Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ БОРЬБЫ С МУЧНИСТОЙ РОСОЙ ТОМАТОВ В ТЕПЛИЦАХ

Изобретение относится к экологии и биотехнологии и может найти применение в борьбе с болезнью томатов в условиях тепличного хозяйства.

Известен способ, при котором при выращивании рассады томатов осуществляют подкормку калийной селитрой, что позволяет снизить заболеваемость растений мучнистой росой (патент №2555759, опубликован 27.12.2013).

Однако обработка рассады несущественно снижает заболеваемость растений за весь период вегетации до образования плодов, что влияет и на урожайность растений томатов.

Известен способ, когда семена томатов перед посевом обрабатывают жидкой средой, содержащей стимулятор всхожести семян в виде рассола сульфатного минерала бишофита формулы MgCl₂×6Н₂O (патент №2199847, опубликован 10.03.2003).

Однако данный способ недостаточно эффективен для борьбы с грибковыми патогенами, так как обработанные семена подвергают тепловой обработке, что способствует химической и термической временной очистке поверхности семян от грибной микрофлоры. Причем последующий контакт с почвой или высеве с внешней средой в процессе вегетации растений не устраняет все пути контаминации растений с патогенной грибной микрофлорой и требует применения других способов обработки.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором в качестве стимулирующего вещества и фунгицидного средства вносят кремнийсодержащий минеральный сорбент - мелиорант диатомит с содержанием кремния около 80% (патент №2529900, опубликован 10.10.2014, МПКЖ A01G 1/00, A01N 63/00, С09K 17/02, А01С 21/00).

Способ-прототип недостаточно эффективен, поскольку в диатомите содержится ряд окислов, вызывающих замедление процесса метаболизма растений. Количество диатомита вносится определенных размеров (менее 2 мм), что сужает использование прототипа только как минеральной составляющей удобрения для почвы. Кроме того, диатомит вносится на фоне минеральных удобрений, что увеличивает затраты на осуществление способа. Также отсев от производства диатомита, используемого в реализации способа, может быть опасен для применения при выращивании томатов для питания человека, а именно исходя из химического состава по сухому веществу, указанному в способе, % вес.: SiO₂ - 76,76; Al₂O₃ - 7,74; Fe₂O₃ - 4,35; FeO - 0,99, TiO₂ - 0,3; СаО - 0,7; HgO - 1,17; SO₃ (сульфит) - 0,15. Т.е. он содержит 13% окислов железа и алюминия и более 1% окиси ртути. А при использовании этого способа в почву на 1 га вводится до 520 кг окислов железа и алюминия и до 40 кг окиси ртути, что исключает использование способа для томатов в условиях защищенного грунта.

Технический результат - повышение эффективности способа, снижение затрат на осуществление предлагаемого технического решения, экологичность.

Техническое решение заявленного объекта достигается тем, что в способе борьбы с мучнистой росой томатов в теплице, включающем обработку растений кремнийсодержащим препаратом фунгицидного действия, в отличие от прототипа, в условиях защищенного грунта при выращивании томатов при первом появлении на листьях растения грибного патогена - мучнистой росы в виде белого налета, растения обрабатывают мелкодисперсными каплями золя гидротермального нанокремнезема с рабочей концентрацией 0,05%, из расчета на твердый SiO₂ при внекорневой обработке вегетирующих растений, а через 15 дней, после появления признаков заболевания осуществляют повторную обработку растений той же концентрацией препарата.

Заявленный способ борьбы с мучнистой росой томатов реализуют следующим образом.

Золь гидротермального нанокремнезема представляет собой сферические частицы твердого аморфного SiO₂ с диаметрами 5-100 нм (числовая медиана - 12 нм). Золи гидротермального нанокремнезема получали из природных гидротермальных вод с глубины 500-3000 м Мутновского месторождения парогидротерм (Камчатка) с предварительной очисткой от сторонних примесей и мембранным концентрированием по твердой фазе двуокиси кремнезема.

