СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСТЕНИЙ МЕДЬСОДЕРЖАЩИМ ФУНГИЦИДОМ Российский патент 2016 года по МПК A01N59/20 A01P3/00 

Предложенное изобретение относится к способу обработки растений химическими средствами защиты, а именно к способу обработки растений фунгицидным раствором на основе неорганических соединений меди.

Основной способ обработки растений медьсодержащими фунгицидами - это разбрызгивание препарата, как правило, водных суспензий, через форсунку. При этом если препарат хорошо растворим в воде, то в случае выпадения осадков на обрабатываемые растения весь препарат смывается с поверхности растения и перестает работать, в связи с чем растения, как правило, не обрабатываются водорастворимыми соединениями меди. По этой причине и по причине дешевизны основным препаратом служит бордосская смесь, которая получается смешением водного раствора медного купороса и извести. При этом происходит химическая реакция между медным купоросом и известью, в результате которой образуются два водонерастворимых вещества: гипс (CaSO₄) и гидроокись меди (Cu(OH)₂), которые некоторое время находятся в воде в виде суспензии, однако с течением времени и при отсутствии перемешивания выпадают в осадок, при этом затрудняется обработка растений из-за засорения форсунок. Похожие проблемы возникают и при обработке растений суспензиями других известных фунгицидов: оксихлорид меди, основной карбонат меди и другие.

Другая проблема при использовании медного купороса в качестве фунгицида - это повышенная реакционная способность рабочего препарата, которая ведет к сильной коррозии металлических частей аппаратов и требует применения коррозионно-стойких материалов.

В связи с этим целью данного изобретения является создание такого способа обработки растений медьсодержащим фунгицидом, который будет недорогим, а применяемый в нем рабочий раствор не будет выпадать в осадок, то есть не засорять форсунки и не будет агрессивным, то есть не вызывать коррозию металлических частей аппаратов, а также будет обладать простотой приготовления.

Поставленная цель достигается тем, что предлагается новый способ обработки растений медьсодержащим фунгицидом. Способ включает приготовление концентрированного раствора медьсодержащего фунгицида путем растворения водонерастворимого медьсодержащего вещества, представляющего собой основной карбонат меди, в водно-аммиачном растворе карбоната аммония с образованием комплексного соединения, полностью растворимого в воде, представляющего собой медно-аммиачный карбонатный комплекс. Затем проводят разбавление концентрированного раствора медьсодержащего фунгицида водой для приготовления рабочего раствора медьсодержащего фунгицида. Проводят обработку растений опрыскиванием. После обработки происходит разрушение медно-аммиачного карбонатного комплекса в процессе высыхания раствора на поверхности растений с образованием нерастворимого в воде налета, представляющего собой кристаллы основного карбоната меди. При разрушении медно-аммиачного карбонатного комплекса происходит выделение аммиака с частичным его усвоением обрабатываемым растением в качестве внекорневого аммонийно-азотного удобрения.

Особенностями нового способа также является то, что концентрация меди в концентрированном растворе медьсодержащего фунгицида составляет от 0,01 до 20% маc., преимущественно 10% маc., а концентрация аммиака от 0,01 до 25% маc., преимущественно 12% маc.

Для приготовления рабочего раствора медьсодержащего фунгицида концентрированный раствор разбавляют водой в соотношениях от 1:40 до 1:200 в зависимости от назначения обработки и вида сельскохозяйственных культур.

Кристаллы основного карбоната меди, образующиеся на поверхности растений после их обработки, представляют собой наноразмерные частицы.

Обработка растений согласно предложенному способу позволяет значительно снизить расходы по сравнению с конкурирующими препаратами, поскольку концентрат препарата в пересчете на активный компонент - медь, не дороже самого дешевого медьсодержащего препарата - медного купороса и, кроме того, обладает исключительной мелкокристаллической структурой.

Концентрированный раствор, используемый в данном способе, может быть чрезвычайно просто и быстро приготовлен, что позволяет сократить временные затраты на приготовление раствора по сравнению с традиционными фунгицидными препаратами, например бордосской смесью.

Другим преимуществом предложенного решения является то, что рабочий раствор, приготовленный из концентрата, является истинным раствором, который может храниться неограниченное время, не теряя своих свойств и не выпадая в осадок. В тоже время во время обработки растения через форсунку за счет испарения аммиака основной карбонат меди выпадает на поверхности растения в виде крайне тонкодисперсного, водонерастворимого соединения, которое за счет великолепной адгезии после высыхания практически не смывается дождевой водой.

