Vanduo – svarbus žmogaus gyvybei gamtinis resursas. Šiandien vanduo plačiai naudojamas buityje, įvairiose ūkio šakose: pramonėje, energetikoje, žemės ūkyje. Europoje trečdalis viso gėlo vandens yra sunaudojama vien žemės ūkio reikmėms.
Vanduo yra ypač imlus, dėl savo savybių galintis prisisotinti įvairių cheminių elementų. Pastarųjų buvimas vandenyje ne visada yra pageidaujamas, o kartais net ir pavojingas. Vandens kokybė priklauso nuo jame ištirpusių, suspenduotų ir pakibusių medžiagų, bakterijų ir kitų priemaišų. Kokybę įtakoja ir pačio vandens šaltinio vieta. Moksliniai tyrimai rodo, kad vanduo, naudojamas žemės ūkyje, darbinių purškimo tirpalų paruošimui, gali paveikti produktų (pesticidų, trąšų ir kt.) veiksmingumą. Pesticidų efektyvumo sumažėjimo pasekmės, kurias įtakoja vandens kokybė, ne visada gali būti akivaizdžios ir aiškiai matomos. Aiškinantis problemas laukuose, kurios atsiranda tinkamai nesuveikus produktams, ne visada pagalvojama įvertinti naudoto vandens tinkamumą.
Vandens kokybė gali įtakoti:
- Naudojamų produktų reakciją su vandeniu;
- Pesticidų, trąšų tirpumą;
- Pesticidų, trąšų efektyvumą.
Lietuvoje, vanduo žemės ūkyje naudojamas darbinių tirpalų ruošimui, laukams drėkinti, gyvulininkystėje ir kt. Dažniausiai daugiau nei 95% darbinio purškiamo tirpalo sudaro būtent vanduo.
Darbiniams purškimo tirpalams ruošti naudojamas vanduo gali labai skirtis savo sudėtimi (kalcio, magnio ir kitų metalų druskų kiekiu) ir pH reikšme. Naudojamas neapdorotas vanduo gali sukelti nemažai sunkumų, susijusių su netirpių nuosėdų susidarymu, pesticidų veikliųjų medžiagų skilimu, prastu augalų lapų sudrėkinimu. Apipurškus augalus šaltu vandeniu karštą dieną, jie patiria taip vadinama „temperatūrinį šoką“.
Faktoriai, kurie įtakoja pesticidų efektyvumą ruošiant darbinius tirpalus su vandeniu:
• Vandens pH;
• Vandens kietumas;
• Vandens temperatūra.
Vandens pH
Vandens, kuris naudojamas pesticidų darbiniams purškimo tirpalams ruošti, pH lygis įtakoja tam tikrų pesticidų veikliosios medžiagos efektyvumą.
pH (vandenilio potencialas) apibūdinamas vandenilio (H+) ir hidroksido (OH-) jonų koncentracijos tirpale. Jei vandenilio jonų koncentracija tirpale yra didesnė už hidroksido jonų koncentraciją, tada tirpalo terpė yra rūgštinė. Priešingu atvėju – terpė yra šarminė. pH apibūdinamas logaritmine skale nuo 0 iki 14. Kai pH vertė yra 7, terpė yra neutrali. Kai vertė žemesnė nei 7, tirpalo terpė yra rūgštinė, kai aukštesnė už 7 – šarminė.
Daugelio Lietuvos ežerų, prūdų, upių, artezinių gręžinių, paviršinių gruntinio vandens telkinių pH yra tarp 6,5-9,2, dėl ko gali kisti pesticidų, jautrių šarminėms terpėms, efektyvumas. Vandens šaltiniai gali būti įvairaus šarmingumo laipsnio, net jei jie yra tame pačiame hidrologiniame baseine. Tiek pavišiaus, tiek gruntinio vandens pH gali svyruoti sezoniškai.
Tiksliam vandens pH nustatyti naudojami pH metrai, pH testai, indikatoriai.
Pesticidai, kurių veikliosios medžiagos skyla esant šarminei terpei, praranda dalį savo efektyvumo, jei darbiniams tirplams ruošti naudojamas vanduo su aukštu pH. Tokiu atvėju, prieš naudojant pesticidus, rekomenduotina pasitikslinti, prie kokių pH reikšmių veiklioji medžiaga išlieka stabili arba koks pH būtų optimaliausias.
