Adiuwanty i ich wpływ na działanie środków ochrony roślin

W wielu przypadkach skutecznym sposobem poprawy lub stabilizacji działania środków ochrony roślin może być dodatek odpowiednich wspomagaczy zwanych powszechnie adiuwantami.

Środki powierzchniowo-czynne

Prawidłowe naniesienie środka chemicznego na chronione lub zwalczane rośliny, bez istotnych strat na znoszenie i spływanie czy też odbicie kropel, może nie zagwarantować wystarczającej skuteczności biologicznej. Problem ten pojawia się niestety coraz częściej i dotyczy zwłaszcza zabiegów z użyciem herbicydów i fungicydów, szczególnie w sytuacji stresu wodnego, niskiej wilgotności powietrza i niskich temperatur występujących w trakcie i po wykonaniu zabiegu, a także podczas wykorzystywania do zabiegu wody o złej jakości. Nie bez znaczenia jest także sposób działania wybranego środka ochrony roślin (np. układowy, kontaktowy, kontaktowo-wgłębny), a także jego forma użytkowa (np. emulsje, granule, zawiesiny, proszki).

W wielu takich przypadkach skutecznym sposobem poprawy aktywności np. herbicydów jest dodatek odpowiednich środków powierzchniowo-czynnych poprawiających przyczepność, zwilżalność i szybkie przenikanie substancji aktywnej do wnętrza roślin, a także niekiedy preparatów poprawiających cechy jakościowe wody oraz stabilność roztworu cieczy użytkowej.

Z pomocą przychodzą nowoczesne środki wspomagające w postaci adiuwantów, dedykowane do stosowania z konkretnymi substancjami czynnymi czy gotowymi handlowym środkami ochrony roślin. W odróżnieniu od krajów Europy Zachodniej i np. Stanów Zjednoczonych asortyment dostępnych na polskim rynku adiuwantów jest ciągle niewielki, podobnie jak ich użycie w praktyce. W Polsce dopuszczonych do handlu i stosowania ze środkami ochrony roślin jest obecnie około 50 adiuwantów reprezentujących różne grupy związków i zróżnicowane działanie. Jednakże adiuwanty stają się coraz popularniejsze także i na naszym rynku, o czym świadczy ciągle zwiększająca się liczba dostępnych środków i rosnące zainteresowanie rolników.

Nie według własnego uznania

Zgodnie z obowiązującymi przepisami prawnymi adiuwanty nie wymagają bezpośredniej rejestracji, co sprawia, że na rynku znajduje się znaczna liczba tego typu dodatków, o których nie ma żadnych informacji w etykietach środków ochrony roślin. Stosowanie ich wynika z zaleceń ogólnych (stosować dany np. herbicyd z adiuwantem) lub z zaleceń wynikających z uzyskanych badań naukowych lub producenckich, często przekazywanych przez wykwalifikowanych doradców. Niekiedy rolnik informacje o możliwości zastosowania adiuwantów (do czego najlepsze i zalecane) uzyskuje w punktach sprzedaży i dystrybucji środków ochrony roślin. W tym miejscu należy zaznaczyć, że nie wolno stosować adiuwantów wg własnego uznania, zwłaszcza podczas zabiegów obejmujących wieloskładnikowe mieszaniny.

Tym bardziej, co się niekiedy zdarza, nie wolno jako adiuwantów wykorzystywać związków powierzchniowych lub olejów niewiadomego pochodzenia, uzyskiwanych jako produkty uboczne lub zużyte (wykorzystanie wtórne).

Wykorzystanie adiuwantów w ochronie roślin

Adiuwanty najczęściej wykorzystywane są jako substancje pomocnicze przy stosowaniu herbicydów. Wiąże się to ze spodziewanych korzyści, wynikających z łącznego stosowania herbicydu z odpowiednio dobranym adiuwantem. Dodatek wspomagacza może w znaczący sposób poprawić skuteczność zabiegów zwalczania chwastów, ale także przyczynić się do obniżenia kosztu ochrony, średnio o 10-25 proc. Wynika to głównie z możliwości zmniejszenia dawki herbicydu (najczęściej w zakresie 20-50 proc.), przy zachowaniu pożądanego efektu chwastobójczego. Należy zaznaczyć, że zabieg z wykorzystaniem obniżonej dawki jest prawnie dopuszczalny, ale ryzyko ewentualnego niepowodzenia (w tym wypadku słabej skuteczności zwalczania chwastów) spoczywa wyłącznie na wykonawcy (rolniku). Pozytywne działanie właściwie dobranego adiuwanta do herbicydu jest widoczne przede wszystkim wówczas, gdy zabieg wykonywany jest w niesprzyjających warunkach pogodowych (niska wilgotność, wysoka temperatura powietrza), a także na chwasty średnio wrażliwe na dany środek chwastobójczy lub w zawansowanych fazach rozwojowych (zabieg wyraźnie spóźniony).

