Кремниевые (органосиликоновые) против неионогенных адъювантов: Руководство по скорости растекания, стоимости и выбору культур

Адъюванты для баковых смесей определяют, будут ли капли пестицидного спрея собираться в шарики на восковой поверхности листьев или же они растекутся в однородную пленку, максимизирующую биологический контакт. Двумя доминирующими технологиями смачивания в современной защите растений являются неионогенные этоксилаты спиртов и органосиликоновые суперсмачиватели на основе трисилоксана. Каждый из этих видов обладает своими уникальными кинетическими свойствами растекания, нормами расхода, экономической эффективностью и профилями совместимости в баковых смесях.

В данном руководстве сравниваем химию, эффективность, примеры применения на конкретных культурах, стоимость в расчете на гектар

Почему выбор адъюванта важен для защиты растений

Действующие вещества пестицидов (фунгициды, инсектициды, гербициды и регуляторы роста растений) формулируются с расчетом на стабильность в упаковке и соблюдение дозировки, указанной на этикетке. Однако эффективность в полевых условиях зависит от того, как разбавленный рабочий раствор взаимодействует с поверхностью растения в момент нанесения.
Листья, стебли и плоды покрыты гидрофобной кутикулой, состоящей из кутина и эпикутикулярных восков. Чистая вода без добавок на многих культурах имеет угол контакта более 90°, покрывая лишь малую часть целевой площади.
Контактные фунгициды и инсектициды требуют равномерного покрытия листьев, ведь необработанные зоны позволяют патогенам и вредителям выживать. Даже системные препараты лучше удерживаются и усваиваются, когда капли раствора растекаются, а не собираются в капли. Адъюванты изменяют поверхностное натяжение рабочего раствора, угол контакта и кинетику растекания без изменения регламентированной дозы действующего вещества. 
Двумя наиболее распространенными классами адъювантов без содержания масел являются неионогенные этоксилаты спиртов (оксо-спирты C9–C11, этоксилаты тридецилового спирта) и органосиликоновые смачиватели (этоксилаты трисилоксана). Оба класса снижают поверхностное натяжение, но они кардинально различаются по скорости растекания, норме расхода, стоимости и чувствительности к совместимости. 

Примеры: ПАВ-90, Адью 

Примеры: Апроникс, Сильвер Голд, Сильвет 408

Химия: органосиликоны против этоксилатов неионогенных спиртов

Неионогенные этоксилаты спиртов производятся путем этоксилирования жирных или оксо-спиртов оксидом этилена. Гидрофобная часть представляет собой линейную или разветвленную алкильную цепь (обычно C9–C13); гидрофильная часть — это полиоксиэтиленовая цепь из 6–10 молей оксида этилена (EO). В распылительном баке они адсорбируются на границе раздела фаз «воздух-вода» и снижают поверхностное натяжение с ~72 мН/м (чистая вода) примерно до 30–35 мН/м. Растекание происходит по мере того, как ПАВ снижает межфазное натяжение на границе «жидкость-твердое тело» у края капли. 
Органосиликоновые смачиватели представляют собой ПАВ на основе трисилоксана — метилсилоксановую основу с полиоксиэтиленовыми боковыми цепями. Силиконовый гидрофоб обеспечивает экстремально низкую поверхностную энергию на границе раздела «воздух-вода», а цепи EO обеспечивают растворимость в воде. Органосиликоны достигают поверхностного натяжения в 20–25 мН/м и демонстрируют суперрастекание — мгновенное формирование пленки, из-за чего угол контакта на многих поверхностях листьев стремится к нулю в течение долей секунды или нескольких секунд. 

Прямое сравнение характеристик

Скорость растекания: что происходит на листе
Скорость растекания — это параметр, который наиболее наглядно отличает органосиликоновые адъюванты от неионогенных. Когда капля раствора размером 200 мкм попадает на лист капусты или винограда, происходит следующее:

• Только вода: капля собирается в шарик; контактный угол 90–120°; площадь покрытия ~0,03 см² на каплю.
• С добавлением 0,15% спирта C9–C11: контактный угол падает до 40–60° за 5–30 секунд; площадь покрытия расширяется до ~0,08–0,15 см².
• С добавлением 0,05% органосиликона: суперрастекание запускается в течение 1–3 секунд; пленка может покрыть от 0,5 до 2 см² в зависимости от объема капли и свойств воска.