Kaip vandens pH įtakoja pesticidų stabilumą ir efektyvumą
Pesticidai, jautrūs šarminiam vandeniui, chemiškai reaguoja su šarminiu vandeniu (pH didesnis nei 7). Ši reakcija yra vadinama šarmine hidrolize, kurios metu sumažėja pesticidų aktyvių ingredientų veiksmingumas. Kuo šarmingesnis vanduo, tuo pesticidai greičiau hidrolizuojasi.
Šarminės hidrolizės greitis priklauso nuo:
- Pesticidų jautrumo pH reikšmei;
- Vandens šarmingumo (pH) lygio;
- Laiko tarpo, per kurį darbinis tirpalas bus išpurkštas;
- Mišinio temperatūros.
Dalis pesticidų, priklausomai nuo jų sudėties, vos sumaišius su šarminiu vandeniu (pH 8-9), jau purkštuve praranda dalį savo veiksmingumo. Kai kuriais atvėjais pesticidai tirpale gali iškristi nuosėdomis. Jei darbinis purškimo tirpalas yra nenaudojama kelias valandas ar paliekama nakčiai, pesticidų veikliosios medžiagos efektyvumas gali ženkliai sumažėti.
Ar vandens kietumas įtakoja pesticidų veiksmingumą?
Gamtiniame vandenyje ištirpusios kalcio, magnio, geležies druskos sudaro vandens kietumą. Geležies jonų vandenyje būna labai mažai, todėl į jų kiekį paprastai neatsižvelgiama. Aukštas pH ir kietas vanduo veikia kartu sumažindami pesticidų efektyvumą. Aukštas pH suardo pesticido molekulę, o kietame vandenyje esantys katijonai suriša suardytas dalis į neveiksmingas molekules, taip sumažindamas efektyvumą. Su kai kuriais silpnai rūgščiais pesticidais, kietas vanduo nesukelia problemų.
Vandens kietumas gali neigiamai įtakoti kai kuriuos pesticidus. Kaip magnetai traukia priešingo krūvio daleles. Neigiamą krūvį turinčios pesticidų molekulės susijungia su kietame vandenyje esančiais teigiamais kalcio, magnio, gežies jonais. Pesticidai, susiryšę su pastaraisiais jonais, sudaro molekules, kurių efektyvumas sumažėja arba veikia lėčiau, arba net iškrenta į nuosėdas.
Mokslininkai ištyrė, kad vandens nuosėdos ant augalų lapų trukdo saulės spinduliams prasiskverbti į augalą, ir taip mažina fotosintezės procesą ir lėtina augimą. Laistant kietu vandeniu, ant augalų lapų formuojasi kalkių nuosėdų mikrotinklas, kuris veikia kaip skaidrus šviesą atspindintis stiklas, todėl saulės spinduliai dažnai nudegina augalus.
Naudojant nefiltruotą, nesuminkštintą, kietą vandenį inkubatoriuose, fermose ar kitose ūkių patalpose, gali kimštis laistymo, girdyklų ir kiti mechanizmai. Tai sudaro papildomas išlaidas ūkiams, sukelia infenkcijų bei ligų tikimybę.
Kaip apsaugoti pesticidus nuo šarminės hidrolizės?
Darbinių purškimo tirpalų pH galima reguliuoti pridedant parūgštinančių priedų. Šie priedai pakeičia darbinių purškimo tirpalų pH iki tinkamo ir atitinkamai jį išlaiko. Dažniausiai jie būna tiesiogiai rūgštinantys priedai, tačiau daugelis produktų yra sukurti kombinuotos sudėties, kurie papildomai gali atlikti ir kitas papildomas funkcijas, pvz.: prilipimo ant augalo, augalo padengimo. Rūgštinantys priedai padeda išvengti pesticidų hidrolizės maišymo, laikymo purkštuvuose ir purškimo metu ir pasiekti maksimaliai efektyvų pesticidų veikimą – kas taupo investuojamus pinigus.
Straipsnį rengė:
UAB „Nando“ mokslinė tyrėja
Domantė Niūniavaitė