Данные формы гидротермального нанокремнезема многократно испытывались на многих живых объектах (растения, простейшие, насекомые, лабораторные животные) и показали свою безвредность и экологическую безопасность для окружающей среды.

Кроме того, известно, что кремний, входящий в состав органических компонентов клеток, активно влияет на их метаболизм и принимает участие в физиологических процессах живых организмов разной организации. Дефицит кремния в организме задерживает рост и развитие живых организмов, что приводит к снижению их продуктивности и устойчивости к неблагоприятным условиям среды.

При обработке золями гидротермального нанокремнезема растений томата в условиях теплицы реализуется максимальное покрытие водными каплями поверхности листьев, а благодаря высокой дисперсности основного числа частиц (медианный диаметр 12 нм) нанокремнезема и их высокой адсорбционной активности и большой поверхности (от 350 до 500 м²/г твердой фазы) реализуется максимальный контакт и проникновение частиц нанокремнезема в цитоплазму листа, стимулируя процессы фотосинтеза и продуктивности. В случае грибных паразитов блокируется проникновение их гифов внутрь листа - блокируется механизм их питания клеточными соками, а за счет активного взаимодействия с мембраной клеток мучнистой росы блокируется и деление клеток паразита.

Обоснование выбранных параметров способа по дозе гидротермального нанокремнезема при обработке растений томатов доказано экспериментальными данными, полученными в условиях пленочной теплицы ВНИИ овощеводства. Концентрация в 0,05% нанокремнезема в водных золях препарата достаточна для проявления эффективного действия на клетки гриба-паразита томатов и безвредна для растений.

ПРИМЕР. В испытаниях использовали культуру томата сорта - гибрид F₁ Островок с использованием делянок по 5 м² с трехкратным количеством повторов. В качестве эталона использовали микробиологический препарат Алирин-Б на основе Bacillus subtilis, рекомендованный против мучнистой росы томата. Поражение листьев томата мучнистой росой происходит в фазе плодоношения, и первые признаки болезни - появление на листьях мучнистой росы - проявились 12.08.2016 г. Через 3 дня после проявления болезни растения были обработаны водным золем гидротермального нанокремнезема концентрацией 0.05% по твердой SiO₂. В качестве контроля провели обработку контрольных делянок с томатами чистой водой и в качестве 2-го контроля провели обработку растений стандартным препаратом Алирин Б, который разрешен к применению и используется широко в условиях закрытого грунта. Концентрация Алирина - Б рабочего раствора составляла 0.1% в соответствии с инструкцией по применению. Вторую обработку делянок с опытными и контрольными растениями провели через 15 дней после первой обработки (30 августа 2016 г.). Учет за развитием болезни проводили по стандартной методике «Методические указания по регистрационным испытаниям фунгицидов в сельском хозяйстве» / под ред. В.И. Долженко. - С.-Петербург: ВИЗР, 2009. - 378 с.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Если в контроле к 15 сентября степень развития болезни составила 61,9%, то у обработанных растений были поражены только отдельные нижние листья и степень развития болезни составила 4,7%, а биологическая эффективность составила 92,4%.

В сравнении с использованием стандартного препарата для мучнистой росы (Алирин Б) использование золя гидротермального нанокремнезема позволяет существенно снизить развитие заболевания в несколько раз с 11.4% до 3.8% после первой обработки и с 28.6% до 4.7% после второй обработки. При этом биологическая эффективность применения гидротермального нанокремнезема после 2-й обработки растений томата составила 92.4% по сравнению с 53.7% для стандартного препарата (контроль 2), что составляет увеличение биологической эффективности предложенного способа на 72%.

На основании полученных данных можно заключить, что при применении водных золей гидротермального нанокремнезема можно активно бороться с грибным заболеванием мучнистой росой в условиях повышенной влажности теплиц с получением экологически чистой продукции томатов. Предлагаемый способ экологичен и безвреден для полезной энтомофауны теплиц и растений.