Для контактных фунгицидов, где важен каждый квадратный миллиметр покрытия до начала дождя, органосиликоновые смачиватели полностью оправдывают свою цену за счет эффективности покрытия. Для системных гербицидов, где проникновение через устьица или кутикулу важнее площади пленки, может быть достаточно более дешевого неионогенного смачивателя. 

Нормы расхода и расчет дозировки

• Неионогенный этоксилат спирта: стандартная норма в баковой смеси составляет 0,10–0,25% v/v. При объеме расхода рабочего раствора 200 л/га, 0,15% равняется 300 мл/га концентрата адъюванта. 
• Органосиликоновый смачиватель: стандартная норма в баковой смеси составляет 0,025–0,10% v/v. При 200 л/га и концентрации 0,05% это составит 100 мл/га — треть от объема, необходимого для неионогенного ПАВ. Более высокая биологическая активность компенсирует высокую стоимость за литр.

Экономическое сравнение стоимости на гектар

Стоимость сырья говорит в пользу неионогенных адъювантов (они дешевле примерно в 3–8 раз за килограмм). Однако экономика на гектар зависит от нормы расхода, объема опрыскивания и ценности культуры: 

• Неионогенный при 0,15%, 200 л/га: ~300 мл/га. Стоимость адъюванта составляет около 120-240 руб на гектар.
• Органосиликон при 0,05%, 200 л/га: ~100 мл/га. При премиальном ценообразовании на силикон стоимость составит около 250-325 руб на гектар

В высокоценном садоводстве (виноград, яблоки, тепличные овощи), где одна неудача фунгицидной обработки обходится намного дороже стоимости адъюванта, органосиликоны стали стандартом. На обширных полях зерновых и зернобобовых культур, где маржинальность ниже, а восковой налет умеренный, доминируют неионогенные смачиватели.

Примеры применения на конкретных культурах

• Виноград (милдью, оидиум): восковые поверхности ягод и листьев отталкивают растворы на водной основе. Органосиликон в концентрации 0,05% с системными и контактными фунгицидами является отраслевым стандартом. Неионогенные ПАВ приемлемы только на ранних стадиях вегетации.
• Капуста и крестоцветные: гидрофобные восковые листья — классический случай для силикона. Контактные инсектициды и фунгициды выигрывают от применения 0,05% органосиликона.
• Хлопчатник: волокнистые листья и восковая кутикула. Опрыскивания против вредителей часто включают 0,10–0,15% неионогенного ПАВ; в премиум-программах добавляют 0,05% силикона для покрытия нижней стороны листьев от белокрылки и тли.
• Рис: относительно легкое смачивание. Обработки против пирикуляриоза обычно обходятся 0,10% неионогенного ПАВ — расходы на силикон редко оправданы.

Таблица совместимости в баковых смесях

Всегда проводите тест в банке перед смешиванием. Порядок смешивания: сначала вода → водорастворимые концентраты (ВК) → суспензионные концентраты/водно-диспергируемые гранулы (СК/ВДГ) → концентраты эмульсий (КЭ) → адъювант добавляется в последнюю очередь при постоянном перемешивании.

Когда выбирать неионогенный ПАВ, а когда органосиликон

Выбирайте неионогенный этоксилат спирта, если: 

• Стоимость на гектар является главным ограничением.
• Восковой налет культуры умеренный (рис, зерновые, некоторые овощи).
• На этикетке пестицида есть ограничения на использование силиконовых адъювантов.
• Применяется системный гербицид, где механизм проникновения важнее площади покрытия. 

Выбирайте органосиликон, если:

• Критически важны максимальная скорость растекания и покрытие на сильно восковых или опушенных листьях.
• Эффективность контактного фунгицида или инсектицида напрямую зависит от создания сплошной однородной пленки.
• Ценность урожая оправдывает высокую стоимость адъюванта (виноград, яблоки, экспортное садоводство).
• Требуется попадание на нижнюю сторону листьев (борьба с клещами, белокрылкой).