Результат интеллектуальной деятельности: Композиция для предпосевной обработки семян озимой пшеницы

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к композиции для предпосевной обработки семян озимой пшеницы, которая обладает антагонистической активностью и обеспечивает эффективную защиту зерновых культур от грибных болезней при одновременном снижении токсической нагрузки на окружающую среду и может быть использована для защиты растений от болезней.

Уровень техники

Известна фунгицидная композиция для растений, включающая в качестве компонентов, по крайней мере, два действующих вещества в количестве, обладающем синергетической активностью, в сочетании с соответствующим наполнителем, отличающаяся тем, что компонент I представляет собой О-метилоксим метилового эфира 2-[α-{[(α-метил-3-трифторметил-бензил)имино]окси}орто-толил]глиоксиловой кислоты, a компонент II представляет собой соединение, выбранное из группы, включающей

IIЕ) 4-(2,2-дифтор-1,3-(бензодиоксол-4-ил)пиррол-3-карбонитрил («флудиоксонил»),

IIЖ) 4-(2,3-дихлорфенил)пиррол-3-карбонитрил («фенпиклонил»),

IIЗ) (2,3-дихлор-4-гидроксифенил)амид 1-метилциклогексанкарбоновой кислоты («фенгексамид»),

IIИ) метиловый эфир 2-{2-[6-(2-цианфенокси)пиримидин-4-илокси]фенил}-3-метоксиакриловой кислоты («азоксистробин»),

IIК) метиловый эфир метоксимино (2-орто-толилоксиметилфенил) уксусной кислоты («крезоксим-метил»).

В композиции массовое соотношение компонентов I:II составляет от 20:1 до 1:8.

В способе борьбы и предупреждения болезней растений, место, подвергшееся поражению грибом, или которое может быть подвергнуто поражению грибом, обрабатывают в любом порядке или одновременно компонентом I и компонентом II по п. 1 в количестве, проявляющем синергетическое действие (см. пат. RU №2282993, МПК A01N 37/50, A01N 43/54, A01N 43/36, A01N 37/24 А01Р 3/00, опубл. 10.09.2006 г.)

Недостатком данной композиции является сложность получения, а также то, что сочетание флудиоксонила с химическими соединениями увеличивает пестицидный прессинг на окружающую среду.

Известен способ предпосевной обработки семян, предусматривающий нанесение на них композиции, содержащей гетероауксин и хитозан, при этом используют композицию, содержащую гетероауксин и хитозан в соотношении по массе 3:200 при их расходе 81,2 г/т (см. пат. RU №2341053, МПК А01С 1/08, A01N 63/02, С12Р 7/64, C12R 1/645, опубл. 20.12.2008 г.).

Основным недостатком данного способа на основе хитозана в сочетании с гетероауксином является то, что его биологическая активность основана только на повышении болезнеустойчивости через измененный обмен веществ в самих растениях, а прямой фунгицидной активностью композиция не обладает.

Известен способ снижения уровня загрязнения микотоксинами растения и/или собранного растительного материала, заключающийся в том, что:

а) обрабатывают материал для размножения растений флудиоксонилом,

б) проращивают или выращивают материал для размножения растений с получением растения и

в) собирают растительный материал с растения.

В способе загрязнение микотоксинами обусловлено заражением материала для размножения растений грибами, такими как грибы, относящиеся к одному или нескольким видам Fusarium.

В способе микотоксин представляет собой один или несколько микотоксинов из группы, включающей фумонисин и трихотецен.

В способе микотоксин представляет собой дезоксиниваленол и/или зеараленон.

В способе материал для размножения растений представляет собой семя.

В способе семя представляет собой семя злакового растения.

В способе семя злакового растения представляет собой семя пшеницы, ячменя, ржи, овса, кукурузы, риса или сорго.

В способе собранный растительный материал представляет собой семя.

В способе материал для размножения растений дополнительно обрабатывают пестицидом.