W ostatnich latach adiuwanty coraz częściej wykorzystywane są jako dodatki do innych środków ochrony roślin, takich jak fungicydy czy insektycydy. Celem tych zastosowań jest głównie poprawa ich skuteczności działania w zróżnicowanych warunkach agrometeorologicznych poprzez zwiększenie retencji (ilości zatrzymanej cieczy), lepszego zwilżenia i równomierności rozprowadzenia cieczy użytkowej na opryskiwanych częściach roślin. W przypadku np. fungicydów dodatek adiuwantów najczęściej nie ma na celu zmniejszenie dawki tych środków, ale z reguły ukierunkowany jest na stabilizację lub poprawę działanie preparatów w ograniczaniu występowania chorób grzybowych. W niektórych badaniach wykazano wzrost skuteczności zwalczania chorób grzybowych (m.in. na kłosie pszenicy ozimej) nawet o 20-25 proc. po zastosowaniu mieszaniny fungicydu z odpowiednio dobranym adiuwantem. Należy pamiętać, że nie jest to reguła. Korzyści płynące z zastosowania dodatku adiuwanta są uwarunkowane jego właściwościami fizyko-chemicznymi, składem, a także tym, czy występuje synergiczne współdziałanie z substancją czynną zawartą w środku grzybobójczym.

Podział adiuwantów

Adiuwanty to dość zróżnicowana grupa substancji o specyficznych cechach i własnościach. Adiuwantem może być substancja bądź mieszanina substancji, która w wyniku interakcji fizyko-chemicznych, wpływa na poprawę lub stabilność działania środka ochrony roślin. Adiuwanty mogą być zawarte już w formie użytkowej środka ochrony roślin jako składniki preparatu handlowego (dodawane w toku produkcji) albo mogą być dodawane do środka ochrony roślin w zbiorniku opryskiwacza (mieszanina zbiornikowa). Adiuwanty nie wpływają bezpośrednio na agrofagi (np. same nie zwalczają chwastów), jedynie w przypadku stosowania z herbicydem, ułatwiają przeprowadzenie zabiegu i poprawiają jego skuteczność.

W zależności od przeznaczenia i właściwości użytkowych adiuwanty dzieli się na aktywujące i modyfikujące.
Do adiuwantów aktywujących można zaliczyć surfaktanty (substancje powierzchniowo-czynne), oleje i ich pochodne, niektóre związki mineralne, a także adiuwanty wielofunkcyjne (wieloskładnikowe o działaniu wielokierunkowym).
Adiuwanty aktywujące jak już nazwa wskazuje zwiększają pośrednio lub bezpośrednio biologiczną skuteczność działania środka ochrony roślin.

Z kolei adiuwanty modyfikujące włączane najczęściej do formulacji preparatu na etapie jego produkcji automatycznie podnoszą jego walory użytkowe poprzez poprawę stabilności i trwałości w okresie przechowywania. Do grupy adiuwantów modyfikujących zaliczyć można: emulgatory (tworzenie emulsji wodno-olejowej), stabilizatory (zabezpieczenie przed rozwarstwianiem się emulsji lub zawiesiny), kompatybilatory (ułatwianie mieszania się komponentów), dyspersanty (zapobieganie sedymentacji cząstek), penetranty (ułatwianie przemieszczania substancji czynnej w roślinie), środki obciążające (zwiększanie lepkości i ciężaru właściwy cieczy, przyspieszanie opadania kropel, zwiększanie wielkość kropel, ograniczanie znoszenia), humektanty (wydłużanie czasu odparowania wody z kropel), bufory pH, związki antypieniące i antykorozyjne, środki ułatwiające mieszanie i łączne stosowanie kilku komponentów w zbiorniku opryskiwacza, a także ostatnio coraz bardziej popularne kondycjonery wody, czyli związki poprawiające jakość wody stosowanej do sporządzania cieczy użytkowej (regulują twardość wody i jej odczyn).

