Известково-серный отвар

Некоторым веществам «не повезло» с репутацией. То, что называют «общественным мнением», часто формируется из мифов, тенденциозно поданных фактов и анонимного «мнения экспертов». Поэтому сера, как химический элемент, до относительно недавних времен стойко ассоциировалась с «нечистой силой» и алхимиками.

Запах неорганических (сернистый газ, сероводород) и органических («ароматы» лука и чеснока) соединений серы нельзя назвать приятным. Но не судите о веществах по запаху. Соединения серы необходимы животным и растениям, поэтому сера — не «дьявол», а необходимое питательное вещество. А также компонент (и основной активный ингредиент) в нескольких неорганических пестицидах.

Средство разрушения и очищения

Сера была одним из первых видов химического оружия, которое массово использовалось человечеством. Во время осады городов Платеи и Белия (431 — 404 гг до н.э.) спартанцы сжигали под стенами этих городов смесь смолы и серы. Персидские войска использовали отравляющие газы при осаде города Дура на востоке Сирии еще в III веке до нашей эры. Гораздо «продвинутее» оказались древние китайцы, создавшие «химические гранаты» из смеси серы и извести в картонной оболочке. Во время морского сражения 1161 года эти снаряды с оглушительным грохотом разорвались и упали в воду рядом с неприятельским кораблем. Дым, образующийся при контакте воды с известью и серой, действовал как слезоточивый газ.

Через несколько сотен лет после применения «химического оружия» на основе серы подобная идея посетила британского адмирала Томаса Кокрейн. С 1811 года он разработал метод разрушения гаваней и береговых укреплений брандерами, начиненными серой, углем и дегтем. Выбросившийся дым и сернистый газ вынудили бы защитников береговых укреплений оставить свои позиции. В 1854 г., когда на популярный вопрос «Кто Крым?» снова осела между Российской империей и коалицией Британской, Французской и Османской империй, Адмиралтейство серьезно рассматривало проекты таких кораблей, но ответственные лица опасались соответствующего возмездия со стороны русских. Сдача Севастополя в 1855 году положила конец спорам, и руководство флота отказалось от замысла Кокрана. В 1908 году эти секретные планы снова были доведены до сведения и, по-видимому, повлияли на использование газов во время Первой мировой войны.

Но серу использовали и в «мирных» целях — религиозных и бытовых. Во времена Гомера его использовали для дезинфекции помещений. Возвращаясь из дальних странствий, Одиссей потребовал от служанки: «Принеси мне серу, которая очистит всю нечистоту, и принеси мне огня, чтобы я серой очистил дом мой». Окуренные серой сосуды для приготовления и хранения вина. В Древнем Риме его использовали для лечения кожных заболеваний, а в Египте – для отбеливания тканей. А вот в сельском хозяйстве как пестицид его стали использовать сравнительно недавно – в начале 19 века.

В 1824 году англичанин Робертсон предложил использовать для борьбы с мучнистой росой смесь серы и мыла, чтобы добиться лучшего покрытия растений веществом. Примерно в это же время серу начали использовать в виде порошка для защиты винограда от оидиума. Мелкоизмельченную (20-25 микрон) серу, смешанную с глиной, распыляли на влажные от росы растения.

В 1923 г началось производство водорастворимой серы, т е гранул из мелкодисперсного порошка серы, смешанного с поверхностно-активными веществами и клеем. В 1970 г водорастворимые препараты серы были вновь усовершенствованы и стали выпускаться в виде жидких суспензий, устойчивость которых поддерживалась диспергаторами и загустителями.

Для частиц препаратов элементарной серы «имеет значение размер», и чем меньше, тем лучше. Поэтому коллоидная сера «работает» гораздо лучше молотой. Например, в 2000 году Nufarm выпустила Micro SULF. Мелкодисперсную коллоидную серу, не выпадающую в осадок из суспензии в течение многих месяцев, получают осаждением из водных растворов тиосульфата натрия (гипосульфита). Но наиболее важным способом получения коллоидной серы является очистка коксовых газов. Этот метод позволяет получить качественный, но относительно дешевый продукт.