Еще одно преимущество данного способа состоит в том, что и концентрат, и рабочий раствор совершенно неагрессивны по отношению к большинству металлов, исключение составляют алюминий и его сплавы.

Другое преимущество предложенного способа состоит в том, что рабочий раствор готовится из концентрата простым кратковременным перемешиванием концентрата с водой в необходимой пропорции, как правило, 1:40-1:200.

Помимо выше перечисленных качественных преимуществ используемого в предложенном способе в качестве концентрата медно-аммиачно-карбонатного раствора (МАКР) по сравнению с остальными медьсодержащими препаратами он имеет еще ряд дополнительных полезных преимуществ.

Так содержащийся в рабочем растворе аммиак при обработке растения частично улавливается самим растением, и тем самым осуществляется внекорневая подкормка растения.

Кроме того, используемый в предложенном способе раствор позволяет максимально равномерно обрабатывать растения за счет того, что рабочий раствор не содержит в своем составе твердых частиц и позволяет получать после форсунки крайне тонкодисперсные аэрозоли.

Еще используемый в предложенном способе раствор позволяет максимально плотно покрывать поверхность растения при минимальном расходе препарата, поскольку размер кристаллов основного карбоната меди, образующихся на поверхности растения во время его обработки, имеет размерность не более десятков нанометров. Для сравнения размеры кристаллов прочих применяемых медьсодержащих препаратов до нескольких десятков микрон, что на несколько порядков выше, чем у МАКРа.

Кроме того, препарат МАКР также хорошо зарекомендовал себя как антисептик, в частности великолепно препятствует гниению древесины после ее обработки; подавляет грибок на бетонных стенах и т.д.

Медно-аммиачно-карбонатный раствор (МАКР), представляет собой аммиачно-карбонатный комплекс меди, растворенный в воде, который может являться сырьем для производства препарата защиты растений.

Химическая формула МАКРа:

[Cu(NH₃)₄CO₃]·[Cu(NH₃)₄(OH)₂].

Можно видеть, что в состав данного комплекса входят 8 молекул NH₃ и ион слабой кислоты ( $$C{O}_3^{-2}$$ ). Кроме того, в МАКРе присутствует некоторое количество несвязанного с медью свободного аммиака в виде его водного раствора. Известно, что карбонат-ион и аммиак являются отличными удобрениями для растений, в частности, как внекорневая подкормка. Количества меди и свободного аммиака в МАКРе могут регулироваться в процессе приготовления. Отсутствие в данном соединении ионов сильных оснований и кислот не будет приводить к ожогам растений.

Теоретические массовые соотношения основных активных компонентов МАКР составляют:

Однако фактические соотношения основных активных компонентов в готовом растворе МАКР несколько выше теоретических:

Плотность растворов МАКР с различной концентрацией ионов меди составляет:

C_Cu=100 г/л - 1,15 г/см³

С_Cu=80 г/л - 1,12 г/см³

С_Cu=50 г/л - 1,08 г/см³.

Наличие в этом растворе находящихся в связанном виде меди, карбонат иона и 8-ми молекул аммиака, а также небольшого избытка свободного аммиака обеспечивает бифункциональное действие предлагаемого препарата при его применении в сельском хозяйстве (фунгицид + жидкое азотное удобрение).

После нанесения раствора на поверхность растения происходит быстрое испарение воды и аммиака, в результате чего на поверхности растения остается тонкий несмываемый налет основного карбоната меди. При этом основной карбонат меди широко известен как медьсодержащий фунгицидный препарат и зарегистрирован в большинстве стран мира.

В связи с тем, что стоимость меди в МАКРе не превышает ее стоимости в медном купоросе, цена при продаже медьсодержащего фунгицидного препарата на основе МАКРа может определяться не только по основному функциональному назначению, но и с учетом его свойств как жидкого азотного удобрения.

Предлагаемый фунгицидный препарат был успешно испытан в подсобном хозяйстве. При этом одно-двухкратная обработка виноградника полностью излечивает растения от гнили. Предпосевная обработка почвы и последующая обработка пасленовых растений, таких как томаты, баклажаны, картофель, практически полностью подавляет паршу.

