Адъювант сельскохозяйственного назначения "Биогор" Российский патент 2023 года по МПК A01N25/30 C07C9/15 

Изобретение относится к производству сельскохозяйственной продукции растениеводства и предназначено для увеличения эффективности пестицидов, активаторов роста и развития растений.

Современное сельское хозяйство не может обходиться без химических средств защиты растений (пестицидов), применяемых для борьбы с сорной растительностью, возбудителями болезней и другими вредными макро- и микроорганизмами. Однако в применении пестицидов есть негативная сторона пестицидный стресс - экологический фактор, приводящий к существенным перестройкам всех элементов агросистемы и существенному ослаблению их биологического потенциала. Особенно негативно действуют пестициды на микрофлору почвы. Происходит нарушение регуляторных процессов, что сопровождается вспышками массового размножения вредных видов фитофагов.

Важнейшая роль в решении проблемы пестицидного стресса принадлежит адъювантам - многокомпонентным препаратам на основе поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества обеспечивают равномерное растекание водных растворов пестицидов по поверхности листа, в результате увеличивается площадь покрытия распыляемыми растворами поверхности листьев и обеспечивается более равномерное проникновение действующих веществ через эпикутикулярный слой листа. Одновременно, практически исключается стекание капель распыляемых растворов с поверхности листьев.

Адъюванты минимизируют такие проблемы применения рабочих растворов пестицидов, как плохое смачивание, быстрое испарение с поверхности листа, несовместимость компонентов в растворе, вспенивание и т.д.

Использование адъюванта в рабочих растворах пестицидов при обработке вегетирующих растений позволяет сократить норму их внесения без потери качественных и количественных показателей урожая, а при сохранении действующих норм - усилить степень защиты растений. В настоящее время адъюванты выпускают в качестве самостоятельных препаратов для универсального использования, а также включают в состав жидких удобрений, химических средств защиты, биологических активаторов ит.д.

Из уровня техники известны составы адъювантов, большинство из которых основано на эффектах, присущих сурфактантам, т.е. основным действующим веществам в составе адъюванта, являются поверхностно активные вещества, как правило, неионогенного типа.

Наибольшее отражение эта линия находит в решении по патенту RU №2539495 МПК A01N 25/30, опубл. 20.08.2013, в котором формула сельскохозяйственной композиции из продуктов алкоксилирования, используемая в качестве адъюванта, соответствует следующей структуре:

R¹ (CO)_m-[R²O]_nR³,

где

R¹ - линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный гидрокси-функциональный радикал, содержащий - 30 атомов углерода;

R² - группа этилена, пропилена, бутилена;

R³ - водород или ацетильная группа, где С=1÷8 атомов;

m = 0÷1, n = 3÷100 и т.д.

Недостатком известной композиции является, по мнению заявителя, широкий охват, предлагаемый приведенной формулой, т.к. сюда попадают (в большом количестве) соединения, которые не обладают свойствами адъюванта. В этом случае необходимо проводить специальные исследования с целью оптимизации состава адъюванта по всем многочисленным составляющим формулы. Указанные продукты не могут претендовать на принадлежность к экологически чистым, низкотоксичным или биоразлагаемым.

В качестве прототипа принят патент RU 2611815, МПК A01N 25/30, 01.03.2017, «Адъювант для увеличения эффективности пестицидов», где основной компонент состава - окиэтилированный лаурилсульфат натрия. Препарат обладает свойствами, которые характерны для адъюванта и расширяет ассортимент производственных адъювантов. Однако использование в составе препарата этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) в концентрации до 2% не позволяет использовать данный адъювант в производстве органической продукции, так как соли ЭДТА, попадая в окружающую среду, образуют водорастворимые комплексы с ионами тяжелых металлов, присутствующих в почвах в нерастворенной форме. В прототипе, в качестве ПАВ предложен монопродукт. Критическая концентрация мицеллобразования для этоксилированного лаурилсульфата натрия составляет 0,9 г/л, а поверхностная активность - 53 единицы (для воды 72 единицы). Соли ЭДТА устойчивы, плохо подвергаются биоразложению, что способствует проникновению тяжелых металлов из осадочных пород и почвы в грунтовые воды и водоемы.

