Влияние воды на качество подготовки рабочих растворов и эффективность защиты растений

Основные параметры воды, которые влияют на качество ассимиляции продуктов защиты растений:

• Кислотность воды рН – обозначает концентрацию кислотных частиц (ионов [H⁺]) в водном растворе или среде. pH является тем фактором, который в значительной степени определяет возможность всасывания растениями питательных веществ. Если pH слишком низкий, многие элементы становятся недоступны для всасывания, если pH слишком высокий, возникнет дефицит фосфора и марганца. Показатель рH (оптимум для большинства препаратов от рН 5,5–6,5, исключение- гиббереллиновая группа, где оптимальная кислотность для эффективного использования рН 5–5,5).

Значения на шкале pH располагаются от 0 до 14, с плавным переходом от предельно кислотного значения к нейтральному и далее, к предельно щелочному (или, как говорят химики, предельно основному, от слова «основание»):

Шкала рН является логарифмической. Это значит, что при изменении рН на одну единицу концентрация ионов [H⁺] изменяется в 10 раз. На пример, раствор с рН 8 является в 10 раз более щелочным, чем раствор с рН 7, а раствор с рН 9 является в 100 раз более щелочным, чем раствор с рН 7, и т. д.

• Содержание растворенных солей или общая минерализация — показатель г/дм³ или ppm (1 ppm = 1 мг/дм³, 1 дм = 1 л). Оптимум до 300 ppm.
• Температура води – оптимум от +12 до +22…25^оС.

Список приборов, которые должны быть у агронома или агрохимика для определения ключевых показателей качества воды:

Кондуктометр – определение показателей общей минерализации воды. Показатель ppm, микросименс (мкСм, µS), миллисименс (мСм, mS).

рН метр – определение кислотности воды (в большинстве случаев имеет встроенный термометр).

Есть более продвинутые моделях совмещённые в одном корпусе pH-метр с EC-и TDS-метром, термометром и даже измерителем солёности воды. Обычно такие устройства называются «4-в-1» или «5-в-1» и бываю разного исполнения от простых до профессиональных с отдельными датчиками ЕС и рН, с возможностью калибровать эти приборы по трём точкам с помощью специальных Калибровочных растворов.

«Три точки» означает, что устройство последовательно погружается в три эталонных раствора с разной кислотностью. Трёхточечная калибровка лучше, чем одно- или двухточечная, поскольку она точнее. Поскольку при эксплуатации со временем любой pH-метр начинает показывать данные с погрешностью. Калибровку нужно проводить регулярно (в идеале — примерно раз в месяц), а также после замены батареек.

Влияние общей минерализации на качество использования баковых смесей

Критический показатель, после которого необходимо использовать средства борьбы со свободными ионами Ca, Mg, Fe и другими — это 300 ppm. Ионы в результате химической реакции замещения могут видоизменять или способствовать ускоренному распаду молекул действующего вещества пестицидов и значительно снижать их эффективность.

Показатели перманганатного окисления и влияние на качество рабочих растворов

Перманганатное окисление — это величина, которая характеризует присутствие органических и неорганических веществ в воде, которое легко окисляется в 1 дм³ воды. Высокое окисление является признаком загрязнения воды, в большинстве случаев органикой. Поскольку для анализа образцы титруются раствором перманганата калия, этот тип окисления называется перманганатом.

В зависимости от степени загрязнения водоемов водоемы делятся на:

Полисапробные — в воде практически нет кислорода; много легко разлагающихся бактериями органических веществ — белков, углеводов; Значительное количество сероводорода с большим концентрациями растворенной углекислоты.

Мезосапробная – вода не содержит неразложенных белковых веществ; очень мало сероводорода и углекислого газа, но довольно значительная концентрация кислорода; в воде присутствуют слабо окисленные азотные соединения – амиак, амино – и амидокислоты.

Олигосапробные — вода не содержит сероводорода; мало углекислого газа; количество кислорода приближается к нормальному уровню; очень мало неразложенных органических соединений.

Вода, имеющая перманганатное окисление выше 2 мг О²/дм³, не рекомендуется для употребления.

С показателем более 5 мг О²/дм³, необходимо проводить фильтрацию о органических составляющих для использования в приготовлении растворов для внекорневого внесения.