Adiuwanty aktywujące

Obecnie w ochronie roślin największe znaczenie mają adiuwanty aktywujące, które najczęściej wykorzystuje się jako środki wspomagające działanie herbicydów stosowanych nalistnie. W tej grupie, najliczniej występują surfaktanty — związki wykazujące właściwości powierzchniowo-czynne, działające zwilżająco, zwiększając retencję cieczy (zatrzymywanie się kropel na powierzchni liści), czyli jej równomierne rozprowadzenie i przyleganie. Surfaktanty dobrze rozpuszczają się w wodzie i tłuszczach, co ułatwia wnikanie herbicydu do komórek roślinnych poprzez drobne przestrzenie pomiędzy cząsteczkami wosku pokrywającego powierzchnię roślin. Surfaktanty mogą zawierać w swoim składzie różne substancje np. mydła, alkohole. W specyficznych warunkach pogodowych (niska wilgotność powietrza i wysoka temperatura) zastosowanie dodatku surfaktantów o bardzo silnych właściwościach zwilżających (silnie obniżających napięcie powierzchniowe np. surfaktanty organosilikonowe) może ograniczyć lub opóźnić działanie herbicydu, z powody szybkiego odparowania wody z kropel cieczy użytkowej na powierzchniach liści silnie zwilżonych. Ponadto nawet dobrze dobrany surfaktant może być mało użyteczny, gdy rolnik sporządzi ciecz użytkową na bazie wody bardzo twardej. Do tej grupy możemy zaliczyć m.in. takie surfaktanty jak: Asystent „+” (zalecany z niektórymi herbicydami sulfonylomocznikowymi w formulacji SG: metsulfuron metylowy, tribenuron metylowy), Trend 90 EC (zalecany z herbicydami sulfonylomocznikowymi w formulacji WG, SG: metsulfuron metylowy, nikosulfuron, tifensulfuron, tribenuron metylowy, triflusurfuron i inne), Silwet Gold i Slippa (organosilikonowe — różne zalecania).

Adiuwanty olejowe i ich chemiczne modyfikacje (np. estry) są najczęściej stosowanym dodatkiem do herbicydów stosowanych dolistnie. Do tej grupy należą oleje pochodzenia roślinnego (np. rzepakowy, sojowy) jak i ich pochodne (np. kwasy tłuszczowe oleju rzepakowego, estry metylowe i etylowe kwasów tłuszczowych) oraz pochodzenia mineralnego (głównie parafinowe — w wyniku ratyfikacji ropy naftowej). Adiuwanty olejowe na bazie olejów roślinnych (np. Actirob 842 EC, Dash HC. Mero 842 EC, Olbras 88 EC, Olstick 90 EC) polecane są do stosowania z niektórymi herbicydami z grupy sulfonylomocznika (np. Biathlon 4D, Granstar 75 WG, Maister 310 WG, Mocarz 75 WG, Nomad 75 WG, Safari 50 WG i inne). Z kolei oleje mineralne (np. Atpolan 80 EC, Olemix 84 EC) także zalecane się do zabiegów z użyciem herbicydów sulfonylomocznikowych formulacji WG — granule (oparte na sulfosulfuronie, tribenuronie mytylowym jak np. Apyros 75WG, Nuance, Ranga 75 WG i inne) oraz z użyciem graminicydów (np. Agil 100 EC, Arrow 240 EC, Targa Super 05 EC i inne). Herbicydy oparte na glifosacie nie należy łączyć ze środkami wspomagającymi, mającymi w swym składzie oleje mineralne lub roślinne. Ich dodatek tylko w niewielki sposób poprawia skuteczność herbicydu, a niekiedy może przynieść efekt przeciwny. Szczególnie unikać należy adiuwantów na bazie olejów roślinnych.

Środki na bazie nawozów mineralnych (np. siarczan amonowy, azotan amonowy, mocznik, nawóz płynny RSM) zmieniają pH cieczy, a także regulują rozpuszczalność substancji czynnej herbicydu. Adiuwanty mineralne mogą wchodzić w reakcje chemiczne z solami wapniowymi zawartymi w wodzie twardej, przełamując w ten sposób ich niekorzystny wpływ na skuteczność chwastobójczą herbicydów opartych na glifosacie (np. Roundup 360 SL, Taifun 360 SL), 2,4 D i dikambie (np. Aminopieliki). Dodawanie siarczanu amonowego (lub adiuwantów wieloskładnikowych zawierających ten związek) do glifosatu poza poprawą jakości wody zapewnia stabilizacje działania herbicydu w zmiennych warunkach pogodowych. Siarczan amonowy dodawany do cieczy użytkowej z kolei nie poprawia retencji kropel na powierzchni roślin, zatem stosowany jako dodatek do glifosatu powinien być aplikowany na rośliny dość wyrośnięte, o stosunkowo dużej powierzchni liści. Dodatek siarczanu amonowego jest szczególnie wskazany, gdy ilość cieczy do zabiegu przekracza 200-250 l/ha, a woda zawiera dużą ilość soli wapnia, magnezu sodu oraz żelaza.