Задача изобретения - максимальное увеличение степени защиты растений при минимальном расходе адъюванта путем обеспечения максимального снижения поверхностного натяжения рабочего раствора пестицидов при минимальном содержании адъюванта в растворе.

Задача решается за счет применения в составе адъюванта в качестве поверхностно-активного вещества смеси этоксилированных жирных спиртов фракции С12-С14, смеси этоксилированных жирных спиртов фракции С6-С12 и гидрогенизированного касторового масла, которое обладает синергетическим эффектом, значительно понижая поверхностное натяжение водного раствора.

При создании композиций (смесей) неионогенных ПАВ (в том числе, с ПАВ, которые различаются длиной углеводородного радикала или числом молей окиси этилена), возникают синергетические эффекты, результатом которых является существенное снижение поверхностного натяжения раствора.

Техническим результатом применения предлагаемого адъюванта сельскохозяйственного назначения «Биогор» является повышение дисперсности и стабильности рабочих растворов, и как следствие, улучшение «распыляемости» и «прилипаемости» применяемых рабочих растворов средств защиты растений и активаторов их роста и развития; ускорение и увеличение степени проникновения действующих веществ средств защиты растений и их ассимиляция биологическими объектами, уменьшение расхода действующих веществ, увеличение времени пребывания смеси на поверхности листа за счет уменьшения испарения влаги а также, повышение эффективности их воздействия. Кроме того, адъювант сельскохозяйственного назначения «Биогор» позволяет пролонгировать срок их действия и сохраняет свои свойства при использовании жесткой воды.

Сущностью изобретения является то, что в адъюванте «Биогор» сельскохозяйственного назначения, содержащем оксиэтилированные поверхностно-активные вещества, влагоудерживающие вещества и пеногасители, в качестве поверхностно-активного вещества использована смесь этоксилированных жирных спиртов фракции С₁₂-С₁₄, смесь этоксилированных жирных спиртов фракции С₆-С₁₂, и гидрогенизированное масло, в соотношении компонентов масс %:

спирты фракции C₁₂-C₁₄ - не более 10,

спирты фракции C₆-C₁₂ - не более 80,

масло гидрогенизированное - не более 10.

При этом, в адъюванте содержится: 80% синергетической композиции неионогенных поверхностно-активных веществ; 1-5% - регулятора рН; 5-15% - влагоудерживающих веществ; 0,1-2,0% - пеногасителя. Композиция неионогенных ПАВ, используемая для производства адъюванта представляет собой смесь неионогенных поверхностно-активных веществ, соответствующих общей формуле: R'O - (R''О)_n - Н, где

R' - радикал на основе высших жирных спиртов с числом атомов углерода 9-18.

R'' - означает группу окиси этилена или окиси пропилена или их смеси,

n - означает целое число между 3 и 10.

Предлагаемый адъювант сельскохозяйственного назначения «Биогор» может быть эффективно использован при совместном применении в одном продукте удобрений, активаторов роста и биопестицидов (кроме случаев, когда экспериментально показана их несовместимость).

Композиция неионогенных поверхностно-активных веществ, соответствующих общей формуле R'O-(R''O)_n-H обеспечивает максимальное эффективное снижение поверхностного натяжения водных растворов в сравнении с исходными компонентами, следовательно, позволяет достичь необходимого эффекта смачивания при минимальной концентрации действующих веществ (таблицы 1 и 2).

Результаты исследований поверхностного натяжения смесей ПАВ (табл.1,табл.2) показывают, что возникающий синергетический эффект более всего проявился при концентрации окисиэтилированных спиртов С6-С12 до 80% в смеси (табл.2 вариант 1).

