Combinando eficacia y seguridad
15 noviembre 2012 Los adyuvantes son útiles para mejorar el rendimiento de casi todos los herbicidas de aplicación foliar y activos sistémicos, incluidos los reguladores del crecimiento de las plantas. Normalmente, los adyuvantes se utilizan para mejorar la retención, esparcimiento, penetración y resistencia a la lluvia del ingrediente activo por pulverización. La reducción de la deriva y la compatibilidad mejorada con ciertas condiciones del agua también son usos comunes de los adyuvantes.
Los aceites de semillas metilados (MSO), como los aceites derivados de la soja, son adyuvantes populares para mejorar la penetración. Los MSO permiten una absorción más rápida del ingrediente activo en la cutícula cerosa de la hoja y la migración al tejido de la hoja. Si bien los MSO son más volátiles que la mayoría de los ingredientes activos, se fusionan rápidamente con la superficie de la hoja y actúan principalmente como un abridor de puertas para el activo al nivel de la cutícula. Solo las concentraciones de uso elevado pueden formar una película de aceite transitoria en la superficie de la hoja que permite la interacción con las partículas agroquímicas.
Los MSO se producen haciendo reaccionar metanol con, por ejemplo, aceite de soja integral en un proceso llamado transesterificación, que cambia los triglicéridos de la soja en ésteres metílicos de ácidos grasos de la soja. Los MSO funcionan en ambos extremos del espectro activo: con activos lipofílicos como los fungicidas azoles y también con algunos activos hidrofílicos como ciertos herbicidas de sulfonilurea. Sin embargo, el rendimiento de un adyuvante basado en MSO depende en gran medida de la eficacia del emulsionante utilizado en la formulación para optimizar y estabilizar la distribución uniforme del adyuvante en un portador de agua para su aplicación. Los adyuvantes basados en MSO a menudo necesitan concentraciones de uso de umbral relativamente altas de 0.25% a 1% en el aerosol para una buena eficacia.
Aunque los MSO se basan en recursos renovables (derivados de semillas), la elección del emulsionante puede afectar negativamente el etiquetado ambiental del producto. Por ejemplo, los emulsionantes de etoxilato de nonilfenol (NPE) se clasifican como disruptores endocrinos; Los alquilbencenosulfonatos ramificados no son muy biodegradables y los dialquilsulfosuccinatos pueden causar irritación ocular.
Los adyuvantes a base de ésteres de poliglicerol se utilizan para el glifosato, el popular herbicida de amplio espectro y otros agroquímicos hidrófilos. Los ésteres de poliglicerol son tensioactivos no iónicos que se han utilizado durante muchos años en alimentos y productos para el cuidado personal. Se basan en glicerol renovable y ácidos grasos, no son tóxicos ni irritantes y tienen un bajo impacto ambiental. Debido a estas ventajas, los ésteres de poliglicerol se han incorporado a una amplia gama de aplicaciones, incluido el uso como adyuvantes, emulsionantes y dispersantes en formulaciones agroquímicas.
Desarrollo de un emulsionante sostenible para MSO
La agricultura exige cada vez más una química sostenible. Los ésteres de poliglicerol pueden reemplazar a los emulsionantes mencionados anteriormente que afectan negativamente al etiquetado. ¿Cómo desarrollamos un derivado químico basado en ésteres de poliglicerol para su uso como adyuvante ambientalmente aceptable, así como como emulsionante para MSO?
Para lograr esta nueva química, se identificaron objetivos clave en el desarrollo:
- Miscibilidad mejorada en MSO con emulsificación optimizada simultáneamente de MSO en agua. Para ello, se desarrolló un éster de ácidos grasos de poliglicerol reticulado particular.
- Idoneidad para cultivos sensibles, que es fundamental porque el tejido vegetal dañado impide la absorción del activo. Los adyuvantes inadecuados destruyen las biomembranas, evitando la translocación impulsada osmóticamente en el sistema de transporte de larga distancia del floema. Si se pierde la integridad de la membrana celular, la célula se desconecta del tejido vivo. Esto, junto con la sorción física del activo con desechos, provoca una desactivación rápida. La capacidad de movilizar el activo en el agroquímico depositado es esencial.
- Falta de sensibilidad a la dureza del agua.
- Versatilidad para su uso como mezcla de tanque o capacidad para formularse con activo.
Un desafío significativo a superar fue la combinación de MSO y ésteres de poliglicerol, ya que estas dos químicas difieren en lipofilicidad en más de 10 órdenes de magnitud. Debe tenerse en cuenta el poder autoemulsionante del éster de poliglicerol con modificación lipofílica. El nuevo adyuvante tendría que ser único: superar el desafío de las variaciones en la calidad del agua, entregar tasas de dosis dentro de las concentraciones de uso típicas, pero sin requerir un segundo emulsionante.
Modo de acción
Después de la aplicación de un herbicida a base de agua, solo se absorbe una pequeña fracción del agroquímico durante el proceso de evaporación rápida. El rendimiento del herbicida depende típicamente de lo que ocurre durante la formación de depósitos. Por tanto, la biodisponibilidad del activo en el depósito es mucho más importante que en la gotita de pulverización (por ejemplo, mediante una fina dispersión).
Los herbicidas y los agroquímicos sistémicos generalmente no ingresan a la planta como partículas. La partícula se disuelve primero, lo que luego le permite ingresar a la planta en forma molecular. En otras palabras, solo la parte más pequeña posible de un agroquímico, la molécula, ingresa a la planta. Por lo tanto, el objetivo era proporcionar una química emulsionante utilizando ésteres de poliglicerol que pudieran movilizar eficazmente el activo en el depósito para mejorar la absorción por parte de la planta.
