Результат интеллектуальной деятельности: Инсектицид

Предложенное решение относится к нетоксичным средствам уничтожения вредных насекомых. Может применяться в быту и может быть использовано в сельском хозяйстве, медицине, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известен порошок медный, предназначенный для очистки хлорида титана от примесей, частицы которого выполнены в форме лепестка (патент РФ на полезную модель №90367, МПК B22F 1/00, 2010 г.). Однако порошок медный не является инсектицидным средством.

Известно применение горной опоки в качестве инсектицида (а.с. СССР №692123, МПК A01N 61/00, 1986 г.). Однако известный инсектицид не обеспечивает достаточной эффективности борьбы с вредителями, поскольку имеет низкую удельную поверхность.

Наиболее близким к предлагаемому решению является инсектицидное средство «ЭКОКИЛЛЕР», представляющее собой сыпучий диатомитовый порошок со средним размером частиц 25-30 мкм (Лабораторно-экспериментальное изучение биологической активности и оценка целевой эффективности средства инсектицидного «ЭКОКИЛЛЕР» / Научный отчет по результатам экспертизы дезинфекционного средства, представляемого на государственную регистрацию. ФБУН НИИДезинфектологии Роспотребнадзора, 2016 г., https://ecokiller.ru/).

Данный инсектицид не содержит токсических веществ, безопасен для окружающей среды, животных и человека. Частицы «ЭКОКИЛЛЕРА» способны сцарапывать восковое покрытие кутикулы или поглощать воск с кутикулы насекомого, нарушая целостность воскового слоя. Восковый слой превращается в «молекулярное сито», через которое испаряется вода и насекомое погибает от иссушения.

Недостатком известного инсектицида являются недостаточная эффективность борьбы с вредителями в виду:

а) малой удельной поверхности известного порошка (менее 10000 см²/г.), которая определяет его впитывающую (сорбционную) способность. Это уменьшает рабочую поверхность единицы объема порошка, приводит к большему расходу инсектицида и ухудшает закрепление частиц на насекомом;

б) отсутствия подбора размера частиц инсектицида в зависимости от длины тела уничтожаемых насекомых и способа воздействия на них;

в) слабых абразивных свойств частиц инсектицида, которые зависят от способа измельчения материала, происхождения и преобладающего типа диатомей;

г) низкоэффективного способа воздействия на уничтожаемых насекомых, заключающегося в нарушении воскового покрытия их кутикул.

Кроме того, известное решение не образует на обработанных растениях тонкого, плотного (не смываемого дождем) слоя, который экранирует (защищает) их от избытка солнечных лучей, а также не обеспечивает кондиционирование (поддержание состояния) зерна, препятствуя его слеживанию, увлажнению, гниению и возгоранию.

Технический результат предложенного решения заключается в повышении эффективности: а) борьбы с насекомыми-вредителями, б) в защите растений от избытка солнечных лучей и в) в обеспечении сохранности зерна.

Указанный технический результат достигается тем, что инсектицид, содержащий абразивные частицы, используют в виде порошка, размер частиц которого определяется в зависимости от средней длины тела уничтожаемых насекомых и способа воздействия на них, что повышает эффективность инсектицида за счет целенаправленного воздействия на внешнюю поверхность и/или внутренние органы насекомых.

Размер частиц порошка, используемого для внешнего воздействия на вредных насекомых, должен быть менее 1/100 средней длины тела уничтожаемых насекомых, что повышает эффективность инсектицида за счет лучшего закрепления частиц на насекомых и попадания частиц в сочленения хитиновых сегментов. Взаимное перемещение хитиновых сегментов позволяют попавшей между ними частице не только более эффективно разрушить восковое покрытие, но и пробить хитиновый покров.

Порошок, используемый для воздействия на дыхательные и пищевые пути вредных насекомых, имеет размер частиц меньше 1/1000 средней длины тела уничтожаемых насекомых, что повышает эффективность инсектицида за счет попадания частиц в дыхательные и пищеводные пути насекомых. Попавшие внутрь насекомого частицы (их размер соответствует размеру дыхалец и пищеводных путей насекомых) обеспечивают его эффективное обезвоживание, а в процессе перемещения вызывают необратимые повреждения его внутренних органов. Попадание инсектицида внутрь обеспечивает уничтожение всех видов ползающих и летающих насекомых (в том числе блох), пауков, клещей и пр.

Частицы порошка имеют пористую структуру и способны поглощать воск, что позволяет инсектициду поглощать воск с кутикулы насекомого, нарушая целостность воскового слоя, приводящую к обезвоживанию насекомого.

Инсектицид используют в виде порошка с удельной поверхностью не менее 12000 см²/г, что повышает рабочую поверхность единицы объема порошка и, соответственно, повышает эффективность инсектицида за счет снижения его расхода и лучшего закрепления частиц на насекомых.