Проведены исследования воздействия адъюванта на окружающую среду. В результате испытаний установлено, что адъювант «Биогор» является быстроразлагаемым (1 класс по ГОСТ 32509-2013) и имеет малую фитотоксичность (1-й класс по ГОСТ 33777-2016).

Влияние адъюванта сельскохозяйственного назначения «Биогор» на эффективность прорастания семян оценивали по методике ФГБОУ ВО «Белгородский государственный аграрный университет им. В.Я. Горина» (БГАУ им. Горина).

Неповрежденные и непротравленные семена овса помещали в чашки Петри, покрытые одним слоем бумаги по 15 штук в каждую. Затем в чашки Петри приливали по 2 мл раствора адъюванта (смесь этоксилированных жирных спиртов С6-С12 - 80%, смесь этоксилированных жирных спиртов фракции С12-С14 - 10%, гидрогенизированное касторовое масло - 10%) следующих концентраций: 1.5 мг/л; 3.1 мг/л; 6.2 мг/л; 12.5 мг/л. В контрольную чашку добавляли 2 мл питьевой воды. Чашки Петри с увлажненными семенами помещали в термостат. Испытания проводили при температуре 22°С. Длительность испытаний - 3 суток. По истечении срока экспозиции проросшие семена извлекали из чашек Петри и измеряли длины их главных корней. Длина главных корней семян в контрольном опыте составляла (22-25) мм, длина главных корней в растворах адъюванта концентрации (1.5-6.2) мг/л составляет (30-35) мм, при концентрации адъюванта 12.5 мг/л длина главных корней овса снижается до (25-27) мм. (таблица 3)

Таким образом, результаты испытаний показывают, что при проращивании семян овса при концентрациях адъюванта в растворе (1,5-6 мг/л) длина главных корней увеличивается в среднем на 20% в сравнении с контрольным опытом. Следовательно, малые концентрации адъюванта, оставшиеся в почве после проведения обработок растений, будут увеличивать скорость прорастания семян при последующих посадках. Возможно использование адъюванта «Биогор» при обработке семян перед посевом. Рекомендуемый диапазон концентраций адъюванта 2,5-3,5 мл/литр: даже при таком сильном разбавлении, адъювант позволяет получить значительное увеличение длины корней.

При использовании адъюванта в составе биоактиватора «Биогор» серии «КМ» при обработке вегетативной части растений была определена оптимальная норма внесения на гектар до 100 г/га. При внесении 200 литров на гектар рабочего раствора адъюванта, его концентрация составит 500 мг/литр.

Адъювант эффективно работает, в том числе, при использовании жесткой воды для приготовления водных растворов агрохимических препаратов, однако не содержит в составе комплексообразователей типа солей этилендиаминтетрауксусной кислоты, которые отличаются высокой устойчивостью в окружающей среде и способностью удерживать в водорастворимом состоянии соли тяжелых металлов.

В составе адъюванта «Биогор» использованы исходные сырьевые продукты, которые позволяют отнести его к классу малоопасных по фитокосичности (см. приложение «Протокол испытаний биоразлагаемости»). Проведен подбор композиции неионогенных ПАВ, позволяющих существенно понизить поверхностное натяжение водных растворов смеси, и тем самым обеспечить хорошее смачивание растворами поверхности листа, что, в конечном счете, увеличивает эффективность пестицидов и биоактиваторов. Известные добавки (пеногасители) позволяют уменьшать вспенивание предлагаемого продукта, уменьшить испарение влаги на поверхности обработанного листа.

Адъювант «Биогор» прошел экспериментальную проверку на полях опытной станции Белгородского государственного аграрного университета. По результатам испытаний в сопоставлении с препаратом «Адъю» на основе этоксилата изодецилового спирта. Разработанный авторами препарат показал лучшие результаты («Результаты изучения эффективности адъюванта производства ООО «НТЦ БИО» на посевах сои» прилагаются).