В способе применение флудиоксонила для снижения уровня загрязнения микотоксинами растения и/или собранного растительного материала, в котором флудиоксонил используют для обработки материала для размножения растений и указанный материал для размножения растений проращивают или выращивают с получением растения, с которого собирают указанный растительный материал.

В способе применение обработки материала для размножения растений флудиоксонилом для снижения уровня загрязнения микотоксинами растения и/или собранного растительного материала (см. пат. RU №2451449, МПК A01N 43/36, А01Р 3/00, опубл. 27.05.2012 г.)

Недостатком данного способа является невысокое снижение уровня загрязнения урожая микотоксинами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая авторами за прототип является биоцидная композиция содержащая носитель и комбинацию фенилпиррола в качестве компонента (I), выбранного из флудиоксонила, и в качестве компонента (II) пирионового соединения, выбранного из 1-гидрокси-2-пиридинона, циклопирокса, циклопироксоламина, пироктона, пироктоноламина, рилопирокса, пириондисульфида, пириона натрия и пириона цинка. Компонент (I) и компонент (II) присутствуют в соответствующих соотношениях для достижения синергического биоцидного эффекта. Осуществляют регулирование микробиального роста на древесине, лесоматериалах, биоразлагаемых материалах и конструкционных материалах нанесением эффективного в антибактериальном отношении количества указанной композиции. Биоцидный продукт содержит композиции носителя и компонента (I) и носителя и компонента (II) в качестве комбинации для одновременного или последовательного применения (см. пат. RU №2487540, МПК A01N 43/40, A01N 43/36, А01Р 1/00, А01Р 3/00, опубл. 20.07.2013 г.).

Основным недостатком прототипа на основе флудиоксонила и пирионового соединения является то, что пирионовые соединения, обладающие противогрибковыми свойствами, входят в состав лекарственных средств, шампуней против перхоти и могут опосредованно оказать влияние на человека и вызвать привыкание к действующему веществу.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка композиции для предпосевной обработки семян озимой пшеницы, обладающей более высокой биологической эффективностью, путем сочетания флудиоксонила с биологически активными веществами естественного происхождения, в качестве которого используют сукцинат хитозаний глутаминия, что позволяет получить технический результат, заключающийся в усилении фунгицидной активности при одновременном снижении токсической нагрузки на окружающую среду.

Технический результат, который может быть, достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению биологической эффективности фунгицидных композиций на основе флудиоксонила путем его сочетания с биологически активными веществами естественного происхождения, в качестве которого используют сукцинат хитозаний глутаминия, при одновременном снижении токсической нагрузки на окружающую среду.

Технический результат достигается с помощью композиции для предпосевной обработки семян озимой пшеницы, содержащей флудиоксонил, воду и дополнительно полимер природного происхождения сукцинат хитозаний глутаминия, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Таким образом, технический результат достигается тем, что флудиоксонил имеет уникальный механизм действия, отличный от веществ из других химических классов, воздействует на осморегуляцию патогенных клеток. Механизм воздействия флудиоксонила на патогены связан с процессами, происходящими в клетках возбудителя на этапе мембранного переноса. Подобный механизм не описан ни для одного фунгицидного вещества, а значит, вероятность выработки резистентности к препарату значительно снижается. При решении задачи в качестве флудиоксонила используют фунгицид Максим, КС производства ООО «Сингента» (041-02-167-1) (Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2015).

Сукцинат хитозаний глутаминия (регулятор роста Нарцисс) производит ОАО «Группа компаний «Агропром-МДТ», ЗАО «Восток 1 - Центр» 0632-07-111-208(209)-0-1-3-1. Он является препаратом биогенного происхождения на основе природного полисахарида - хитозана, получаемого дезацетилированием хитина из панциря краба с добавлением пищевых органических кислот - янтарной и глутаминовой с содержанием действующего вещества 800 г/кг. Он представляет собой системный индуктор болезнеустойчивости пролонгированного действия (Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2015).