В 1852 году французский садовник Гризон приготовил препарат из извести и серы, который он назвал «водой Гризона» («Eau Grison»), а позже стал более известен как «Калифорнийская смесь» или ISO («известково-серный отвар»). В ISO сера соединена с кальцием, т.е в виде полисульфида кальция. В отличие от элементарной серы, полисульфид кальция хорошо растворяется в воде, что позволяет качественно наносить вещество на растения.

В Соединенных Штатах ISO начали использовать в Калифорнии в конце 1880-х годов для борьбы с курчавостью листьев персика и калифорнийской щитовкой. Для «удобства пользователей» с 1902 года некоторые компании в США стали выпускать концентрат ISO, который можно было использовать в соответствии с известным рекламным лозунгом: «просто добавь воды». Однако в 1940-х годах ISO был вытеснен с рынка СПП «модными» синтетическими пестицидами. «Второе дыхание» для препаратов серы открылось в 2000-х годах в связи с возросшим интересом к «органическим» продуктам. Препараты серы включены во многие программы органической сертификации. Поскольку размер фракции порошка серы при производстве ИСО особого значения не имеет, возможно использование дешевой молотой серы. Это отражается на цене, поэтому даже при высоких нормах расхода (до 10-15 л/га) применение препаратов полисульфида кальция не «уничтожит» фермера.

Механизм действия препаратов серы

Сама по себе сера (молотая, коллоидная или в составе полисульфида кальция) не оказывает действия на грибы и другие организмы. Фунгицидные, а также инсектицидные и акарицидные свойства препаратов серы обусловлены продуктами реакции, образующимися после попадания препарата в защищаемое растение. Или продукты сгорания серы, которые выделяются при сгорании блоков серы.

Препараты серы выделяют пары элементарной серы. Сера проникает в споры и мицелий гриба, растворяется в веществах клетки и связывается с водородом с образованием сероводорода. Токсическое действие сероводорода заключается в подавлении дыхательного фермента полифенолоксидазы. Вот почему, кстати, сероводород, как и фосфин, иногда называют «респираторными ядами». Элементарная сера, связывающая металлы, входящие в состав ферментов (цинк, медь, железо, марганец), образует сульфиды. Инактивация ферментов сероводородом и связывание металлов элементарной серой нарушает метаболизм гриба и вызывает его гибель. Для препаратов полисульфида кальция механизм «доставки» серы к возбудителю иной, так как имеет место как непосредственный контакт и проникновение молекул полисульфида в мицелий, так и сублимация серы, выделяющейся из рабочего раствора.

Процесс образования сероводорода тесно связан с прорастанием спор и жизнеспособностью гриба. Споры, утратившие способность к прорастанию, не могут образовать из серы сероводород. К препаратам серы чувствительны возбудители парши, антракноза, мучнистой росы (оидиума), а также курчавости персика.

Большое влияние на активность сернистых препаратов оказывает температура воздуха. Сера эффективна только в узком диапазоне температур (18-30°С). При температуре ниже 20 °С препараты малоэффективны, так как не происходит достаточно интенсивного процесса испарения. Образование сероводорода достигает максимальной интенсивности при 35°С и полностью прекращается при 60°С. Поэтому при температуре 16-18°С используют максимально допустимое количество препаратов серы. При температуре 23°С-27°С фунгицидное действие коллоидной серы сравнительно слабое, при температуре 27-30°С грибы погибают в течение ок. 5 дней, а при температуре выше 33°С в течение 1-3 дней.

Акарицидное (против клещей) действие серы проявляется при температуре 30°С и выше. Поскольку пары серы беспрепятственно достигают нижней стороны лезвия, обработка по сути является выделением газа. Кстати, особенность паров серы «добывать» скрытых вредителей использовалась для борьбы со стеблевым мотыльком в посевах кукурузы. Внесение препарата серы (рекомендуется Тиовит Джет, 1 кг/га) «выгнало» личинок со стеблей на поверхность листьев, и они стали уязвимыми для действия контактного инсектицида класса пиретроидов. По сравнению с применением инсектицидов ФОС с газовым эффектом (возможно хлорпирифос, пиримифос-метил) этот способ излишне сложен и недостаточно эффективен, но, как говорится, «из песни слов не выкинешь» — были такие рекомендации от транснациональной компании…

Но усиление фунгицидного и акарицидного действия при повышении температуры воздуха имеет и отрицательную сторону. При температуре воздуха выше 30°С препараты серы могут вызывать повреждение листьев обрабатываемой культуры. Поэтому чем выше температура, тем меньше расход препаратов серы. В Австралии, например, на виноградниках против оидиума традиционно применяют препарат коллоидной серы 200 г/100 л рабочего раствора. Местные фермеры связывают это с тем, что высокая температура воздуха и сильный солнечный свет вызывают повреждение листьев винограда при использовании более концентрированных растворов серы.

