препаративная форма водорастворимой элементной серы для защиты культурных растений от вредителей

Формула изобретения

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

Описание изобретения к патенту

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.