CC BY
80
УДК 632.95
В. М. Кузнецов (к.х.н., с.н.с., зав.лаб.)
Синергизм комбинаций ПАВ и его определение на основе показателя дисперсности гербицидной эмульсии
Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений АН РБ, лаборатория технологии препаративных форм гербицидов 450029, г. Уфа, ул. Ульяновых, 65; тел./факс (347) 2428352, e-mail: herbiform@mail.ru
V. M. Kuznetzov
Sinergism of surfactants combinations and its determination on base of herbicides emulsion dispersion
Scientific-Research Institute of Herbicides Technology and Plants Growth Regulators 65, Uljanovykh Str, 450029, Ufa, Russia; ph./fax (347) 2428352, e-mail: herbiform@mail.ru
На основе изменения показателя дисперсности гербицидной эмульсии проведено определение синергистического эффекта комбинаций поверхностно-активных веществ (ПАВ) различного химического строения. Установлено, что синергизм ПАВ способствует оптимизации препаративной формы на основе изооктиловых эфиров 2,4_дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д),
3.6-дихлор-2-метоксибензойной кислоты (ди-камба) и 3.6-дихлорпиридин-2-карбоновой кислоты (клопиралид). Отмечено повышение гербицидной активности и увеличение урожайности пшеницы и ячменя при использовании гербицидных рецептур, содержащих синергистичес-кие комбинации ПАВ.
Ключевые слова: гербицид; дисперсность;
3.6-дихлор-2-метоксибензойной кислоты (ди-камба) и 3,6_ дихлорпиридин-2-карбоновой кислоты (клопиралид); поверхностно-активное вещество (ПАВ); синергизм; изооктиловый эфир 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д); эмульсия.
При разработке рецептур гербицидных препаративных форм особое внимание уделяется подбору соответствующего поверхностноактивного вещества. Для повышения стабильности гербицидных эмульсий весьма эффективно комбинирование двух эмульгаторов, один из которых является неионогенным, а другой — анионоактивным (иногда катионоактивным) 1-3.
Ранее нами было отмечено синергистичес-кое взаимодействие комбинаций ПАВ, определяемое по показателю периода полураспада гербицидной эмульсии с помощью предложенной нами формулы 4,5. Целью данного иссле-
Дата поступления 28.10.11
Sinergism of surfactants combinations was determined on base of 2,4-D ester, dicamba ester and clopyralide ester herbicides emulsions dispersion. This effect promotes optimization of formulation, increase of herbicides activity and productivity of wheat and barley.
Key words: herbicide; dispersion; 3,6-dichloro-o-anisic acid (dicamba); 3,6-dichloropicolinic acid(clopyralide; 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D); surfactant; sinergism; emulsion; 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D).
дования является расширение экспериментальных возможностей определения синергизма комбинаций ПАВ различного химического строения с применением показателя дисперсности гербицидной эмульсии.
Поставленная цель достигается посредством определения размеров частиц дисперсной фазы эмульсии методом оптической микроскопии 6 при использовании в рецептуре каждого эмульгатора в отдельности и их смеси с последующим определением дисперсности эмульсии и расчетом синергистического взаимодействия комбинации двух ПАВ по формуле 4 с учетом соответствующей корректировки:
% синергистического взаимодействия = % фактического взаимодействия — % расчетного взаимодействия,
где % фактического взаимодействия определяют опытным путем на основе долей суммарного значения дисперсности эмульсии (Д);
% расчетного взаимодействия = % фактич.
Д ПАВ1+% фактич. Д ПАВ11 - %фактич. Д ПАВ1 Ч % фактич. Д ПАВ11/100.
В отличие от определения периода полураспада эмульсии анализ методом оптической микроскопии проводится за несколько минут. Метод не требует длительного выдерживания эмульсии в отстойнике.