Предлагаемая композиция неионогенных поверхностно-активных веществ, обеспечивает максимальное эффективное снижение поверхностного натяжения водных растворов в сравнении исходными компонентами, следовательно, позволяет достичь необходимого эффекта смачивания при минимальной концентрации действующих веществ. Минимальные концентрации адъюванта, оставшиеся в почве после проведения обработок растений, будут увеличивать скорость прорастания семян при последующих посадках, что подтверждает эффективность предлагаемого адъюванта. Даже при сильном разбавлении, адъювант «Биогор» позволяет получить значительное увеличение длины корней. Исходные сырьевые продукты позволяют отнести его к классу малоопасных по фитокосичности. Адъювант сельскохозяйственного назначения «Биогор» эффективно работает, в том числе, при использовании жесткой воды для приготовления водных растворов агрохимических препаратов, и не содержит в своем составе комплексообразователей, которые отличаются высокой устойчивостью в окружающей среде и способностью удерживать в водорастворимом состоянии соли тяжелых металлов.

Таким образом, задача, стоящая перед изобретением, решена.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к адъювантам сельскохозяйственного назначения. Адъювант сельскохозяйственного назначения «Биогор» содержит оксиэтилированное поверхностно-активное вещество (ПАВ), влагоудерживающее вещество и пеногаситель, и в качестве ПАВ используют синергетическую смесь оксиэтилированных жирных спиртов фракции С₁₂-С₁₄, этоксилированных жирных спиртов фракции С₉-С₁₂ и гидрогенизированное масло, в соотношении компонентов, масс. %: спирты фракции С₁₂-С₁₄ - 10, спирты фракции С₉-С₁₂ - 80, масло гидрогенизированное – 10, при этом адъювант содержит компоненты в следующем соотношении: ПАВ - 80%; регулятор рН - 5%; влагоудерживающее вещество - 13%; пеногаситель - 2,0%. Оптимальная концентрация адъюванта в рабочем водном растворе при обработке семян перед севом составляет 2,5-3,5 мг/литр. Оптимальная концентрация адъюванта в рабочем водном растворе при обработке вегетативной части растений составляет 500 мл/л при расходе рабочего раствора 200 л на гектар. Предлагаемый адъювант сельскохозяйственного назначения «Биогор» обеспечивает повышение дисперсности и стабильности рабочих растворов пестицидов, улучшение распыляемости и прилипаемости применяемых рабочих растворов средств защиты растений и активаторов их роста и развития, ускорение и увеличение степени проникновения действующих веществ средств защиты растений и их ассимиляцию биологическими объектами, уменьшение расхода действующих веществ и повышение эффективности их воздействия, позволяет пролонгировать срок их действия и сохраняет свои свойства при использовании жесткой воды. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Адъювант сельскохозяйственного назначения «Биогор», содержащий оксиэтилированное поверхностно-активное вещество (ПАВ), влагоудерживающее вещество и пеногаситель, отличающийся тем, что в качестве ПАВ используют синергетическую смесь оксиэтилированных жирных спиртов фракции С₁₂-С₁₄, этоксилированных жирных спиртов фракции С₉-С₁₂ и гидрогенизированное масло, в соотношении компонентов, масс. %:

спирты фракции С₁₂-С₁₄ - 10,

спирты фракции С₉-С₁₂ - 80,

масло гидрогенизированное - 10,

при этом адъювант содержит:

ПАВ - 80%;

регулятор рН - 5%;

влагоудерживающее вещество - 13%;

пеногаситель - 2,0%,

а оксиэтилированные жирные спирты соответствуют общей формуле R'O-(R''O)_n-Н, где

R' - радикал на основе высших жирных спиртов с числом атомов углерода 9-18,

R''O – радикал окиси этилена, n - целое число между 3 и 10.

2. Адъювант по п. 1, отличающийся тем, что оптимальная концентрация адъюванта в рабочем водном растворе при обработке семян перед севом составляет 2,5-3,5 мг/литр.

3. Адъювант по п. 1, отличающийся тем, что оптимальная концентрация адъюванта в рабочем водном растворе при обработке вегетативной части растений составляет 500 мл/л при расходе рабочего раствора 200 л на гектар.