуры может усугубиться и при обработке семян баковыми смесями протравителя с минеральными подкормками, предупреждает Петр Щербаков. В этом случае возрастает риск фитотоксического воздействия на культуру со стороны активных веществ удобрения, особенно в случае их неравномерного растворения в баковой смеси.

Кроме того, эксперт обращает внимание на то, что высокая концентрация действующих веществ в препаративных формах для протравливания делает их высокоопасными при непосредственном контакте, поэтому безопасность работы с пестицидами должна быть максимальной.

В строгой последовательности

Зачастую ошибки с выбором и использованием формуляций также возникают как раз на этапе приготовления баковой смеси, и неважно, протравитель это или гербицид, фунгицид или инсектицид. - - Добавление компонентов в баковую смесь нужно осуществлять последовательно с обязательным перемешиванием, - рассказывает Павел Сараев. - При этом введение следующего компонента смеси допускается только после распределения предыдущего. Общие подходы к порядку приготовления баковых смесей следующие: для некоторых препаратов рекомендовано предварительное приготовление маточного раствора; также необходимо соблюдать очередность добавления компонентов в зависимости от препаративной формы: вода → СП → ВДГ → ВР, ВРК, ВК →МД, МКЭ → МЭ → ККР → КЭ → жидкие удобрения → вода до полного объема. Необходимо строго следовать рекомендациям производителя пестицидов.

- Также, по словам Сараева, нужно учитывать качество воды. Это важный аспект при приготовлении рабочих жидкостей. Вода должна быть чистой, без примесей, и иметь оптимальный физико-химический состав. Вода плохого качества может снизить эффективность действия пестицидов и агрохимикатов, а также повредить опрыскивающее оборудование.

Рекомендации КОМПАНИИ «Байер» по выбору препаративной формы на примере протравителей

1. Норма расхода препарата и действующего вещества. По возможности нужно подбирать упаковку, содержащую количество препарата, удобное для заправки имеющейся протравочной машины.

2. Безопасность работы. Сухие препаративные формы обладают способностью к пылению и испарению компонентов формуляции, что повышает опасность проникновения препарата в организм и риски возгорания на складе. Контактная токсичность эмульсий для человека намного выше, чем суспензий, в связи с их быстрым проникновением через кожу. Однако после высыхания суспензии пылят, и повышается опасность их попадания в легкие.

3. Загрязнение окружающей среды. Сильными загрязнителями являются не только действующие вещества пестицидов, но также ПАВ и растворители. Так, использование формуляций на основе природных (растительных) масел - например, масляная дисперсия, лучшая замена эмульсиям, сделанным на основе токсичных минеральных (нефтяных) масел.

4. Биологическая и экономическая эффективность. Разные препаративные формы обладают разной эффективностью в силу особенностей их использования. Так, суспензии при высыхании часто пылят и теряют часть препарата при пересыпании и севе, поэтому лучше использовать их с пылеулавливающим оборудованием. Эмульсии не пылят, но минеральные масла часто токсичны для семян и всходов, что скажется на экономическом эффекте.

Петр Щербаков, менеджер компании «Байер» по продуктам на зерновых культурах.

Этот сайт использует файлы cookies для более удобной работы пользователей с ним. Использование файлов cookies позволит АО «БАЙЕР» в будущем улучшить функционал данного веб-сайта. Нажимая кнопку «ОК», Вы соглашаетесь с использованием файлов cookies. Отозвать свое согласие на использование файлов cookies, а также получить более подробную информацию, Вы можете посетив страницы Политика Cookies и Пользовательское соглашение АО «БАЙЕР»