В предложенном решении используется более действенный способ воздействия на внешнюю поверхность насекомых, который эффективней нарушает восковое покрытие кутикул и, кроме того, позволяет пробить хитиновый покров насекомых при попадании в сочленения хитиновых сегментов. Мелкая дисперсность (размер частиц составляет менее 10 мкм) и высокая удельная поверхность порошка обеспечивают долговременную экспозицию: порошок после распыления находится во взвешенном состоянии не менее одного часа. Распыление обеспечивает эффективное распространение частиц в воздухе с равномерным покрытием обрабатываемых поверхностей. Порошок нерастворим и не оседает в воде, но создает равномерные, нерасслаивающиеся растворы суспензий.

В качестве порошка используется измельченная осадочная кремнистая порода, например, диатомит или трепел, имеющие пористую структуру. Наиболее эффективным является использование в качестве кремнистой породы диатомита, который является природным абразивом.

Порошок инсектицида должен быть получен путем ударного (роторного или струйного) измельчения диатомита, что повышает абразивные свойства частиц, так как створки диатомовых водорослей при этом не истираются, не раскалываются, а происходит разрушение связей между уже разрушенными частями створок и очищение от сопутствующих веществ, то есть их механическая активация.

Порошок инсектицида получают путем ударного измельчения диатомита морского происхождения (имеющего меньший размер створок диатомовых водорослей) или диатомита, содержащего не менее 60% пеннатных диатомей (обладающих большим количеством острых кромок и лучшими абразивными свойствами).

Порошок инсектицида может быть получен из отработанного диатомитового фильтрующего материала, который обжигают в условиях, обеспечивающих термическое разложение органических осадков, содержащихся в отработанном гранулированном фильтрующем материале.

Примеры конкретного выполнения.

Проводилось изучение воздействия порошка инсектицида, полученного из диатомита морского происхождения (Забалуйское месторождение диатомитов, Инзенский завод фильтровальных материалов, Ульяновская область), на рыжего таракана Blattella germanica и сверчка домового Acheta domestica. Порошок диатомита представляет собой измельченную осадочную кремнистую породу, обладающую абразивными свойствами.

Инсектицидность средства для тараканов и сверчков оценивали в контейнерах размером 1*1*1 м, объемом 1 м³. Края контейнеров смазывали вазелином для предотвращения разбегания насекомых. В контейнеры выпускали по 30 имаго насекомых (тараканов или сверчков), распыляли с помощью пневмофорсунки 20 мг порошка инсектицида и наблюдали за смертностью насекомых. Исследования проводили при температуре 22-25°С и относительной влажности воздуха более 60%.

Пример 1. В 6 контейнеров запускали по 30 тараканов со средней длиной тела 12,4 мм и распыляли порошок инсектицида с удельной поверхностью: 8000; 10000; 11000; 12000; 13000 и 15000 см²/г. При этом время гибели последнего таракана из партии составило соответственно: 14,3; 14,2; 14,0; 9,2; 8,9 и 8,5 часа.

Пример 2. В 6 контейнеров запускали по 30 тараканов со средней длиной тела 14,3 мм и распыляли порошок инсектицида со средним размером частиц: 160; 140; 120; 16; 14 и 12 мкм. При этом время гибели последнего таракана из партии составило соответственно: 19,4; 19,2; 15,1; 11,3; 11,0 и 10,2 часа.

Пример 3. В 6 контейнеров запускали по 30 тараканов со средней длиной тела 13,6 мм и распыляли порошок инсектицида со средним размером частиц: 16; 14; 12; 10; 8 и 6 мкм. При этом время гибели последнего таракана из партии составило соответственно: 12,2; 11,9; 5,1; 4,3; 3,6 и 2,2 часа.

Пример 4. В 2 контейнера запускали по 30 сверчков со средней длиной тела 21,7 мм и распыляли порошок инсектицида с удельной поверхностью 14000 см²/г, полученный ударным (роторным) воздействием и с помощью шарового истирания. При этом время гибели последнего сверчка из партии составило при использовании порошка, полученного ударным воздействием 7,2 часа, а при использовании порошка, полученного методом шарового истирания - 14,6 часа.

Пример 5. В 2 контейнера запускали по 30 сверчков со средней длиной тела 23,1 мм и распыляли порошок инсектицида с удельной поверхностью 14800 см²/г, полученный ударным (струйным) воздействием из диатомита морского (Чуварлейское месторождение) и озерного (Карелия) происхождения. При этом время гибели последнего сверчка из партии при использовании порошка, полученного диатомита морского происхождения, составило 7,1 часа, а при использовании порошка, полученного диатомита озерного происхождения, - 11,3 часа.

Пример 6. В 5 контейнеров запускали по 30 сверчков со средней длиной тела 20,3 мм и распыляли порошок инсектицида с удельной поверхностью 18600 см²/г, содержащий 40; 50; 60; 70 и 75% пеннатных диатомей. При этом время гибели последнего сверчка из партии составило соответственно: 6,9; 5,7; 2,9; 2,6 и 2,1 часа.

Предложенный инсектицид может применяться в виде порошка или водной суспензии. Не требует специальных средств для нанесения и обработки. Эффективно защищает обработанную поверхность от всех видов насекомых в течение минимум 30 суток. Постоянность и механический способ воздействия на насекомых не вызывает адаптации и обеспечивает уничтожение насекомых-вредителей поколениями, исключая возможность воспроизводства на обработанных территориях.