Материалы и методы исследования
В качестве действующих веществ в работе использовали изооктиловые эфиры 2,4-ди-хлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д), 3,6-дихлор-2-метоксибензойной кислоты (дикам-ба) и 3.6-дихлорпиридин-2-карбоновой кислоты (клопиралид);
применяемые поверхностно-активные вещества — неионогенные неонол АФ9-12, синта-нол ДС-10, анионоактивный алкилбензолсуль-фонат кальция (АБСК), а также диметил-С12— С14-алкиламин (ДМАА). По различным классификациям ДМАА не относится к категории ПАВ, однако он обладает поверхностной активностью, снижая поверхностное натяжение водного раствора до уровня 26.6 мН/м при концентрации 1% мас.
В качестве растворителей в работе использовали углеводородные ароматические растворители нефрас А150/330, АР120/200, а также циклогексанон.
Для определения размеров частиц дисперсной фазы эмульсии в работе использовали оптический микроскоп марки «Jenaval» фирмы Carl Zeiss Jena (Германия). Предметное стекло, на которое нанесена микрометрическая сетка, с образцом эмульсии помещают под объектив микроскопа и, перемещая тубус по вертикали, добиваются наилучшей резкости изображения частиц. Максимальное увеличение изображения с помощью микроскопа этой марки — 1000-кратное, что позволяет определять размеры частиц дисперсной фазы эмульсии на уровне 1 мкм.
Для сопоставления полученных результатов с гербицидной активностью были проведены полевые испытания гербицидов в посевах пшеницы и ячменя по прописи методического руководства 7.
Полевые испытания гербицидных препаратов проводят в посевах пшеницы и ячменя. Почва опытного участка — чернозем оподзо-ленный с содержанием гумуса 8%. Преобладающие сорные растения — многолетние корнеотпрысковые и малолетние широколистные: осот розовый, осот желтый, вьюнок полевой, марь белая, редька дикая, щирица, ромашка полевая, виды пикульников, горцев. Обработку гербицидами проводят в фазу кущения пшеницы и ячменя с помощью ручного помпового опрыскивателя марки «Green belt». Доза препаратов 0.8 л/га, расход воды 150 л/га. Площадь одной делянки 10 кв.м, повторность — 4-х-кратная. Эффективность действия гербицидов оценивают по весу сорняков и по урожаю культур на опытных и контрольных делянках (вариант без гербицидов).
Обсуждение результатов
Экспериментальные данные, представленные в табл. 1, достоверно подтверждают полученные нами ранее результаты 5 о наличии синергизма двух комбинаций эмульгаторов — неонол + АБСК и синтанол + АБСК (оп. 3, 9, 12, 18), а также об отсутствии синергизма комбинации ДМАА + АБСК (оп. 6, 15).
Результаты полевых испытаний гербицидов в посевах пшеницы (табл. 2) и ячменя (табл. 3) показали значительное преимущество синергистических комбинаций ПАВ (оп. 3, 9, 12, 18) в сравнении с препаратами, где синергизм отсутствует (оп. 6, 15). Прибавка урожая зерна в опытах 3, 9, 12, 18 составляет 2.9—4.9 центнера пшеницы и 2.9—3.5 центнера ячменя с 1 гектара, тогда как в остальных опытах прибавка урожая зерна значительно ниже.
Таким образом, определение синергисти-ческого эффекта комбинаций ПАВ по показателю дисперсности гербицидной эмульсии способствует расширению экспериментальных возможностей оптимизации рецептур гербицидных препаратов и повышению их биологической активности против сорняков при одновременном увеличении урожая культурных растений.
