Adjuvanty

20. 08. 2012 Ing. Jaromír Janků, Ing. Miroslav Jursík, Ph.D., Prof. Ing. Josef Soukup, CSc.; Česká zemědělská univerzita v Praze Ochrana obecně Zobrazeno 12728x

Adjuvanty jsou látky, které se používají nejenom v zemědělství, ale i v jiných odvětvích např. průmyslu. Jedná se o sloučeniny, které jsou součástí formulace herbicidu nebo se k nim přidávají do postřikové jíchy jako tank-mix.

Hlavní složkou herbicidů je účinná látka. Kromě účinné látky obsahují herbicidy ještě tzv. inertní (inaktivní) složky a případně další komponenty (např. adjuvanty), jejichž úkolem je především zlepšení dispergačních vlastností účinné látky, usnadnění dávkování, míchání a rozpouštění s dalšími pesticidy, zvýšení stability a bezpečnosti při manipulaci aj. Jako celek tvoří všechny složky formulační typ přípravku. Světová výroba herbicidů se každoročně zvyšuje a v současnosti přesahuje 3 mil. tun ročně.

Současný trend intenzifikace rostlinné výroby se neobejde bez vývoje nových pesticidů, který není náročný jen na finanční prostředky, ale obvykle se jedná o dlouhodobější investici. Od objevení herbicidní vlastnosti chemické látky do jejího zavedení na trh uplyne 8–10 let.

Nově zaváděné herbicidy by měly splňovat následující kritéria:

- vysoká selektivita k plodině,

- nízká toxicita pro necílové organizmy,

- vysoká a rychlá účinnost již v nízkých dávkách;

- rychlá degradace v prostředí,

- levná výroba.

Adjuvanty mohou významným způsobem pomoci ke splnění těchto kriterií.

Minulost a současnost

Historie používání adjuvantů sahá do přelomu 18. a 19. století, kdy se používaly pomocné látky, kterými se měnily fyzikální a chemické vlastnosti použité směsi. Vývoj v posledních dvaceti letech je velice intenzivní a v důsledku nákladných postupů při zavádění a registraci nových přípravků, firmy neustále zkoumají nové kombinace starších již registrovaných přípravků s novými nebo již stávajícími adjuvanty pro zlepšení jejich dosavadních vlastností.

Rozdělení adjuvantů

Adjuvanty lze definovat podle různých hledisek i různých zvyklostí, např. podle jejich funkce (aktivátory nebo pomocné látky), chemické skupiny (organosilikáty, atd.) nebo zdroje (rostlinné nebo minerální oleje).

Adjuvanty dělit podle složení a obsahu účinných látek je nesprávné, protože jednotlivé adjuvanty mohou ovlivňovat více vlastností postřikové jíchy najednou. Různí autoři uvádějí mnoho možností a hledisek jak adjuvanty členit, nicméně v současné době není v této oblasti jednotný postup.

Adjuvanty jako aktivátory

Jedná se o skupinu adjuvantů ovlivňující účinnosti herbicidů nejčastěji zvýšením absorpce (příjmu) herbicidu povrchem listů.

Surfaktanty (povrchově aktivní látky)

Do této skupiny patří jedny z nejdůležitějších aktivátorů. Surfaktanty usnadňují a zvyšují emulgaci a dispergaci v postřikové jíše, ulpívání (adhezi) a smáčení. Surfaktant je označovaná látka, která umožní uložit herbicid blíže k pokožce rostlin, zvýší kontakt s povrchem listu, udržuje herbicid v rozpustné formě a má potenciál k dosažení vyšší absorpce.

Účinnost povrchově aktivních látek ovlivňuje celá řada faktorů. Nejčastěji jsou zmiňovány vlivy prostředí (především povětrnostní vlivy), charakter cílového povrchu, vzájemné vazby (interakce) mezi surfaktantem a herbicidem a další.

Hydrofilní-lipofilní rovnováha (HLB) je míra, podle které můžeme stanovit a doporučit jednotlivé surfaktanty do kombinací s herbicidy, aby bylo dosaženo co nejlepšího účinku. Podobná hodnota HLB herbicidu a surfaktantu optimalizuje mísení, a tím se dosahuje lepšího šíření a penetrace herbicidu.

Další důležitou vlastností surfaktantů je schopnost snižovat povrchové napětí kapalin. Snížením povrchového napětí postřikové jíchy dochází k tomu, že kapky s nízkým povrchovým napětím zaujímají na listových površích vyšší kontaktní plochu ,a tím umožňují vyšší penetraci účinných látek do rostlin, a to přímou změnou viskozity povrchových vosků na listech a stoncích cílových rostlin.

