Content

Porady ekspertów

Rośliny

Ciecze jonowe w rolnictwie

Data2020-08-13 Ilość wyświetleń195 wyświetleń
dodaj
do ulubionych
usuń
z ulubionych


Jednym z problemów współczesnej produkcji roślinnej jest zachwaszczenie pól uprawnych. Wiąże się to z faktem, iż intensywne nawożenie roślin skutkuje nie tylko zwiększeniem ich plonowania, ale również sprzyja rozwojowi chwastów. Jedna z najskuteczniejszych metod walki z chwastami, a mianowicie chemiczna ochrona roślin, poza likwidacją zachwaszczenia pól uprawnych może wiązać się z zagrożeniem dla otaczającego środowiska przyrodniczego. Stąd też w ostatnim okresie coraz większą uwagę przykłada się do faktu stosowania bezpiecznych substancji w produkcji roślinnej. Dąży się do tego, aby stosowane środki ochrony roślin poza wysoką skutecznością były zarazem nietoksyczne i łatwo biodegradowalne, a tym samym bezpieczne dla środowiska naturalnego. W roku 2011 opisano pierwsze herbicydowe ciecze jonowe, które charakteryzują się wysoką aktywnością chwastobójczą oraz mniejszym negatywnym wpływem na środowisko, w odniesieniu do tradycyjnych herbicydów, między innymi w efekcie zmniejszenia dawki stosowania, poprawy ich biodegradowalności, zmniejszenia ich migracji w środowisku oraz obniżenia ich toksyczności.

Co to są ciecze jonowe?

Ciecze jonowe to związki organiczne składające się z kationów organicznych lub nieorganicznych. Związki te składają się z kationu i anionu, co przekłada się na ich wielofunkcyjne właściwości, a tym samym szerokie spektrum zastosowania. Główną cechą klasyfikującą ciecze jonowe jest struktura ich związków. Wyróżnia się między innymi ciecze jonowe amoniowe, sulfoniowe, fosfoniowe i oksoniowe.

 
Ciecze jonowe charakteryzują się szeregiem korzystnych cech, między innymi występowaniem w stanie ciekłym w szerokim zakresie temperatur i wysoką stabilnością termiczną, wysoką polarnością oraz zdolnością do rozpuszczania związków nieorganicznych, organicznych, a także niektórych polimerów.
 

Zdolność cieczy jonowych do rozpuszczania związków chemicznych pozwala na zastosowanie ich jako medium wielu reakcji chemicznych, dając możliwość szerokiego ich wykorzystania jako „zielonych rozpuszczalników”. Mogą być one stosowane między innymi jako katalizatory reakcji chemicznych, środki utrwalające tkanki w diagnostyce histopatologicznej, składniki leków czy detergentów. Prowadzone są również badania nad zastosowaniem cieczy jonowych w terapii nowotworowej. Można je wykorzystywać w biotechnologii oraz w rolnictwie jako herbicydowe ciecze jonowe.

Zagrożenia wynikające ze stosowania herbicydów

Istotnym problemem w uprawie roślin jest obecność chwastów, które konkurują z rośliną uprawną o składniki pokarmowe z gleby, wodę oraz światło słoneczne, co prowadzi do obniżenia plonowania roślin oraz pogorszenia ich parametrów jakościowych. Chemiczne zwalczanie chwastów wykazuje stosunkowo dużą skuteczność w porównaniu do innych metod zwalczania zachwaszczenia. Niemniej jednak niesie za sobą poważne zagrożenie dla środowiska przyrodniczego. Herbicydy w większości przypadków wykazują toksyczność w stosunku do organizmów żywych. Ich wadą jest często długi okres zalegania w środowisku glebowym oraz możliwość ich przedostawania się do wód gruntowych. Niezwykle ważnym aspektem stosowania herbicydów w produkcji roślinnej jest możliwość nabywania przez chwasty odporności na stosowane środki ochrony roślin, prowadząc do rozwoju chwastów niewrażliwych na daną grupę herbicydów. Zjawisko to ma miejsce przy długotrwałym stosowaniu herbicydów o takim samym mechanizmie działania, stosowaniem herbicydów, które długo zalegają w glebie, uprawą roślin w monokulturze, bezorkowym systemem uprawy czy zwalczaniem chwastów wyłącznie metodami chemicznymi z wykorzystaniem herbicydów.

Herbicydowe ciecze jonowe

Koncepcja wykorzystania cieczy jonowych w produkcji roślinnej pojawiła się w 2011 roku. Opisano wykorzystanie jako źródła anionu kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego, 2,4-dichlorofenoksyoctowego oraz 4-chloro-2-metylofenoksypropionowego. Z kolei źródłem anionu były czwartorzędowe kationy amoniowe, które zawierają w swojej strukturze długie łańcuchy alkilowe. Preparaty te wykazały wysoką skuteczność chwastobójczą w stosunku do samosiewów rzepaku ozimego, ostróżeczki polnej i tobołka polnego.

Ciekawym rozwiązaniem są również dwufunkcyjne herbicydowe ciecze jonowe, będące połączeniem herbicydowego anionu oraz kationu o właściwościach regulatora wzrostu, czego przykładem jest 2,4-dichlorofenoksyoctan trimetyloamoniowy. Taka ciecz jonowa spełnia nie tylko funkcję herbicydu, ale również regulatora wzrostu roślin.