Подобранная фунгицидная композиция применяется для обработки семян озимой пшеницы непосредственно перед посевом или за 10-60 дней до посева полусухим способом при норме расхода рабочего раствора (препарат плюс вода) 10 л/т. Он позволяет одновременно уничтожить споры и мицелий патогенных грибов, находящихся на поверхности и внутри семян, повысить устойчивость растений к корневой гнили.

При этом аналогом, в сравнении с которым проводились исследования, является фунгицид Дивиденд Экстрим, КС на основе действующих веществ дифеноконазол (92 г/л) и мефеноксам (23 г/л). Согласно Государственному каталогу пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации (2015), он является фунгицидом для предпосевной обработки семян озимой пшеницы при норме применения от 0,5 до 0,75 л на тонну семян, предназначенным для защиты растений озимой пшеницы от комплекса болезней (в том числе от корневой гнили). Основным недостатком аналога является более высокая токсическая нагрузка в расчете на 1 га - 9,7 полулетальных доз ЛД₅₀ (см. табл. 1-2). Расчет токсической нагрузки производили исходя из нормы применения фунгицида (л(кг)/т) и содержания действующих веществ (г/кг), указанных в Государственном каталоге пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации (2015), с учетом показателя ЛД₅₀, который представляет собой среднюю дозу вещества в миллиграммах на 1 килограмм живой массы, вызывающей гибель 50% подопытных животных (Груздев, 1987). Класс экологической опасности фунгицида определяли в соответствии со шкалой Л.Д. Гришечкиной, В.И. Долженко (2012).

Сущность получения композиции для предпосевной обработки семян озимой пшеницы заключается в следующем.

Предлагаемую композицию берут в следующем соотношении компонентов (действующих веществ), мас. %:

и получают путем тщательного перемешивания в резервуаре, при этом в резервуар предварительно наливают 50% воды, затем при постоянном помешивании - расчетное количество сукцинат хитозания глутаминия, перемешивают в течение 15 минут для получения стабильного коллоидного раствора, затем при постоянном помешивании в резервуар добавляют расчетное количество флудиоксонила и остальную воду. Перемешивают в течение 10-15 минут.

Краткое описание чертежей и иных материалов

На Фиг. 1, даны композиции для предпосевной обработки семян озимой пшеницы, таблица 1, поражаемость озимой пшеницы корневой гнилью в зависимости от предпосевной обработки семян, % (среднее за 3 года).

На Фиг. 2, тоже, таблица 2, сравнительная оценка экологической опасности фунгицидов (в соответствии со шкалой Л.Д. Гришечкиной, В.И. Долженко (2012).

Осуществление изобретения

Примеры конкретного выполнения получения композиции для предпосевной обработки семян озимой пшеницы. Полевой опыт закладывался на делянках площадью 2 м², повторность четырехкратная.

Пример 1. Опытную проверку проводят на основании аналога, в качестве которого берут дифеноконазол в количестве - 4,6 г и мефеноксам -1,15 г, вода - остальное.

Заявленную композицию в следующем соотношении компонентов (действующих веществ), мас. %:

Дифеноконазол - 0,46

Мефеноксам - 0,115

Вода - остальное

получают путем тщательного перемешивания в резервуаре. В резервуар наливают 50% воды, затем при постоянном помешивании - расчетное количество препарата, туда же добавляют остальную воду. Перемешивают в течение 3-5 минут.

Результат: Применение композиции для предпосевной обработки семян в качестве аналога обеспечивает в фазы колошения-цветения озимой пшеницы биологическую эффективность в отношении возбудителей корневой гнили на уровне 45,8% и 42,6%, соответственно, по показателям распространенность и развитие болезни (табл. 1). При этом токсическая нагрузка на агроценоз в расчете на 1 га составляет 9,7 полулетальных доз ЛД₅₀ (табл. 2).

Пример 2. Опытную проверку проводят с использованием флудиоксонила в количестве - 3,75 г, вода - остальное.