Показатели перманганатного окисления воды из скважины

Показатели перманганатного окисления воды из ставка

Методы очистки воды от органических соединений:

— осаживание с помощью препаратов с высоким содержанием перекиси водорода или пероксида водорода (органические остатки оседают на дно накопительного водоема, емкости для хранения воды и т.п., предотвращая «цветение» воды.

— использование фильтрации обратным осмосом (эффективно включая накопители, которые не имеют газообмена с окружающей средой и изолированных от попадания прямых солнечных лучей).

Влияние уровня кислотности на качество использования баковых смесей

1. Уменьшение времени использования баковой смеси.

рH 5,5–6 — время стабильной баковой смеси до 24 часов. Выше рН 6,5, время сокращается с 12 часов до 20–30 минут.

2. Возможность создания стабильных многокомпонентных баковых смесей (фунгицид + инсектицид +листовая подкормка).
3. Улучшение качества поверхностного натяжения и равномерного распространения на обработанной поверхности.

Методы улучшения качества воды

Физические:

Системы удаления железа.

При высоких показателях железа более 0,2 мг/ дм³ вода условно пригодна для опрыскивания.

Железо в воде может встречаться в четырех формах:

● Растворенное железо. Вода с переизбытком двухвалентного железа изначально прозрачна. Но при контакте с воздухом молекулы железа окисляются, окрашивая воду в рыжеватый тон. Очищение жидкости проходит в два этапа: окисление растворимых ионов до нерастворимого трехвалентного состояния и фильтрация осадка.

● Окисленное железо. Находится в поверхностных водах, насыщенных кислородом. Этот металл не растворяется в жидкости. Мелкие частицы выпадают в осадок, который можно удалить, установив фильтр для очистки воды от железа.

● Органическое железо. Входит в сложные органические комплексы, которые имеют коллоидную структуру, плохо поддаются очищению. Размер коллоидов значительно меньше рейтинга фильтрации, поэтому для удаления органического железа используют несколько методов одновременно: окисление воды, сорбцию с применением активированного угля, механическую фильтрацию.

● Бактериальное железо. Образуется бактериями, которые используют металл для жизнедеятельности. Может создавать радужную пленку на поверхности жидкости и желеобразные отложения в трубах. Бактериальное железо встречается редко и удаляется добавлением в воду реагентов-окислителей.

Наиболее часто встречается в виде ионов Fe²⁺ и Fe³⁺, образующих органические и неорганические соединения.

Двухвалентное железо растворено в воде при контакте с воздухом до окисляется и выпадает в осадок и приводит:

— снижению эффективности  работы узлов опрыскивателя из-за налета нерастворимых солей.

— процесс окисления ухудшает качество воды в искусственных накопителях и способствует развитию разных типов водорослей, засоряющих системы орошения, подготовки растворов и т.д.

Системы обратного осмоса – многоступенчатая фильтрация воды через полупроницаемые мембраны для снижения уровня минерализации и стабилизации pH. Средние показатели после фильтрации pH 5,8–6,5, ppm 30–50.

— почти полностью деминерализованная вода (иногда могут быть примеси железа и марганца).

— готовая для создания баковых смесей и не требует дополнительной подготовки.

Химические:

– применение органических кислот:

Лимонная кислота (C₆H₈O₇) является важным органическим соединением, которое оказывает положительное влияние на рост и развитие растений. Она помогает разлагать органические вещества, способствует усвоению растениями микроэлементов, таких как железо, марганец и цинк, обладает антистрессовыми свойствами для растений.

Уксусная кислота (C₂H₄O₂ ) стимулирует в растениях механизмы засухоустойчивости, из уксусной кислоты получают инсектициды для сельского хозяйства.

Применение данных кислот мало эффективно. Дело в том, что лимонная и уксусная кислоты относятся к категории слабых органических кислот, ионы которых служат пищей для микроорганизмов, обитающих в растворе. Поэтому несмотря на то, что эти кислоты действительно понижают pH раствора, изменение не будет устойчивым: находящиеся в растворе грибки и бактерии быстро съедят образовавшиеся вследствие распада этих кислот цитратные / ацетатные ионы, и уже спустя несколько часов pH вернётся к прежнему (более высокому) значению.

– применение неорганических кислот:

Азотная кислота (HNO₃). Поскольку она привносит в раствор дополнительный нитратный азот (один из макроэлементов, необходимых растению), эта кислота обычно применяется на стадии вегетации, в ходе которой растения могут использовать этот азот «по назначению», т. е. для наращивания вегетативной массы. При использовании необходимо обращать на         концентрацию, обычно продается азотная кислота (HNO₃) с концентрацией 57%.