En la solución de pulverización, las partículas sólidas activas se dispersan uniformemente. Tras la aplicación y la evaporación del agua, estas partículas se distribuyen más o menos uniformemente en el depósito y se recubren con el adyuvante emulsionado de MSO / éster de poliglicerol.
Este nuevo adyuvante permanece en estado líquido independientemente de la humedad ambiental. El adyuvante suprime o incluso previene la formación de partículas cristalinas mientras está en el tanque con el portador (agua) y luego de la evaporación en la hoja de la planta. Si bien el adyuvante novedoso no puede disolver los activos por completo, forma una interfaz eficaz entre el activo y la superficie de la hoja, actuando como una lanzadera para las moléculas activas. Se incrementa una fracción del ingrediente activo disponible para la absorción foliar, y esta ganancia de eficiencia ayuda a explotar todo su potencial biológico. La movilización del activo es una fortaleza particular de este nuevo adyuvante.
Resultados de la prueba
Se han probado numerosos agroquímicos de todas las indicaciones para determinar el impacto del adyuvante de MSO / éster de poliglicerol en la penetración foliar de los activos de las formulaciones comerciales. Un ejemplo típico se muestra en la Figura 1 (p. 28), donde se usa metazaclor como una formulación de concentrado en suspensión. Con el adyuvante de MSO / poliglicerol, el nivel de penetración de metazacloro dentro de las cuatro horas es tan grande como la penetración después de un día sin el adyuvante. Esta mayor velocidad de penetración afecta factores que incluyen la optimización de la dosis, el rendimiento biológico y la resistencia a la lluvia. Después de 24 horas, la penetración es más de dos veces mayor con el adyuvante MSO / éster de poliglicerol que sin él.
La evaluación del depósito de pulverización bajo el microscopio muestra que la formulación comercial de concentrado en suspensión produjo partículas cristalinas en el depósito.
Por el contrario, en presencia del adyuvante MSO / éster de poliglicerol, no hay evidencia de partículas cristalinas. Como se mencionó anteriormente, esto significa que una fracción más alta de ingrediente activo está disponible para la penetración con el uso de este adyuvante novedoso. En comparación, la adición de MSO solo a la misma concentración muestra partículas cristalinas visibles. Sin embargo, el papel del MSO sigue siendo importante, ya que interactúa con la superficie de la hoja de modo que el activo se mueve más rápido hacia el interior de la hoja, lo que es un requisito previo para la distribución sistémica dentro del cultivo o la maleza, respectivamente.
La química resultante es una mezcla homogénea de más de 50% adyuvante de éster de poliglicerol con MSO que se puede usar como componente básico en formulaciones, como adyuvante de mezcla en tanque listo para usar o como adyuvante de mezcla en tanque modificado para cultivos específicos.
La calidad de la emulsión es excelente y no depende de la calidad del agua. Se proporciona compatibilidad con socios de mezcla de tanque de todos los tipos de formulación. El rango de concentración de uso típico en el aerosol está entre 0.1% y 0.5%. El producto tiene una excelente compatibilidad con las plantas en todas las tasas de uso.
Esquema de sostenibilidad y desempeño
La nueva mezcla de éster de MSO / poliglicerol ofrece muchas propiedades que son raras para los adyuvantes de mezcla en tanque. Debido a que tanto los ésteres de poliglicerol como el MSO se derivan de recursos renovables no tóxicos, esta mezcla única es ambientalmente responsable y probablemente adecuada para cultivos orgánicos. De hecho, más de 95% de esta mezcla es renovable.
Debido a su composición de varios ésteres de ácidos grasos metílicos y ésteres de poliglicerol, la mezcla de adyuvantes es razonablemente biodegradable y tiene un perfil ecológico favorable sin etiquetado de peligro ambiental. De todos los emulsionantes comparables usados tradicionalmente, solo los etoxilatos de éster de sorbitán tienen un perfil favorable similar.
Mejorando sus atributos ambientales, el adyuvante novedoso es adecuado para aplicaciones de bajo volumen de agua. Los productores de todo el mundo favorecen este enfoque, ya que se esfuerzan por mejorar la eficiencia y reducir el impacto ecológico. Las aplicaciones de bajo volumen de agua ahorran agua y combustible y reducen el tiempo y la utilización del equipo.
Además, el producto se puede manipular de forma segura y no tiene un etiquetado peligroso, ya que el producto no causará irritación de la piel o los ojos, lo que lo hace más favorable que muchos alcoxilatos de alquilo o arilo que se utilizan comúnmente como emulsionantes.
La fabricación de productos es eficiente en cuanto a residuos y tiene certificación ISO 9001 e ISO 14001. Se pueden obtener emulsiones estables sin un emulsionante adicional y tienen un uso potencial para sistemas a base de agua y a base de aceite.
Las dos sustancias principales tienen fuertes propiedades adyuvantes que cubren toda la gama de agroquímicos con respecto a la lipofilicidad activa. El modo de acción es diferente de los adyuvantes existentes en que el paso de administración más afectado es la movilización del agroquímico en la superficie de la planta. La movilización es a menudo un factor limitante mayor para el rendimiento del producto en comparación con el producto que no alcanza el objetivo y / o el comportamiento de humectación. Por tanto, este adyuvante tiene un gran potencial para incrementar la eficiencia de los agroquímicos.
Todos estos atributos combinados hacen de esta nueva mezcla de adyuvantes una solución excepcionalmente eficaz, flexible y sostenible.
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