Заявленную композицию в следующем соотношении компонентов (действующих веществ), мас. %:

Флудиоксонил - 0,375

Вода - остальное

получают путем тщательного перемешивания в резервуаре. В резервуар наливают 50% воды, затем при постоянном помешивании - расчетное количество препарата, туда же добавляют остальную воду. Перемешивают в течение 3-5 минут.

Результат: Применение композиции для предпосевной обработки семян обеспечивает в фазы колошения-цветения озимой пшеницы биологическую эффективность в отношении возбудителей корневой гнили на уровне 34,8% и 42,3%, соответственно, по показателям распространенность и развитие болезни (табл. 1). Таким образом, по уровню биологической эффективности флудиоксонил, как биорациональное химическое средство, приближается к химическому аналогу (дифеноконазол + мефеноксам), однако по показателю распространенность эффективность меньше на 11 абсолютных процентов. При этом положительным моментом является тот факт, что токсическая нагрузка на агроценоз в расчете на 1 га сокращается в 6,5 раз (табл. 2).

Пример 3. Опытную проверку проводят с использованием сукцинат хитозаний глутаминия в количестве - 8,0 г, вода - остальное.

Заявленную композицию в следующем соотношении компонентов (действующих веществ), мас. %:

Сукцинат хитозаний глутаминия - 0,800

Вода - остальное

получают путем тщательного перемешивания в резервуаре. В резервуар наливают 50% воды, затем при постоянном помешивании - расчетное количество препарата, туда же добавляют остальную воду. Перемешивают в течение 15 минут для получения стабильного коллоидного раствора.

Результат: Применение композиции для предпосевной обработки семян обеспечивает в фазы колошения-цветения озимой пшеницы биологическую эффективность в отношении возбудителей корневой гнили на уровне 36,1% и 34,5%, соответственно, по показателям распространенность и развитие болезни (табл. 1). Таким образом, по уровню биологической эффективности сукцинат хитозаний глутаминия уступает химическим и биорациональным химическим средствам защиты растений, поскольку не обладает прямым фунгицидным действием. Его биологическая активность обусловлена только иммунномодулирующим воздействием на растение. При этом положительным моментом является тот факт, что токсическая нагрузка на агроценоз отсутствует (табл. 2), поскольку действующее вещество получают из хитина панциря краба с добавлением пищевых органических кислот - янтарной и глутаминовой.

Пример 4. Опытную проверку проводят аналогично примера 2 и 3, но использованием двух компонентов: флудиоксонила - 3,75 г и сукцината хитозаний глутаминия - 8,0 г.

Заявленную композицию в следующем соотношении компонентов (действующих веществ), мас. %:

Флудиоксонил - 0,375

Сукцинат хитозаний глутаминия - 0,800

Вода - остальное

получают путем тщательного перемешивания в резервуаре. В резервуар наливают 50% воды, затем при постоянном помешивании расчетное количество сукцинат хитозания глутаминия. Перемешивают в течение 15 минут для получения стабильного коллоидного раствора. Затем при постоянном помешивании в резервуар добавляют расчетное количество флудиоксонила и остальную воду. Перемешивают в течение 15 минут.

Результат: Применение композиции для предпосевной обработки семян обеспечивает в фазы колошения-цветения озимой пшеницы биологическую эффективность в отношении возбудителей корневой гнили на уровне 47,8% и 49,3%, соответственно, по показателям распространенность и развитие болезни (табл. 1). Таким образом, данная композиция не только превышает химический аналог (дифеноконазол + мефеноксам) по уровню биологической эффективности, но и обеспечивает снижение токсической нагрузки на агроценоз в расчете на 1 га в 6,5 раз (табл. 2).

Пример 5. Заявленную композицию в следующем соотношении компонентов (действующих веществ), мас. %:

Флудиоксонил - 0,375

Сукцинат хитозаний глутаминия - 0,600

Вода - остальное

получают путем тщательного перемешивания в резервуаре. В резервуар наливают 50% воды, затем при постоянном помешивании расчетное количество сукцинат хитозания глутаминия. Перемешивают в течение 15 минут для получения стабильного коллоидного раствора. Затем при постоянном помешивании в резервуар добавляют расчетное количество флудиоксонила и остальную воду. Перемешивают в течение 15 минут.

