Результат интеллектуальной деятельности: КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к композиции для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для обеспечения комплексной защиты семян от болезней, токсического действия остатков гербицидов в почве, а также для ускорения роста и развития растений.

Известна композиция для обработки семян, включающая водный раствор хитозана и янтарной кислоты, гетероауксин, диметилсульфоксид и тебуконазол (ТБК). Этот состав был предложен для предпосевной обработки семян, прежде всего зерновых культур, в качестве экологически малоопасного и высокоэффективного средства защиты от болезней, вызываемых головневыми грибами. [Тютерев С.Л., Тарлаковский С.А., Хацкевич Л.К., Здрожевская С.Д., Защитно-стимулирующий состав для обработки семян зерновых культур от возбудителей болезней, вызываемых головневыми грибами. RU патент №2232504, A01N 25/00, A01N 37/04, A01N 37/44, A01N 43/384, (2003)]. Предложенная форма в виде водного раствора не может быть технологичной из-за низкой растворимости ТБК в воде (32 мг/л). Кроме того, композиция включает токсичный растворитель - диметилсульфоксид.

Известна композиция для протравливания семян в форме водно-суспензионного концентрата, содержащая в качестве активных действующих веществ диниконазол и тиабендазол в соотношении 1-2:2-1 в сочетании с другими компонентами, обеспечивающими свойства композиции в качестве протравителя семян [Усков A.M., Нестерова Л.М., Кочанова И.А., Абеленцев В.И. Композиция для протравливания семян и способ борьбы с болезнями растений. RU патент №2206204, A01N 43/653, A01N 43/78, A01N 43/52, A01N 25/30, (2001)]. Эта композиция эффективно защищает зерновые культуры от широкого спектра заболеваний, однако недостаточно стабильна в условиях длительного хранения при низких и высоких температурах, кроме того, показатели удерживаемости препарата на семенах при хранении оказались недостаточно высокими.

Известна композиция в виде суспензионного концентрата, включающая фунгицид тебуконазол, обладающая высокой биологической эффективностью и хорошими технологическими характеристиками (прилипаемость, морозостойкость и устойчивость к высоким температурам) [Усков A.M., Нестерова Л.М., Елиневская Л.С., Кочанова И.А., Картомышева И.А., Дорофеев Д.А. Композиция для протравливания семян и способ борьбы с болезнями растений. RU патент №2264711, A01N 43/653, A01N 43/78, A01N 25/22, A01N 25/30 (2005)].

В течение многих лет в условиях интенсивного ведения земледелия повсеместно применяют химические средства защиты растений, в частности средства борьбы с сорной растительностью (гербициды) [Пестициды и регуляторы роста растений. - Справочник / Н.Н. Мельников, К.В. Новожилов, С.Р. Белан. М.: Химия, 1995, 574 с.]. Известно, что гербициды, используемые как «средства борьбы с сорняками», являются токсичными не только для сорных растений, но и для сельскохозяйственных культур. Таким образом, остатки гербицидов в почве создают угрозу для развития культурных растений. И это является в настоящее время серьезной проблемой, которую требуется решать [Спиридонов Ю.Я., Хохлов П.С, Шестаков В.Г. Антидоты гербицидов. // Агрохимия, 2005, №7, С. 87-94].

Ассортимент гербицидов, применяемых в практике сельского хозяйства, достаточно широк, среди них применяются и сульфонилмочевины. Остаточные количества этих гербицидов оказывают токсическое воздействие на культурное растение. Так, сульфонилмочевины даже при применении в малых дозах (15-18 г д.в./га) приводят к снижению урожайности подсолнечника до 40-60% [Яблонская Е.К., Котляров В.В., Федулов Ю.П. Антидоты гербицидов сельскохозяйственных культур (Обзор) //Научный журнал КубГАУ, 2013, №94(10), с.1-20].

Известны композиции для предпосевной обработки семян, которые содержат компоненты, защищающие растения от вредного воздействия остатков гербицидов в почве (так называемые антидоты), Одним из промышленно доступных и экономически целесообразных антидотов, который способствует ускорению детоксикации гербицидов в злаках и росту урожая является нафталевый ангидрид (ангидрид нафталин-1,8-дикарбоновой кислоты) (НА), который входит в состав ряда композиций.

Известна композиция для защиты посевов кукурузы от вредного воздействия гербицида хлорсульфурона, содержащая в качестве антидота нафталевый ангидрид [Спиридонов Ю.Я., Промоненков В.К., Швецов-Шиловский Н.И. и др. Композиция для защиты кукурузы от хлорсульфурона. SU Авт. свид. №1522445, А01С 1/06, А01С 1/08 (1987)]. Препарат на основе этой композиции содержит НА и фунгицид тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД) и обеспечивает защиту проростков кукурузы от остатков гербицида в почве и от различных болезней и вредных насекомых. Недостатком композиции является низкая биологическая эффективность, обусловленная ее препаративной формой (смачивающийся порошок грубой степени дисперсности, около 40-50 мкм). Такая форма не позволяет проводить эффективно процесс протравливания семян (наблюдается осыпание препарата с семян при транспортировке и применении).