Таким образом, наиболее оптимальный температурный режим применения серы против грибов и клещей достигается при температуре от 27°С до 32°С. Наибольшая эффективность серы при повышенной влажности, поэтому обработку коллоидной серой рекомендуется проводить после росы или после полива.

В результате реакции полисульфида кальция с водой и углекислым газом выделяется сероводород, поэтому механизм действия ИСО принципиально не отличается от действия коллоидных препаратов серы. При стандартной концентрации рабочего раствора ISO (два процента концентрата в воде) разбавленный раствор полисульфида имеет pH 10 и постоянно выделяет небольшое количество токсичного пара сероводорода.

Сера сохраняет высокую фунгицидную активность первые 6-10 дней после обработки. Через две недели после нанесения сохраняется небольшой остаточный эффект, поэтому мы предлагаем систематическое использование препаратов коллоидной серы или повторные обработки ISO через две недели.

Физические и химические свойства ISO

Известково-серный отвар, называемый в англоязычной литературе Limeser, представляет собой концентрированный раствор полисульфида кальция с небольшими примесями тиосульфата кальция (CaS2O3), сульфита кальция (CaSO3), серы и гипса (CaSO4).

Этот темно-красный/оранжевый водный раствор является щелочным (pH = 11,5-11,8) и имеет характерный запах тухлых яиц из-за выделяющегося сероводорода. В таблице 1 приведены химические и физические свойства коммерческих препаратов полисульфида кальция, используемых в США.

Таблица 1. Химические и физические свойства препаратов ISO (известковая сера).

В США коммерческие составы на основе ИСО были впервые зарегистрированы в 1948 г. В настоящее время Агентством по охране окружающей среды США (US EPA) зарегистрировано шестнадцать пестицидов, содержащих полисульфид кальция в виде 27-29% растворимых концентратов, причем три состава дополнительно содержат другие активные ингредиенты. Наиболее известные препараты ISO производятся компаниями Tessenderlo Kerley, Inc и OR-CAL, Inc (NPIRS, 2013.).

Использование концентратов ISO влечет за собой обязательное использование средств индивидуальной защиты и соблюдение интервала между нанесением вещества и выходом на поле в 48 часов. Водные растворы полисульфидов кальция быстро разлагаются на поверхности растений, почвы до гидроксида кальция и серы, поэтому считаются относительно безвредными для окружающей среды.

ИСО в США и Канаде

ISO используется для различных целей в течение всего сезона. Ранней весной или поздней осенью для профилактической обработки многолетних насаждений от комплекса болезней и вредителей можно использовать препараты полисульфида кальция. Препарат можно использовать для обработки поверхностей после обрезки с целью предотвращения развития грибковых или бактериальных заболеваний. А также для обработки вегетирующих культур и многолетних растений. Для объективной оценки потенциала препаратов полисульфида кальция стоит принять во внимание опыт применения пестицидов с этим агентом в США, Канаде и странах Восточной Европы.

Препараты ИСО применяют в США для борьбы с мучнистой росой, антракнозом, паршой, паутинным клещом и другими болезнями, вредителями люцерны, фасоли, клевера в многолетних насаждениях. ISO также используется для борьбы с клещами и грибковыми заболеваниями винограда и малины, а также для борьбы с калифорнийской щитовкой в ​​садах. Эффективность ИСО против корки ядер и монилиоза косточковых плодов достаточно высока и иногда превышает 90%.

В Канаде ISO также используется для борьбы с болезнями и вредителями винограда и черники.

