ПРЕПАРАТИВНАЯ ФОРМА ВОДОРАСТВОРИМОЙ ЭЛЕМЕНТНОЙ СЕРЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙ Российский патент 1999 года по МПК C01B17/43 A01N59/02 

Предлагаемое изобретение относится к разработке препаративной формы элементной серы, применяемой в качестве фунгицида, акарицида и т.п. для защиты сельскохозяйственных и лесных растений от вредителей.

Элементная сера используется для защиты сельскохозяйственных и лесных растений от повреждения клещами, грибами и т.п. Обычная комовая сера неудобна в применении. Предпочтение отдают различным формам дисперсной серы, например сере молотой [И.В.Тропин, Н.М.Ведерников, Р.А.Кронгауз и др. Справочник по защите леса от вредителей с болезнями.- М.: Лесная промышленность, 1980, 376 с.]. Опыление ею проводят каждые 7-10 дней, общее число опылений - до 8-10 за сезон.

Большее распространение получила дисперсная сера в виде специально приготовленных препаративных форм, применяемых при последующем разбавлении водой. Например, на основе серы можно приготовить концентрат эмульсии - раствор в растворителе, разбиваемый на мелкие частицы, стабилизируемые поверхностно-активным веществом. При разбавлении водой образуются устойчивые не расслаивающиеся эмульсии. Однако эта популярная для многих пестицидных препаратов форма не очень удобна в случае серы из-за ее трудной растворимости (узкий круг весьма токсичных растворителей).

Более удобной препаративной формой служит сера в виде коллоидной пасты, получаемой при тщательном смешении аморфной серы (88-96 мас.%) и небольших количеств диспергатора - "сульфитно-спиртовой бражки" (комплекс кольциево-натриевых солей лигносульфоновых кислот) и воды до образования влажного порошка или легко раздавливаемых в порошок рыхлых комков желтовато-серого цвета [ТУ 113-04-322-90. Сера коллоидная паста: указатель ТУ 1993 г.].

Альтернативной формой служит сера в виде 80%-ного смачивающегося порошка, в состав которого входят тонкодисперсная сера (80 мас.%), диспергатор - "cульфитно-спиртовая бражка" - 1-2 мас.%, наполнитель (каолин и др.) - до 15 мас.% и вода [ТУ 113-04-327-90. Сера 80% смачивающийся порошок; указатель ТУ 1993] . Применяется в виде однородной дисперсии, получаемой при добавлении воды к препарату.

Для всех вышеуказанных форм серы обеспечиваются необходимые условия применения - нанесение из водных дисперсий путем разбрызгивания и небольшой размер частиц, обеспечивающий контакт с поверхностью объекта и эффект защитного действия. В то же время они отличаются довольно высокими рабочими концентрациями действующего вещества - от 0,5-1,5 мас.%, не совсем удобны в хранении (слеживание порошков) и, главное, не обеспечивают надежного закрепления серы на объекте.

Более предпочтительной, имея в виду вышесказанное, является препаративная форма серы в виде водного раствора, так называемый "известково-серный отвар" [А.Разумов. Виноград: выращивание и переработка в домашних условиях. Ташкент. "Узбекистан", 1971, 243 с. - прототип]. Она представляет собой раствор полисульфидов кальция, получающийся при воздействии гидроокиси кальция (гашеной извести) на водные дисперсии серы при температуре около 100^oC. Получающиеся окрашенные растворы содержат до 10 мас.% серы и при разбавлении водой до невысоких рабочих концентраций и нанесении на поверхность выделяют при контакте с воздухом высокодисперсную серу. Преимуществом этой формы является также высокая равномерность нанесения, высокая степень дисперсности препарата - серы, легкость дозировок и приготовления. Отрицательным моментом является образование заметных количеств осадка при приготовлении водорастворимой серы (недостаточной стабильности раствора) и слабая фиксируемость препарата на поверхности, легкая смываемость с поверхности, в результате чего сохраняется многократность обработки, присущая и другим препаративным формам серы.