Результат: Применение композиции для предпосевной обработки семян обеспечивает в фазы колошения-цветения озимой пшеницы биологическую эффективность в отношении возбудителей корневой гнили на уровне 45,0% и 47,6%, соответственно, по показателям распространенность и развитие болезни (табл. 1). Таким образом, данная композиция не только превышает химический аналог (дифеноконазол + мефеноксам) по уровню биологической эффективности, но и обеспечивает снижение токсической нагрузки на агроценоз в расчете на 1 га в 6,5 раз (табл. 2).

Пример 6. Заявленную композицию в следующем соотношении компонентов (действующих веществ), мас. %:

Флудиоксонил - 0,4375

Сукцинат хитозаний глутаминия - 0,800

Вода - остальное

получают путем тщательного перемешивания в резервуаре. В резервуар наливают 50% воды, затем при постоянном помешивании расчетное количество сукцинат хитозания глутаминия. Перемешивают в течение 15 минут для получения стабильного коллоидного раствора. Затем при постоянном помешивании в резервуар добавляют расчетное количество флудиоксонила и остальную воду. Перемешивают в течение 15 минут.

Результат: Увеличение содержания флудиоксонила в композиции до 43,75 г обеспечивает в фазы колошения-цветения озимой пшеницы биологическую эффективность в отношении возбудителей корневой гнили до 39,9% по показателю развитие болезни (табл. 1). Однако, данная композиция по уровню биологической эффективности уступает химическому аналогу (дифеноконазол + мефеноксам), а также приводит к увеличению токсической нагрузки на агроценоз в расчете на 1 га до 1,75 полулетальных доз ЛД₅₀ (табл. 2).

Пример 7. Заявленную композицию в следующем соотношении компонентов (действующих веществ), мас. %:

Флудиоксонил - 0,500

Сукцинат хитозаний глутаминия - 0,800

Вода - остальное

получают путем тщательного перемешивания в резервуаре. В резервуар наливают 50% воды, затем при постоянном помешивании расчетное количество сукцинат хитозания глутаминия. Перемешивают в течение 15 минут для получения стабильного коллоидного раствора. Затем при постоянном помешивании в резервуар добавляют расчетное количество флудиоксонила и остальную воду. Перемешивают в течение 15 минут.

Результат: Увеличение содержания флудиоксонила в композиции до 50 г приводит к снижению биологической эффективности. В фазы колошения-цветения озимой пшеницы биологическая эффективность в отношении возбудителей корневой гнили, не превышает 12,5% и 13,5% соответственно, по показателям распространенность и развитие болезни (табл. 1). Таким образом, данная композиция по уровню биологической эффективности уступает химическому аналогу (дифеноконазол + мефеноксам), а также всем изучаемым вариантам композиции в 2,0-3,8 и 2,6-3,7 раза по показателям распространенность и развитие болезни, соответственно. Более того, токсическая нагрузка на агроценоз в расчете на 1 га достигает 2,0 полулетальных доз ЛД₅₀ (табл. 2).

Таким образом, наиболее оптимальными являются примеры 4, 5 и 6, так как применение предлагаемой композиции для предпосевной обработки семян обеспечивает в фазы колошения-цветения озимой пшеницы биологическую эффективность в отношении возбудителей корневой гнили на уровне 39,9-49,3% по показателю развитие болезни (табл. 1). Таким образом, данные примеры композиция не только превышают химический аналог (дифеноконазол + мефеноксам) по уровню биологической эффективности, но и обеспечивает снижение токсической нагрузки на агроценоз в расчете на 1 га (табл. 2).

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими техническими решениями имеет следующие преимущества:

- высокая биологическая эффективность в отношении возбудителей корневой гнили озимой пшеницы;

- снижение токсической нагрузки на агроценоз в расчете на 1 га.