Adiuwanty wielofunkcyjne

Adiuwanty, które zawierają co najmniej dwie substancje o różnych właściwościach chemicznych i działaniu (np. surfaktant, pochodne olejowe, związki mineralne, bufory pH, substancje antypieniące itp.) zalicza się do grupy wspomagaczy wielofunkcyjnych (wielokomponentowych). Działają one kompleksowo, wykazując cechy środków modyfikujących jak i aktywujących ciecz użytkową. Przykładem takich środków mogą być stabilne formulacje adiuwantów zawierających odpowiedni surfaktant i siarczan amonowy, czy też związki zawierające w swym składzie adiuwanty należące do różnych grup (np. olej z mieszaniną surfaktantów, buforem pH i adiuwantem mineralnym).

W składzie adiuwantów wielofunkcyjnych (poza starannie dobranym surfaktantem, olejami i związkami mineralnymi) mogą być także substancje antyznoszeniowe, czy związki zapobiegające szybkiemu wysychaniu kropel (tzw. humektanty). Takie adiuwanty działają wielokierunkowo, optymalizując działanie herbicydów w szerokim zakresie warunków agroklimatycznych. Niektóre z nich mogą być zatem z powodzeniem wykorzystywane np. podczas zabiegów obniżonymi dawkami herbicydów w zbożach, inne zaś w nieskelektywnym zwalczaniu chwastów z użyciem glifosatu. Na krajowym rynku dostępne są już takie adiuwanty wieloskładnikowe (np. Agrigent Activ 5, AS 500 SL, Atpolan BIO 80EC, Efectan 650 SL, Li-700, Torpedo II). Nie mniej jednak każde zastosowanie wspomagacza musi uwzględniać ogólne zasady łącznego stosowania herbicydów z adiuwantami.

Adiuwanty doglebowe

W ostatnich latach obserwuje się wzrost zainteresowania możliwością stosowania adiuwantów do herbicydów o działaniu doglebowym. Zadaniem tych środków jest poprawa równomierności pokrycia powierzchni gleby przez ciecz użytkową (optymalne rozmieszczenie), a także pełniejszą penetrację warstwy gruzełkowej gleby w celu dotarcia substancji czynnej herbicydu do kiełkujących chwastów. Przy tworzeniu tych związków, które najczęściej zawierają odpowiednio dobraną mieszaninę olejów i substancji powierzchniowo-czynnych, ważnym przesłaniem było zabezpieczenie przed wymywaniem herbicydu do strefy korzeniowej rośliny uprawnej, a nawet dalej do wód gruntowych. W zamyśle adiuwant doglebowy ma poprawiać skuteczność chwastobójczą, szczególnie w warunkach suszy i silnych opadów, i jednocześnie zabezpieczać przed fitotoksycznym działaniem herbicydu na roślinę uprawną (w przypadku silnego opadu i gwałtownego przemieszczania się substancji czynnej w głąb profilu glebowego).

Na Polskim rynku dostępnych jest kilka takich środków np. Adsol, Atpolan Soil Maxx, Grounded. Badania ze środkiem Atpolan Soil czy Grounded wykazują ich przydatność do herbicydów stosowanych w odchwaszczaniu rzepaku (chlomazon, mieszaniana chlomazonu z metazachlorem) czy zboż (diflufenikan, pendimetalina).

Specyfika aktywności adiuwantów

Efekty stosowania adiuwantów aktywujących w praktyce mogą być różne. Określony adiuwant poprawiając działanie jednego herbicydu może nie mieć żadnego wpływu na aktywność innego, a w specyficznych warunkach może wykazywać efekt antagonistyczny. Niewłaściwe dobrany adiuwant w wyniku antagonizmu substancji czynnych, obniżenia pH cieczy zawierającej np. herbicyd z grupy pochodnych sulfonylomocznika może przyczynić się do słabszego rozpuszczanie w wodzie i w efekcie dłuższego zalegania herbicydu w środowisku (herbicydy sulfonylomocznikowe lepiej rozpuszczają się w wodzie o odczynie obojętnym lub lekko powyżej 7).

Rzadko zdarza się, aby adiuwant zawierający pojedynczą substancję (np. surfaktanty, oleje) wykazywał się stabilnością działania z wieloma herbicydami i w zróżnicowanych warunkach wykonywania zabiegu. Wniosek jaki się nasuwa to to, że nie ma uniwersalnego adiuwanta, pozytywne wpływającego na wszystkie herbicydy i w każdych warunkach aplikacji.

W celu uniknięcia niepożądanych sytuacji adiuwanty należy dobierać i stosować według ogólnie przyjętych wytycznych i zaleceń. Aby zabezpieczyć się przed błędami podczas aplikacji oraz uszkodzeniem roślin uprawnych zawsze należy się zapoznać z etykietą środka ochrony roślin, która zawiera informacje o możliwościach stosowania z konkretnym adiuwantem lub grupą środków wspomagających.

Artykuł ukazał się w miesięczniku "Rolnicze ABC" nr 8 (323) sierpień 2017 r