Известна композиция, содержащая нафталевый ангидрид (НА), получаемая в виде тонкодисперсных, устойчивых водных суспензий с размером частиц 6-8 мкм [Кольцов Н.С., Познанская Н.Л., Галактионова Г.В., Спиридонов Ю.Я. и др. Композиция для протравливания семян льна. RU патент №1813236, A01N 43/66, A01N 37/10 (1991)]. Такие суспензии позволяют эффективно проводить протравливание семян льна. В результате достигается увеличение всхожести семян на фоне хлорсульфурона по сравнению с контролем на 26-37%, стандартным протравителем семян ТМТД - на 25-36%, с эталоном тигамом - на 9-21%. Недостатком композиции является использование в ее составе токсичного (а ныне запрещенного для применения в сельском хозяйстве) гамма-изомера гексахлорциклогексана (содержание которого составляет от 6,4 до 14,0%).

Известна композиция, которая содержит регулятор роста (РР) растений алкиловый эфир 2-гидрокси-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты, фунгициды (ТБК и ТМТД), а также производное целлюлозы в качестве пленкообразователя. Указанная композиция может использоваться для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур (таких как хлопчатник, подсолнечник, кукуруза, рапс) в качестве средства, ускоряющего прорастание семян, а также средства защиты от болезней растений [Чкаников Н.Д., Свиридов В.Д., Кадыров А.А., Спиридонов Ю.Я. Композиция для обработки семян, обладающая рострегулирующим действием. RU Патент №2369094 (2009); Евразийский патент №016222 (2008)]. Эта композиция не обладает антидотным действием и не обеспечивает защиту от фитотоксичных остатков гербицида в почве. По своему составу композиция близка к заявляемой, и выбрана в качестве прототипа.

Таким образом, известны композиции для предпосевной обработки семян, содержащие фунгициды и антидот, и композиции, включающие фунгициды и регуляторы роста, но до сих пор не были известны полифункциональные композиции для предпосевной обработки семян, действующие комплексно: как фунгициды, регуляторы роста и антидоты.

Задачей настоящего изобретения является создание композиции для предпосевной обработки семян, обладающей комплексным действием: фунгицидным, рострегулирующим и антидотным действием, обеспечивающей защиту от токсичных остатков гербицидов в почве.

Поставленная задача решается заявляемой композицией для предпосевной обработки семян, включающей регулятор роста - этиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты или его соль, фунгициды, такие как ТМТД и ТБК, производное целлюлозы и воду, при этом композиция дополнительно содержит антидот, в качестве которого используют нафталевый ангидрид, а также вспомогательные вещества, при следующем содержании компонентов (мас.%):

В качестве регулятора роста используют этиловый эфир 2-гидрокси-2-(4-метиламинофенил)-3,3,3-трифторпропионовой кислоты, в качестве производного целлюлозы используют (Na-КМЦ). В качестве фунгицидов используют тебуконазол и тетраметилтиурамдисульфид в соотношении 1,25:20.

Вспомогательные вещества (целевые добавки): эмульгатор (2,0-4,0%), неионогенные ПАВ (1,0-2,0%) и антифриз (10,0-20,0%), представляют собой добавки, часто включаемые в состав композиций для обработки семян для улучшения технологических показателей и улучшения эффекта протравливания семян. В качестве неионогенных ПАВ в заявляемой композиции используют Твин-20, Твин-40, Твин-60, Твин-80 или их смесь, в качестве эмульгатора используют Трэнд 90, а в качестве антифриза - этиленгликоль.

Заявляемую композицию получают в специальных аппаратах измельчения и смешения в виде суспензии, которая обладает рядом технологических преимуществ перед сухими препаративными формами (тонина /размер дисперсной фазы/ помола, прилипаемость препарата к поверхности семени, отсутствие пыли и удобство в работе и пр.).

В качестве аппаратов для приготовления суспензионных препаративных форм могут быть использованы шаровые валковые, планетарные, вибрационные, бисерные и др. мельницы ударно-истирающего воздействия. Указанные выше компоненты в определенном порядке загружают в мельницы и обрабатывают до получения тонкой дисперсии с образованием стабильной суспензии.

В таблице 1 представлены примеры заявляемой композиции, которые были испытаны в качестве средств для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур. В качестве тест-объектов использовали семена яровой пшеницы, ярового рапса и кукурузы.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получение заявляемой композиции

В металлический барабан валковой мельницы LE-101 загружают последовательно 51,75 г 2%-ного водного раствора полимера (Na-КМЦ), 1,0 г неионогенного ПАВ и 315 г шаров (диаметр металлических шаров 10-12 мм) для проведения эффективного измельчения компонентов, их равномерного перемешивания и образования стабильной суспензии. Затем в смесь добавляют 2,0 г эмульгатора (Тренд 90), 20,0 г антифриза (этиленгликоль /ЭГ/) и 5,0 г нафталевого ангидрида /НА/. В полученную суспензионную массу при перемешивании добавляют 1,25 г ТБК и 20,0 г ТМТД и подвергают обработке в течение 1-5 ч при скорости вращения барабана 50-60 об/мин. Выгружают 97,3 г суспензии с высокими технологическими показателями (стабильность суспензии, тонина помола, прилипаемость).