Препарат из расчета 10 л/100 л рабочего раствора применяют до распускания почек на винограде против почкового клеща, парши (Eriophyes vitis), листового клеща (Calepitrimerus vitis) и виноградной плоской черви (Brevipalpus lewisi). После сбора урожая использовать дозу 2л/100л рабочего раствора для профилактической обработки.

Для профилактической обработки черники в период покоя (январь-март) используют

в смесь добавляют 18,3 л концентрата ISO на 500 л рабочего раствора, 12,5 л минерального масла.

Но это далеко не полный список возможностей ISO. Исследования ИСО в качестве протравителя семян зерновых культур (Зайнитдинова Р., Мусавирова Л., Массалимов И., 2016) показали, что по эффективности полисульфид кальция против возбудителей корневых гнилей (гельминтоспориоз, фузариоз и др.) превосходит препарат с действующими веществами карбендазим, но уступает протекторам на основе ТМТД и тебуконазола. Против плесневых грибов (Penicillium и Asperqillus) эффективность полисульфидов кальция и калия составила 60 и 70% соответственно, что было хуже ТМТД. Поэтому полисульфид кальция можно считать «партнером» «современных» фунгицидов, используя его в баковых смесях.

Добавление водорастворимых полимеров в концентрат ISO улучшает смачивание поверхности и фиксацию лекарств, т.е они действуют как поверхностно-активные вещества. В Ботаническом саду-институте УНЦ РАН на 8-й день после обработки ИСО с добавлением водорастворимых полимеров было уничтожено 80% клещей на розах. В результате однократной обработки количество пятнистостей гетероспороза по сравнению с контролем уменьшилось на 40 %, а поражение роз ржавчиной на 50 %. Эффективность однократной обработки против паутинного клеща на смородине составила примерно 80%.

Таблица 2. Рекомендации по применению концентрата ISO (известково-серный раствор, полисульфид кальция 30%), Канада.

Домашняя «алхимия»

В Украине, в отличие от США и Канады, на рынке нет готового ИСО-концентрата. Поэтому единственный способ «достать» этот препарат на данный момент — сделать его самостоятельно.

Известково-серный отвар, как следует из названия, готовится из серы и извести. Для приготовления 10 л известково-серного отвара необходимо: 1200 г молотой серы, 600 г негашеной извести и 10 л воды.Такие же пропорции выдерживают при приготовлении больших объемов вещества.

Для приготовления, например, 100 литров известково-серного отвара используйте металлическую емкость подходящего (с «запасом») объема. В этой емкости отметкой отмечен уровень, который занимают 100 литров жидкости. Затем в пустой котел заливают около 10 литров, где гасят 6 кг негашеной извести. Когда известь начнет рассыпаться в порошок, в горячую массу при перемешивании постепенно всыпают 12 кг серы. После смешивания извести с серой в котел добавляют воду до указанного ранее уровня и раствор кипятят на слабом огне в течение 50-60 минут, считая с момента закипания. Во время кипячения необходимо следить за тем, чтобы жидкость в кастрюле всегда была на отмеченном уровне. Для этого, пока она выкипает, тонкой струйкой добавить в кастрюлю необходимое количество воды и время от времени помешивать лопаткой.

В результате реакции между серой и известью получается полисульфид кальция. Закипевшая жидкость переливается из чайника в нержавеющую или эмалированную емкость (в крайнем случае деревянную бочку), где охлаждается и отстаивается. Отстоявшийся известково-серный отвар осторожно сливают с осадка через марлевый фильтр и разливают в пластиковые емкости или стеклянные бутылки. В герметично закрытых емкостях он может храниться длительное время, особенно если он заправлен небольшим количеством керосина или минерального масла. Правильно приготовленный серно-известковый отвар должен быть вишнево-красным и совершенно прозрачным.

Ареометр Боме ранее использовался для определения плотности ISO. Этот прибор был изобретен французским химиком Антуаном Боме в 1768 году и активно применялся в прошлом веке для определения плотности раствора рассола, электролитов и других видов растворов. Им пользуются и сейчас, поэтому желающие могут легко купить этот прибор на сайтах, торгующих химическим оборудованием.

