Woda a znaczenie jej chemiczne

Bez wody trudno wyobrazić sobie życie na Ziemi. Jest najpopularniejszym związkiem chemicznym występującym na naszej planecie, jest to także jeden z niewielu związków chemicznych, którego wzór znają prawie wszyscy ludzie.

Bez wody nie istniałoby życie biologiczne w tej formie, w jakiej je znamy. Przyczyniają się do tego niezmiernie korzystne właściwości fizykochemiczne wody, jej ruchliwość w środowisku oraz powszechność występowania. Woda to związek chemiczny dwóch pierwiastków: wodoru i tlenu o wzorze H2O, jednak w praktyce, woda pochodząca z różnego rodzaju ujęć jest roztworem wielu związków chemicznych o zróżnicowanych cechach biologicznych i fizyko-chemicznych. Woda występująca w przyrodzie jest roztworem soli i gazów. Najwięcej soli mineralnych zawiera woda morska i wody mineralne; najmniej woda z opadów atmosferycznych.

Ze względu na powszechność występowania w przyrodzie oraz jej właściwości fizykochemiczne - jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla różnych substancji, woda ma wszechstronne zastosowanie w rolnictwie. Bardzo często wykorzystywana jest w zabiegach agrotechnicznych, gdzie pełni funkcję nośnika i rozpuszczalnika środków ochrony roślin, umożliwia ich łatwą i sprawną aplikację. Do zabiegów wykonywanych w uprawach rolniczych przeciętnie zużywa się od 100 do 300 l wody na ha w zależności od rodzaju wykonywanego oprysku, natomiast przy wykonywaniu specjalistycznych zabiegów w ochronie roślin ogrodniczych zużywa się nawet do 1000 l wody na ha.

Rodzaj stosowanej do zabiegów ochrony roślin wody ma bardzo istotny wpływ na skuteczność wykonywanych oprysków. W tym kontekście można mówić o niezbędnej jakości wody, potrzebnej do zapewnienia najwyższej skuteczności zabiegu. Bardzo wielu rolników nie zwraca uwagi na rodzaj stosowanej w agrotechnice wody. Brak oczekiwanego rezultatu wykonywanego zabiegu tłumaczą wieloma czynnikami /niekorzystnymi warunkami pogodowymi, nieodpowiednim terminem oprysku czy nawet nieskutecznością zastosowanego preparatu/, które niekoniecznie musiały mieć wpływ na efekt zabiegu. Bardzo często przyczyną nieudanego oprysku – braku skuteczności zastosowanego pestycydu - może być nieodpowiednia jakość użytego rozpuszczalnika – wody.

Na jakość wody wpływa bardzo wiele niezależnych czynników: skład biologiczny, czyli obecność stałych cząstek materii organicznej, głównie glonów i grzybów, ale przede wszystkim skład chemiczny, związany z zawartością dwuwartościowych kationów wapnia i magnezu oraz jonów: żelaza, baru, manganu i strontu, które decydują o tzw. twardości wody, a także determinują jej odczyn (pH). W rolnictwie wykorzystuje się wodę wodociągową /pitną i przemysłową/, wody powierzchniowe, podskórne i głębinowe. Badania wykazały, że prawie we wszystkich regionach naszego kraju (aż trzy czwarte powierzchni Polski) nawet wody pitne wodociągowe odznaczają się dużą twardością. Wody głębinowe są jeszcze bardziej zmineralizowane niż wodociągowe, powierzchniowe czy podskórne. Odczyn wody w zdecydowanej większości przypadków jest obojętny lub nawet lekko zasadowy. Obecność niektórych soli w wodzie - np. wodorotlenku wapnia lub sodu, wpływa na zwiększenie alkaliczności wody. Związany z tym wzrost pH cieczy opryskowej stymuluje z kolei niekorzystne reakcje antagonistycznej wymiany chemicznej, a ponadto ogranicza wnikanie silnie zdysocjowanych środków ochrony roślin do komórek roślinnych. Dotyczy to zwłaszcza herbicydów, a przede wszystkim preparatów stosowanych nalistnie, zawierających substancje aktywne w formie soli. Większość soli reaguje, bowiem z kationami wapnia obecnymi w wodzie już w zbiorniku opryskiwacza bądź w wysychającej na powierzchni liści kropli cieczy opryskowej, tworząc bardzo słabo rozpuszczalną sól wapniową w postaci wyraźnego osadu. Podatne na negatywny wpływ wielu soli mineralnych występujących w wodzie są także liczne herbicydy o charakterze słabych kwasów, które z wapniem i magnezem zawartym w wodzie również tworzą słabo rozpuszczalne sole. Z kolei wysokie pH cieczy opryskowej może znacznie przyspieszać chemiczny rozkład substancji czynnych środków ochrony roślin. Ich okres połowicznego rozpadu może ulec skróceniu w zależności od wartości pH, w skrajnych przypadkach nawet od kilku do kilkuset razy, co znalazło bardzo mocne potwierdzenie w licznych badaniach zagranicznych. W praktyce oznacza to, że okres połowicznego rozpadu substancji czynnej środka ochrony roślin może zostać skrócony z kilkudziesięciu – kilkunastu dni do nawet kilkunastu - kilku godzin. A to jest równoznaczne z ograniczonym lub całkowitym brakiem jego skuteczności.