Башкирский химический журнал. 2012. Том 19. Жя 1 63
Определение синергизма комбинаций ПАВ
№№ при- меров Действующее вещество, % мас. Поверхностно-активное вещество, % мас. Растворитель, % мас. Усредненный размер частиц дисперсной фазы эмульсии ( Р), мкм Дисперсность эмульсии (Д = 1/Р), мкм'1 Синергизм смеси 2-х ПАВ
Эфир 2,4-Д Эфир клопи ра- лида Эфир ди- кам- бы Син- танол ДМАА Не- онол АБСК % фактич. % расчет. ±
1. 65 10 5 20 25 0.04 21
2. 65 10 15 10 20 0.05 26
3. 65 10 15 5 5 10 0.1 53 41.5 + 11.5
4. 65 10 5 20 25 0.04 39.2
5. 65 10 15 10 35 0.029 28.4
6. 65 10 15 5 5 30 0.033 32.4 54.9 -22.5
7. 65 10 5 20 25 0.04 13
8. 65 10 15 10 15 0.067 21.8
9. 65 10 15 5 5 5 0.2 65.2 32 +33.2
10. 65 10 5 20 30 0.033 19
11. 65 10 15 10 25 0.04 23.1
12. 65 10 15 5 5 10 0.1 57.9 37.7 +20.2
13. 65 10 5 20 30 0.033 32.4
14. 65 10 15 10 35 0.029 28.4
15. 65 10 15 5 5 25 0.04 39.2 52.4 -13.2
16. 65 10 5 20 30 0.033 18
17. 65 10 15 10 20 0.05 27.3
18. 65 10 15 5 5 10 0.1 54.7 40.4 + 14.3
Результаты полевых испытаний гербицидов в посевах пшеницы
№№ Ингибирование сорняков, % Урожай пшеницы
примеров Многолетние корнеотпрысковые Малолетние широколистные ц/га ±
1 62 69 19.2 +0.3
2 64 71 19.3 +0.4
3 90 92 21.8 +2.9
4 60 64 19.0 +0.1
5 61 63 19.1 +0.2
6 63 65 19.2 +0.3
7 72 75 20.9 +2.0
8 78 80 20.9 +2.0
9 89 92 23.8 +4.9
10 65 68 20.5 + 1.6
11 66 70 20.8 + 1.9
12 92 94 22.0 +3.1
13 79 81 20.8 + 1.9
14 68 67 20.6 + 1.7
15 66 64 19.4 +0.5
16 75 78 19.9 + 1.0
17 77 81 20.5 + 1.6
18 90 88 22.0 +3.1
Контроль (без гербицидов) 18.9
Таблица 3
Результаты полевых испытаний гербицидов в посевах ячменя
№№ примеров Ингибирование сорняков, % Урожай ячменя
Многолетние корнеотпрысковые Малолетние широколистные ц/га ±
1 60 66 22.3 + 1.1
1 60 66 22.3 + 1.1
2 63 70 22.5 + 1.3
3 92 89 24.2 +3.0
4 62 65 21.6 +0.4
5 65 69 21.7 +0.5
6 67 70 21.6 +0.4
7 70 72 21.9 +0.7
8 77 82 22.1 +0.9
9 90 94 24.7 +3.5
10 68 66 21.7 +0.5
11 67 69 21.9 +0.7
12 90 89 24.2 +3.0
13 77 80 22.0 +0.8
14 69 81 21.8 +0.6
15 64 64 21.6 +0.4
16 78 74 22.5 + 1.3
17 80 82 22.9 + 1.7
18 88 92 24.1 +2.9
Контроль(без гербицидов) 21.2
Литература
1. Мельников Н. Н. Пестициды. Химия , технология и применение.— М.: Химия, 1987.— 712с.
2. Пильменштейн И. Д., Любич Р., Романова А. И. // Хим. пром.— 1976.— №8.— С.49.
3. Шенфельд Н. Поверхностно-активные вещества на основе оксида этилена. Пер. с нем.— М.: Химия, 1982.— 750 с.
4. Пат.2389184 РФ. /Кузнецов В. М., Мрясова Л. М., Соломинова Т. С., Колбин А. М., Ишбула-тов Р. М.//Б.И.П.М.-2010.- №14.
5. Кузнецов В. М., Соломинова Т. С., Мрясова Л. М., Ахметшина Р. М., Ишбулатов Р. М.//Баш. хим. ж.- 2010.- Т.17, №5.- С.76.
6. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии. /Под ред. Ю. Г. Фролова и А. С. Грод-ского.- М.: Химия, 1986.- 216 с.
7. Спиридонов Ю. Я., Ларина Г. Е., Шестаков В. Г. Методическое руководство по изучению гербицидов, применяемых в растениеводстве.- М.: Печатный Город, 2009.- 252 с.