Сравнительный пример

Была проведена сравнительная оценка одного из преимуществ предложенного способа, касающаяся сокращения времени приготовления раствора по сравнению со временем приготовления известного раствора бордосской смеси.

Примерные временные затраты на приготовление 10 литров раствора бордосской смеси составляют:

1. Приготовление 5 литров раствора медного купороса (отвесить необходимое количество медного купороса, залить в емкость 5 литров воды, растворить купорос в воде) ~10 минут.

2. Приготовление 5 литров раствора извести (отвесить необходимое количество извести, залить в емкость 5 литров воды, растворить известь в воде, непрерывно перемешивая получаемую суспензию) ~10 минут.

3. Приготовление раствора бордосской смеси (при непрерывном перемешивании медленно слить 5 литров раствора медного купороса в раствор извести, полученные 10 литров раствора бордосской смеси процедить через марлю) ~20 минут.

4. Приступить к опрыскиванию растений, постоянно взбалтывая суспензию. Обработку вести непрерывно до полного расходования раствора бордосской смеси.

5. Обязательно промыть емкости и форсунки по окончании обработки ~20 минут.

Итого только подготовительные работы перед обработкой растений 10 литрами бордосской смеси без учета времени непосредственной обработки растений и времени дополнительной очистки форсунки в случае ее возможного засорения занимают не менее 60 минут.

Примерные временные затраты на приготовление 10 литров рабочего раствора МАКР составлют:

1. Приготовление 10 литров рабочего раствора МАКР (залить в емкость 10 литров воды, залить в емкость необходимое количество концентрата МАКР, перемешать) ~10 минут.

2. Приступить к опрыскиванию растений. Обработку растений можно вести с перерывами, не опасаясь засорения форсунок. Срок хранения рабочего раствора неограничен.

Итого подготовительные работы перед обработкой растений 10 литрами МАКР без учета времени непосредственной обработки растений занимают не более 10 минут.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют приготовление концентрированного раствора медьсодержащего фунгицида путем растворения водонерастворимого медьсодержащего вещества, представляющего собой основной карбонат меди, в водно-аммиачном растворе карбоната аммония с образованием комплексного соединения, полностью растворимого в воде, представляющего собой медно-аммиачный карбонатный комплекс. Затем проводят разбавление концентрированного раствора медьсодержащего фунгицида водой для приготовления рабочего раствора медьсодержащего фунгицида. Проводят обработку растений опрыскиванием. После обработки происходит разрушение медно-аммиачного карбонатного комплекса в процессе высыхания раствора на поверхности растений с образованием нерастворимого в воде налета, представляющего собой кристаллы основного карбоната меди. При разрушении медно-аммиачного карбонатного комплекса происходит выделение аммиака с частичным его усвоением обрабатываемым растением в качестве внекорневого аммонийно-азотного удобрения. Изобретение позволяет сократить время проведения процесса. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Способ обработки растений медьсодержащим фунгицидом, включающий
приготовление концентрированного раствора медьсодержащего фунгицида путем растворения водонерастворимого медьсодержащего вещества, представляющего собой основной карбонат меди, в водно-аммиачном растворе карбоната аммония с образованием комплексного соединения, полностью растворимого в воде, представляющего собой медно-аммиачный карбонатный комплекс;
разбавление концентрированного раствора медьсодержащего фунгицида водой для приготовления рабочего раствора медьсодержащего фунгицида;
обработку растений опрыскиванием;
разрушение медно-аммиачного карбонатного комплекса в процессе высыхания раствора на поверхности растений с образованием нерастворимого в воде налета, представляющего собой кристаллы основного карбоната меди;
выделение аммиака при разрушении медно-аммиачного карбонатного комплекса, и
частичное усвоение аммиака обрабатываемым растением в качестве внекорневого аммонийно-азотного удобрения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация меди в концентрированном растворе медьсодержащего фунгицида находится в пределах от 0,01 до 20% мас.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация аммиака в концентрированном растворе медьсодержащего фунгицида находится в пределах от 0,01 до 25% мас.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разбавление концентрированного раствора медьсодержащего фунгицида водой проводят в соотношениях от 1:40 до 1:200 в зависимости от назначения обработки и вида сельскохозяйственных культур.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кристаллы основного карбоната меди, образующиеся на поверхности растений после их обработки, представляют собой наноразмерные частицы.