Zjawisko to ma bardzo niekorzystne konsekwencje, zarówno ekonomiczne, jak i środowiskowe. Przede wszystkim tracą producenci – otrzymują niskie plony słabej jakości – poprzez użycie nieodpowiedniej jakości rozpuszczalnika, mimo teoretycznie poprawnie przeprowadzonych zabiegów agrotechnicznych uzyskują surowce o niższym niż oczekiwany standardzie. Ma to związek z częściową, a w skrajnych przypadkach nawet całkowitą utratą substancji aktywnej preparatu, a w konsekwencji skuteczności oprysku. Wykorzystywanie twardej wody do oprysków wpływa też niekorzystnie na środowisko naturalne, przede wszystkim zwiększa zanieczyszczenie wód podskórnych i powierzchniowych poprzez akumulację substancji chemicznych w glebie, co przekłada się na złe postrzeganie całej branży agrochemicznej. Efekt tego zjawiska negatywnie wpływa także na wizerunek producentów i dystrybutorów pestycydów. Wynika to z niezadowolenia rolnika z braku skuteczności przeprowadzonych zabiegów. Producenci rolni wielokrotnie stykali się z tym problemem, jednak nie potrafili go zidentyfikować, a zatem skutecznie go rozwiązać. Bardzo często zwiększa się dawkę substancji aktywnej, jednak to rozwiązanie nie jest skuteczne ze względów ekonomicznych, nie jest bezpieczne dla środowiska, a poza tym tylko częściowo wpływa na rezultat oprysku. Zmieniano źródło wody lub ją uzdatniano - rozwiązanie kosztowne i kłopotliwe, zmniejszano ilość wody zużywanej do wykonania zabiegu agrotechnicznego, co wiązało się z koniecznością wymiany sprzętu na opryskiwacze ULV, które są dosyć trudno dostępne i kosztowne. Niektórzy rolnicy stosowali nawet adiuwanty, które w żaden sposób nie ograniczają niekorzystnych wpływów tego zjawiska, gdyż nie eliminują ujemnego oddziaływania związków antagonistycznych znajdujących się w wodzie ani nie regulują jej pH. Wykonywanie tych zbędnych, kłopotliwych i kosztownych zabiegów, które na ogół w żaden sposób nie wpływały na efektywność wykonywanych zabiegów spowodowane było użyciem nieodpowiedniej jakości wody.

Na świecie od wielu lat ten jakże powszechny problem używania w agrotechnice twardej wody /w Polsce problem złej lub bardzo złej jakości wody do zabiegów ochrony roślin dotyczy aż trzy czwarte powierzchni kraju, daje to rozwiniętą powierzchnię na poziomie prawie 18 mln ha/ znalazł rozwiązanie poprzez zastosowanie kondycjonerów wody. Kondycjonery to środki regulujące twardość oraz odczyn wody, posiadające również zdolności kompleksujące w stosunku do jonów metali ciężkich, które przeznaczone są do uzdatniania i uszlachetniania wody, czyli poprawiania jej jakości. Składniki preparatów kondycjonujących wodę wchodzą w reakcje z tymi związkami występującymi w rozpuszczalniku, które, gdyby nie obecność kondycjonera, reagowałyby z substancją czynną pestycydu powodując jej zablokowanie. Regulują również odczyn wody poprzez jego obniżanie. Stwarzają więc w obrębie cieczy roboczej optymalne warunki do właściwego działania środka ochrony roślin.

Niestety na polskim rynku do tej pory nie było żadnych preparatów tego typu. Teraz dopiero wprowadzany jest do sprzedaży kondycjoner Niagara. Preparat ten skutecznie dezaktywuje antagonistyczne działanie jonów wapnia, magnezu i żelaza w wodzie. Jony te mogą dezaktywować substancje czynne środków ochrony roślin poprzez ich wytrącanie z roztworu w formie nieaktywnych kompleksów tworzących osad. Zastosowanie środka daje rolnikowi gwarancję właściwego zastosowania pestycydu, a więc szansę na prawidłowe, skuteczne i efektywne wykonanie zabiegu agrotechnicznego. Pozwala też w większym stopniu chronić środowisko naturalne przed negatywnymi skutkami niewłaściwego zastosowania środków ochrony roślin. Pojawienie się na polskim rynku tej nowej grupy preparatów – kondycjonerów /nie są to środki ochrony roślin ani adiuwanty/ stwarza szansę zdecydowanej poprawy skuteczności zabiegów agrochemicznych w rolnictwie i podniesienia poziomu ich bezpieczeństwa dla środowiska. Przekonali się już o tym rolnicy z wielu krajów, w których od lat z powodzeniem stosuje się kondycjonery wody.