Предлагается препаративная форма растворимой элементной серы - полисульфидов кальция, лишенная указанных недостатков. Она представляет собой водный раствор полисульфидов кальция, стабилизированный в процессе растворения серы добавками водорастворимых низкомолекулярных полиспиртов (этиленгликоль, глицерин, пентаэритрит) в количестве 0,05-0,1 мас.% разбавляемый перед нанесением на объект 0,1-1 мас.% водным раствором неионогенных пленкообразующих и поверхностно-активных полимеров (поливиниловый спирт, полиакриловая кислота, крахмал) при следующем содержании компонентов в рабочем растворе препаративной формы, мас.%:
Полисульфиды кальция - 0,01 - 0,1
Низкомолекулярные полиспирты - 0,05 - 0,1
Водорастворимые полимеры - 0,1 - 1
Вода - Остальное
Сущность предлагаемой препаративной формы водорастворимой элементной серы состоит в стабилизации водного раствора полисульфида кальция добавками водорастворимых полиспиртов и далее веществ пролонгирующего действия - полимеров с пленкообразующими и поверхностно-активными свойствами, нанесении его на объект разбрызгиванием в мелкокапельном или аэрозольном состоянии, при котором на поверхности объекта формируется тончайшая полимерная пленка с включениями высокодисперсной элементной серы, обеспечивающая пролонгированный характер действия последней.

Добавки водорастворимых полимерных веществ, помимо пленкообразования и закрепления серы на объекте, играют роль поверхностно-активных веществ, улучшающих смачивание поверхности и фиксацию препарата. Добавки низкомолекулярных полиспиртов оказывают многоплановое действие. В процессе приготовления полисульфидов кальция они улучшают смачивание гидрофобной серы средой и обеспечивают необходимый баланс гидрофильно-гидрофобных взаимодействий в системе. С другой стороны, оказывая пластифицирующий эффект на полимеры-пленкообразователи, они обеспечивают формирование не хрупких, а более эластичных гибких пленок. При воздействии влаги воздуха спирты обеспечивают формирование дополнительных пор в пленках, что предотвращает нарушение необходимого процесса обмена веществ через поверхность. Отметим, что этиленгликоль и глицерин, находясь в матрице полимера, могут выполнять функции прилипателей, что должно вместе с полимерной пленкой усиливать эффект пролонгирования действия серы.

Предлагаемой препаративной форме серы, как и форме согласно прототипу, свойственны другие положительные эффекты. При смывании серы с растений в почву она оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений (повышает водорастворимый запас питательных веществ в почве); кроме того, побочно выделяющийся из препаративной формы вместе с серой карбонат кальция также является полезным компонентом, т.к. служит уменьшению повышенной (в большинстве случаев) кислотности почв. Последняя, как известно, неблагоприятно влияет на рост растений. Что касается дополнительно вводимых в рецептуру препаративной формы водорастворимых низко- и высокомолекулярных спиртов и полимеров, то их присутствие не вызывает никаких отрицательных моментов с точки зрения экологии.

В результате сочетания вышеуказанных факторов предлагаемая препаративная форма серы обеспечивает высокую эффективность и пролонгированный характер действия, несмотря на меньшие абсолютные концентрации серы, чем в известных препаративных формах (пасты, смачивающиеся порошки).

Отличительные особенности предлагаемой препаративной формы иллюстрируются следующими примерами.