Шкала ареометра разделена на деления (градусы). При погружении ареометра в жидкость цифра, стоящая на уровне жидкости, покажет концентрацию бульона в градусах. Правильно приготовленный известково-серный отвар должен иметь концентрацию 20°. Если концентрация отвара менее 20°, его необходимо кипятить еще немного времени, а если больше, то разбавить горячей водой.
Концентрацию известково-серного отвара можно определить и по удельному весу. Для этого взвесьте 1 л изоцианата и найдите концентрацию, соответствующую весу.

Таблица 3. Плотность ИСО и расчетное количество концентрата для получения различных объемов рабочего раствора.

Например, если 1 литр маточного раствора весит 1 кг 142 г, плотность составляет 1,142 г/см3 или 18 градусов Боме. Если для лечения необходимо приготовить 10 л рабочего раствора ИСО крепостью 5 градусов Боме, то необходимо отмерить 2,52 л полученного концентрата и добавить воды до объема 10 л. Если 1 л концентрата ISO весит 1 кг 218 г, концентрация будет 26°; для получения 100 л раствора с концентрацией 5° следует взять 16,5 л изоцианата и 83,5 л воды, на 100 л 1%-ного раствора соответственно 3,5 и 96,5 л.
Ранней весной плодово-ягодные культуры обрабатывают известково-серным отваром (вместо железного купороса). Для зимнего опрыскивания обычно используют отвар концентрацией 5°, для летнего — крепость раствора должна быть 1°. На косточковых, ягодах и огурцах концентрацию отвара снижают до 0,5°. Для опрыскивания виноградников в период покоя применяют раствор 5° ИСО, а в период вегетации — 0,5°.

При опрыскивании в период покоя 5° ISO, при норме расхода 300-400 л рабочей жидкости на 1 га, необходимо подготовить 15-20 кг серы на 1 га. Для однократного летнего опрыскивания раствором 0,5° ISO из расчета 1000 л на 1 га требуется примерно 5 кг серы на 1 га.

Можно облегчить расчет норм потребления ISO, «заваривая» концентрат, по плотности аналогичный коммерческим препаратам, используемым в США и Канаде. В этом случае можно воспользоваться зарубежными рекомендациями, приведенными в табл. 2.

Не только плюсы»…

ISO является пестицидом и поэтому требует мер предосторожности. Он может вызвать ожоги при попадании в глаза или на кожу. Пары вещества вредны для органов дыхания и могут вызвать отравление. Поэтому:

1. Изготовление и другие манипуляции с ИСО следует производить на открытом воздухе.
2. Все операции с ИСО (приготовление концентрата, транспортировка, приготовление и нанесение рабочего раствора) необходимо проводить в одежде с длинными рукавами, непромокаемых перчатках и защитных очках. Рекомендуется носить комбинезоны/платья или защитные фартуки, а также средства защиты органов дыхания. При попадании на кожу немедленно смыть материал водой.
3. Лекарство следует хранить в недоступном для детей месте. Выделение сероводорода при нарушении герметичности тары может быть опасным, поэтому нельзя хранить готовый концентрат ИСО в жилых помещениях.
4. После обработки не рекомендуется находиться в обработанной зоне в течение 48 часов.
5. Не рекомендуется использовать рабочий раствор ISO в безветренную или порывистую погоду, используйте мелкодисперсный распылитель.
6. Высота штанги опрыскивателя не должна превышать 60 см над обрабатываемой поверхностью. При обработке многолетних насаждений не рекомендуется направлять опрыскивания на обработанные растения.
7. Намокшие от росы или дождя растения обрабатывать не нужно. Не используйте на чувствительных культурах (например, огурцах и других тыквенных культурах).
8. Препарат безопасен для пчел и полезных микроорганизмов, но пчеловодов следует заранее предупредить об обработке.
9. Использование ИСО для цветковых растений допускается только в том случае, если это предусмотрено регламентом применения (таблица 2).

Предупреждения (как и противопоказания) не исключают реальной пользы препаратов полисульфида кальция. Такие, как широкий спектр действия, сочетание акарицидных и фунгицидных свойств, возможность использования этого вещества при выращивании «органической» продукции.

Александр Гончаров специально для информационного агентства Инфоиндустрия

Источник: ИА «Инфоиндустрия»

• Назад
• Вперед

поделиться с Whatsapp поделиться с Telegram Отправить по электронной почте