Ортофосфорная кислота (H₃PO₄). Поскольку данная кислота привносит в раствор дополнительный фосфор, её обычно применяют на стадии цветения и плодоношения, когда растения имеют повышенную потребность в этом макроэлементе. При использовании необходимо обращать на концентрацию, обычно продается ортофосфорная кислота с процентным содержанием кислоты более 73%.

Серная кислота (H₂SO₄) или соляная кислота (HCl), в отличие от азотной и ортофосфорной, не привносят в раствор макроэлементы, способные значимо влиять на ростовые процессы. И поскольку они обладают более нейтральным действием, авторы англоязычных книг по гидропонному выращиванию рекомендуют использовать именно их для понижения pH. (Но данные кислоты являются прекурсорами и купить эти кислоты в розницу простому сельхозпроизводителю не так-то просто).

Подкисление с помощью простых солей (сульфат аммония).

Использование кондиционеров для воды (Аквалайт, Control DMP, Вайрер и т.д.).

Какая кислота снижает pH сильнее всего?

По сравнению с прочими кислотами, используемыми в сельском хозяйстве, серная кислота снижает pH водного раствора сильнее всего. См. таблицу собственных pH-значений некоторых кислот: чем меньше значение pH, тем сильнее данная кислота закисляет раствор.

Какие соли снижают pH раствора, а какие, наоборот, повышают?

Ниже список солей и некоторых кислот (для сравнения), которые значимо влияют на pH раствора. Стрелочка вниз означает, что данное вещество понижает pH раствора, стрелочка вверх — что оно повышает pH; количество стрелочек пропорционально силе воздействия на pH. Соли и хелаты, которые отсутствуют в списке, скорее всего, не окажут на pH раствора значимого эффекта.

Какие щёлочи используются для повышения pH?

• гидроксид натрия (NaOH);
• гидроксид калия (KOH).

Из этих двух щелочей предпочтительнее использовать гидроксид калия, поскольку он не содержит натрий. Так как избыток натрия не очень полезен для большинства растений, особенно при использовании обычной водопроводной воды.

Преимущества применения химических средств улучшения качества воды:

1. Доступность: большинство соединений продаются в открытом доступе и не требуют специальных условий хранения (за исключением неорганических кислот и отдельных кондиционеров воды).
2. Простота в применении: в общем большинстве случаев агент для подкисления воды добавляется первым и создает благоприятные условия для стабильной баковой смеси.

Недостатки применения химических средств улучшения качества воды:

1. Ограниченный период стабильности воды: в случаях применения органических, неорганических кислот и простых солей, время стабильного раствора в среднем от 2 до 12 часов в зависимости от степени минерализации воды и пропорции растворенных солей в воде.
2. Первоначально теряют эффект подкисления растворы с агентами на основе органических кислот, далее простые соли и неорганические кислоты.
3. Простые соли создают эффект подкисления воды и увеличивают показатель раствора ppm, что может приводить к ожогам листьев и плодов.
4. В зависимости от состава баковой смеси и наличия органической составляющей (аминокислотные препараты и т.д.) органические кислоты могут вступать в реакцию с образованием осадка, нерастворимых органических «хлопьев» подвешенных в растворе.
5. Предотвращение долгого хранения готовых баковых смесей (в случае осадков или других неблагоприятных факторов).
6. Повышение температуры раствора увеличивает активность ионов связанных солей и соответственно понижает время использования готовой баковой смеси.
7. При показателях более 550-600 ppm воды эффективность применения химических средств стабилизации воды – малоэффективная и высокозатратная.

Последовательности агентов в баковых смесях и исключения из правил

Типовая схема построения баковой смеси:

— вода – СЗР 1 – СЗР 2 – удобрение.
СЗР – средство защиты растений.

При использовании средств для подкисления:

— вода – регулятор кислотности — СЗР 1 – СЗР 2 – удобрение.

Исключения из правил:

— вода – кислое удобрение (рН 2-6) – регулятор кислотности (при необходимости) — СЗР 1 – СЗР 2.

Для составления рецептов питания, схем обработок обращайтесь к нашим специалистам
КОНТАКТЫ