W roku 2013 wśród herbicydowych cieczy jonowych pojawiły się ciecze z anionem 3,6-dichloro-2-metoksybenzoesowym. W preparatach tych aktywność chwastobójczą anionu uzupełniono kationami o działaniu bakteriobójczym i fungicydowym. Kolejnym etapem rozwoju dwufunkcyjnych herbicydowych cieczy jonowych było otrzymanie cieczy z kationem tebukonazolu i propikonazolu oraz anionami herbicydowymi. Otrzymane w ten sposób preparaty skutecznie zwalczają zarówno grzyby, jak i chwasty w uprawach roślin polowych. Ważną zaletą tej grupy jonowych cieczy herbicydowych jest poprawa ich biodegradowalności w stosunku do tradycyjnych herbicydów. Opracowano również preparaty na bazie anionów takich herbicydów jak: 2,4-D, MCPA, MCPP, MCPB, dikamba, fomesan, glifosat, clopyralid, metsulfuron metylu oraz bentazon.

Zaletami cieczy jonowych są między innymi niskie parowanie oraz obniżenie dawki stosowanego herbicydu. Prowadzone badania nad stosowaniem herbicydowych cieczy jonowych wykazały obniżenie ich toksyczności oraz rozpuszczalności w wodzie w odniesieniu do klasycznych herbicydów, co relatywnie ogranicza ich negatywny wpływ na środowisko przyrodnicze. Nadal trwają badania nad oceną wpływu budowy kationu na aktywność biologiczną herbicydowych cieczy jonowych. Analizowana jest również ich rozpuszczalność, biodegradacja, stabilność termiczna czy aktywność powierzchniowa. Istotnym zagadnieniem jest również uzyskiwanie wielofunkcyjnych herbicydowych cieczy jonowych.

Literatura:
1. Giszter R. 2018. Amoniowe ciecze jonowe z herbicydowymi anionami. Praca doktorska, Politechnika Poznańska.

Czy ten artykuł był dla Ciebie pomocny?

Nie był pomocny
Był średnio pomocny
Był pomocny
Był bardzo pomocny

Tagi

Ekspert nawozy.eu

Masz pytanie dotyczące tego artykułu? Szukasz porady?

Ilość pytań do ekspertów, które możesz jeszcze zadać w tym miesiącu: 2
*pola wymagane
doradca nawozy.eu

doradca nawozy.eu


Zapytaj eksperta

NEWSY

Rośliny

Wyższa globalna produkcja ryżu

Globalna produkcja ryżu w sezonie 2020/21 jest prognozowana na 501,5 mln ton, co oznacza wzrost o 1,9 mln ton w porównaniu z poprzednią prognozą oraz o ponad 1 procent więcej niż rok wcześniej, przez co jest to najwyższy rekord.

Rośliny

Niższa prognoza zbiorów bawełny na świecie

Przewiduje się, że światowa produkcja bawełny w sezonie 2020/2021 wyniesie 116,3 mln bel, tj. o 1 procent poniżej prognozy z zeszłego miesiąca, ale o 4,5 procent poniżej sezonu 2019/2020.

Rośliny

Światowe wykorzystanie bawełny wzrośnie

Przewiduje się, że światowe zużycie bawełny w sezonie 2020/2021 wzrośnie o 12 procent.

Rośliny

Wzrost światowego handlu ryżem

Przewiduje się, że światowy handel ryżem w 2021 r. wyniesie 44,2 mln ton, co oznacza spadek o 0,2 mln ton w porównaniu z poprzednią prognozą, ale o ponad 3 procent więcej niż rok wcześniej.

Rośliny

nawozy.eu polecają

charakterystyka ogólna, wymagania glebowe i pokarmowe, wybór nawozu, pogoda, notowania

upload/newsy/4737/laptop-820274-1280_nmedium.jpg

Stopa bezrobocia na niezmiennym poziomie

Jak wynika z danych Ministerstwa Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej, w sierpniu bieżącego roku liczba osób bezrobotnych wyniosła 1,029 mln, a więc to tyle samo co miesiąc wcześniej.

Z kraju
upload/nawozenie/11/kukurydza_medium.jpg
Nawożenie upraw

Kukurydza na kiszonkę
Równomierne wschody uzyskuje się dopiero w temperaturze 9-10ºC
Skoroszyce
czwartek, 29 Październik 2020
9°C
6°C
min
13°C
max
Najciekawsze informacje z serwisu nawozy.eu na Twojej skrzynce pocztowej.
Proszę wpisać poprawny adres e-mail.
Proszę zalogować się na swoje konto i zmienić ustawienia newslettera.
Potwierdź zapisanie się do newslettera klikając w link w wiadomości wysłanej na Twój adres e-mail.
Nieznany błąd, spróbuj ponownie za chwilę.
Proszę zaznaczyć zgodę.
0
Najciekawsze informacje z serwisu nawozy.eu na Twojej skrzynce pocztowej.
Proszę wpisać poprawny adres e-mail.
Proszę zalogować się na swoje konto i zmienić ustawienia newslettera.





Potwierdź zapisanie się do newslettera klikając w link w wiadomości wysłanej na Twój adres e-mail.




Nieznany błąd, spróbuj ponownie za chwilę.
Proszę zaznaczyć zgodę.