Примеры заявляемой композиции с различным содержанием компонентов (примеры 2-8) получают аналогично композиции, полученной в примере 1 (см. таблицу 1).

Ниже приводятся данные биологических испытаний.

Результаты изучения влияния заявляемой композиции и композиций А-В на всхожесть семян различных сельскохозяйственных культур.

В условиях лаборатории искусственного климата ГНУ ВНИИФ оценивали влияние вышеуказанных композиций (см. табл. 1) на всхожесть семян ярового рапса с. Труженик, яровой пшеницы с. Энгелина и кукурузы с. Каскад.

Выбранные для опытов семена растений (яровая пшеница, яровой рапс, кукуруза) обрабатывали композициями, приведенными в таблице 1, просушивали при комнатной температуре в течение 3 суток и раскладывали в чашки Петри, соответственно, по 30 и 20 штук на фильтровальной бумаге в 3-кратной повторности, добавляли 5 мл дистиллированной воды в каждую чашку Петри и помещали в термостат на 72 часа при контролируемой температуре 24°C. Через 72 часа проводили учет всхожести семян (см. таблицы 2, 3 и 4) для всех испытываемых композиций по сравнению с контролем (семенами, которые не были обработаны). Из таблиц 2, 3 и 4 видно, что обработка семян заявляемой композицией (примеры 1-8) значительно повышает всхожесть семян ярового рапса, яровой пшеницы и кукурузы, повышение всхожести достигает 15, 28 и 30% соответственно.

Результаты изучения биологической активности композиций в почвах, содержащих остатки гербицида (метсульфурон-метила).

Заявляемую композицию (примеры 1-8) можно использовать в качестве протравителя семян рапса, когда данную культуру высевают после озимой пшеницы, которую в целях прополки обрабатывали гербицидом, содержащим метсульфурон-метил. Как правило, в таких ситуациях в почве через год после применения этого гербицида содержатся неразложившиеся фитотоксичные остатки метсульфурон-метила, которые снижают урожай рапса приблизительно на 30%.

В модельном опыте, проведенном в условиях лаборатории искусственного климата, использовали черноземную почву, в которую до посева семян ярового рапса вносили метсульфурон-метил в дозах 0,1; 0,2 и 0,3 г/га (такие остаточные количества чаще всего отмечаются на практике через год после его применения). Семена рапса за 3 суток до посева обрабатывали заявляемой композицией и композициями для сравнения (Б, В) (см. таблицы 5 и 6), высевали в вегетационные сосуды с модельными образцами черноземной почвы и помещали для роста в камеру искусственного климата фирмы «Фетч» (ФРГ) при следующих гидротермических условиях: долгота светового дня - 16 часов, ночи - 8 часов; температура воздуха в камере днем 25°C, ночью - 20°C; влажность воздуха 75%; влажность почвы (после ежедневного полива обессоленной водой) - 60% от ПВ.

В указанных условиях эксперимент проводили в течение 25 суток, затем определяли полную массу растений ярового рапса (надземную и корневую) и отдельно - только надземную. Повторность опыта 5-кратная по 3 растения в каждом сосуде. Результаты эксперимента приведены в таблицах 5 и 6.

Показано, что использование заявляемой композиции (примеры 1-8) позволяет не только полностью устранить токсическое действие остатков метсульфурон-метила в количестве 0,3 г/га (30% снижение) в черноземной почве для ярового рапса, но и добиться роста надземной массы и общей массы ярового рапса.

Проведенные испытания показывают, что заявляемая композиция обладают комплексным действием: фунгицидным, антидотным и рострегулирующим. При этом антидотное действие заявляемой композиции в почвах с остатками гербицидов превышает действие известных препаратов, содержащих тот же антидот за счет неожиданного синергического эффекта компонентов заявляемой композиции. Предпосевная обработка семян рапса, яровой пшеницы и кукурузы заявляемой композицией значительно повышает всхожесть семян указанных культур (до 30%). При использовании семян, обработанных заявляемой композицией, биомасса культурного растения существенно увеличивается (на 26,7%).

Предлагаемая композиция для предпосевной обработки семян обладает следующими преимуществами:

- композиция обладает комплексным действием: действует одновременно как фунгицид, регулятор роста растений и антидот;

- предлагаемая композиция действует более эффективно, чем известные фунгициды и антидоты, очевидно, благодаря синергизму, включенных в композицию компонентов;

- заявляемая композиция значительно повышает всхожесть семян рапса, яровой пшеницы и кукурузы, повышение всхожести достигает 15, 28 и 30% соответственно. При этом биомасса культурного растения увеличивается на 26,7%;

- композиция содержит компоненты (ТБК, ТМТД, НА), зарегистрированные и рекомендованные к применению в РФ.

Технический эффект состоит в комплексном действии заявляемой композиции, которая защищает растения от болезней и вредного влияния остатков гербицидов в почве, а также обладает рострегулирующим действием.