Již nízké koncentrace povrchově aktivních látek způsobují snížení povrchového napětí postřikové jíchy. Při zvyšování koncentrace surfaktantů se spojují jejich lipofilní části a vznikají micely, přičemž bod vzniku micel se nazývá kritická micelární koncentrace (CMC). Tyto micely mohou emulgovat lipofilní látky, včetně herbicidů, olejů a pokožky. Emulgační činidla se přidávají do EC formulací, kde se nachází společně s povrchově aktivními látkami. Vyšší účinnost mnoha surfaktantů bývá při vyšších koncentracích, než je již výše zmiňovaná CMC. K zamezení odrazu kapek při postřiku dochází pouze, když je koncentrace povrchově aktivních látek vysoko nad CMC

Je důležité si také uvědomit, že surfaktanty mohou zvýšit penetraci herbicidů do všech typů rostlin, proto mohou významně negativně ovlivnit selektivitu herbicidu, která je založena na penetraci herbicidu do rostlin.

Činnost povrchově aktivních látek při zvyšování příjmu herbicidů je velice složitá a ovlivněna mnoha faktory. Jednotlivé typy surfaktantů působí rozdílně u jednotlivých skupin herbicidů.

Neiontové (neionogenní) surfaktanty

Povrchově aktivní látky neiontové povahy (nemají iontový náboj) jsou hydrofobní a patří mezi nejčastěji doporučované surfaktanty do tank-mixů s postemergentními herbicidy. Jsou snadno biologicky rozložitelné a často bývají voskovité povahy, a proto musí být doplněny rozpouštědly (např. Silwet L-77).

Organické silikáty (OS) jsou často označované jako „superspreading“, což můžeme přeložit jako rychle se rozprostírací. Postřiková jícha po přidání organického silikátu výrazně snižuje povrchové napětí. Organické silikáty snižují povrchové napětí nejvíce ze všech adjuvantů. Vytváří na povrchu listů tenkou rovnoměrně silnou vrstvičku a umožňují lepší prostup herbicidu přes povrchové struktury listu i jiných orgánů

Silikáty stejně jako organické silikáty mohou snižovat povrchové napětí a pomáhat při průchodu herbicidu přes průduchy. Jejich velikou předností je výborná schopnost adheze herbicidu na listech, a tím výrazné omezení smytí deštěm těsně po aplikaci. Silikáty mohou rovněž ovlivnit množství vstřebaného herbicidu přes pokožku nadzemních orgánů rostlin.

Iontové (ionogenní) surfaktanty

Iontové povrchově aktivní látky mohou mít kladný náboj (kationt) nebo záporný náboj (aniont). Nutné je kombinovat tyto surfaktanty s herbicidy s opačným nábojem, což vede k vyšší rozpustnosti polárních herbicidů ve vodě. V zemědělství se často používají kationové surfaktanty (ethoxyláty), které se nejčastěji používají v kombinaci s účinnou látkou glyfosat. Nejběžnější aniontové povrchově aktivní látky jsou sulfáty, karboxyláty a fosfáty (např. Biopower je přípravek se záporným nábojem).

Amfoterní surfaktanty

Amfoterní povrchově aktivní látky obsahují oba náboje - kladný i záporný a mají podobné funkce jako neiontové surfaktanty. Jako amfoterní surfaktant se používá lecitin (fosfaitdilcholin) získávaný ze sójových bobů.

Oleje jako adjuvanty

V zemědělství se používají dva typy olejů a to minerální (z ropy) a olej ze semen rostlin (někdy nazývaný jako rostlinný olej).

Minerální oleje

Minerální oleje používané jako adjuvanty musí projít výraznou rafinací, kde z nich jsou odstraněny nežádoucí příměsi (rozpouštědla, aromáty, odparafinování atd.). Minerální oleje způsobují změknutí povrchových vosků nebo vznik trhlinek v pokožce listu, což vede k vyššímu příjmu účinné látky herbicidu (např. Atplus 463).

Rostlinné oleje

Oleje ze semen rostlin se získávají např. ze sójových bobů, semen bavlny, řepky, atd. Oleje se získávají buďto lisováním nebo extrakcí rozpouštědly.

Nejčastěji se používá kyselina olejová (18:1) nebo linolová (18:2), které je možné použít přímo, ale výhodnější je využívat jejich methylované formy, kdy se z glycerolu odstraní mastné kyseliny a ty jsou esterifikovány methyl alkoholem (methyl estery mastných kyselin), které se pak označují jako denaturovaný olej. Přesný mechanizmus účinku těchto olejů není znám, ale z pokusů byla zjištěna jejich dobrá smáčlivost a adsorpce (např. přípravek Dedal 90 EC, Mero 33528).

Amonná hnojiva (soli hnojiv)

V poslední době roste zájem o použití hnojiv jako pomocných látek v postřikových jíchách při aplikacích pesticidů. Zatím není znám přesný mechanizmus působení roztoků hnojiv, ale byla potvrzena vyšší účinnost většiny herbicidů, pakliže byly použity v tank-mix kombinacích s listovými hnojivy.

Mezi herbicidy mohou vznikat také antagonistické vztahy, kdy jeden herbicid snižuje účinnost druhého. Tyto vztahy byly prokázány například mezibentazonem a sethoxydimem, primisulfuronem a atraziny, či dicambou a bentazonem. Antagonistické vztahy mezi herbicidy lze snížit přidáním síranu amonného do postřikové jíchy (např. přípravek X-Change, DAM 390).

Členění adjuvantů podle jejich funkce