К навеске окиси кальция (60 г) при перемешивании добавляется небольшое количество воды; затем постоянно добавляют воду до образования гидроокиси кальция (известковое молоко), нагревая смесь до кипения. Отдельно готовят пасту серы (120 г) в воде и добавляют ее в раствор гидроокиси кальция, поддерживая кипение смеси. После смешения раствора гидроокиси кальция и серы добавляют остаточное количество воды (до 1 л) и кипятят 60-70 мин. Образуется темно-вишневая жидкость - полисульфид кальция, которую подвергают фильтрации через плотную ткань для отделения осадка. С целью уменьшения количества осадка в процессе получения полисульфида кальция в пасту или реакционную массу вводят полиспирты (глицерин, этиленгликоль, пентаэритрит). Хранение приготовленного раствора осуществляют в плотно закрытых емкостях без доступа воздуха (при длительном хранении - под слоем масла). Перед нанесением раствора полисульфида кальция на объект его разводят водным раствором полимера (поливиниловый спирт, полиакриловая кислота, крахмал) до требуемой концентрации согласно рекомендациям [А.Разумов. Виноград: выращивание и переработка в домашних условиях. Ташкент. "Узбекистан", 1971, 243 с.].

Полученные стабилизированные растворы полисульфидов кальция (рабочие растворы) наносятся на подложки из стекла или дерева в горизонтальном положении и высушиваются при комнатной температуре. Во всех случаях покрытия представляли дисперсную желтую элементную серу в матрице используемого полимера. Далее определяли жизнеспособность (устойчивость) покрытий на подложках в среде воды в статическом и динамическом режимах. В параллельных экспериментах определяли защитные свойства полисульфида кальция на модельных образцах - древесной муке, пропитывая ее рабочим раствором с последующим высушиванием при комнатной температуре. Индикатором устойчивости служил микробиологический тест, который состоял в определении динамики роста грибов белой гнили (Trichoderma viride) за счет деструкции субстрата - древесной муки в питательной среде (среде Чапека).

Полученные данные представлены в таблице. Из таблицы можно сделать следующие заключения:
1. Добавки низкомолекулярных полиспиртов и полимерных веществ стабилизируют растворы полисульфидов кальция, что проявляется в уменьшении нежелательного образования осадков и повышении устойчивости пленочных материалов, содержащих серу, к воде.

2. Устойчивость пленок к воде, т.е. пролонгированный характер действия препаратов серы, определяется в первую очередь природой (концентрацией раствора) используемого полимера и в меньшей мере количеством полисульфида кальция в рабочем растворе; низкомолекулярные полиспирты уменьшают устойчивость пленок к воде, так же как и замена стекла в качестве подложки на дерево.

3. За исключением самых низких концентраций полисульфидов кальция (0,01%) проявляется его биохимическая активность (замедление разрушения древесной муки), что позволяет прогнозировать эффект действия препаративных форм серы как фунгицидов.

Изобретение относится к препаративной форме водорастворимой элементной серы, которое может быть применено в качестве фунгицида, акарицида для защиты сельскохозяйственных и лесных растений. Препаративная форма водорастворимой элементной серы для защиты культурных растений от вредителей включает водный раствор полисульфидов кальция. В качестве стабилизатора она дополнительно содержит водорастворимые низкомолекулярные полиспирты, а в качестве добавки пролонгирующего действия - неионогенные водорастворимые пленкообразующие и поверхностно-активные полимеры при следующем содержании компонентов в рабочем растворе препаративной формы, мас.%: полисульфиды кальция 0,01 - 0,1, низкомолекулярные полиспирты 0,05 - 0,1, водорастворимые полимеры 0,1 - 1, вода - остальное. Изобретение обеспечивает высокую эффективность. 1 табл.

Препаративная форма водорастворимой элементной серы для защиты культурных растений от вредителей, включающая водный раствор полисульфидов кальция, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит в качестве стабилизатора водорастворимые низкомолекулярные полиспирты, а в качестве добавки пролонгирующего действия - неионогенные водорастворимые пленкообразующие и поверхностно-активные полимеры при следующем содержании компонентов в рабочем растворе препаративной формы, мас.%:
Полисульфиды кальция - 0,01 - 0,1
Низкомолекулярные полиспирты - 0,05 - 0,1
Водорастворимые полимеры - 0,1 - 1,0
Вода - Остальное