БАЗОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО БИОПРЕПАРАТА ДЛЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА

Настоящее изобретение относится к растениеводству, в частности к биологическим средствам для повышения продуктивности культурных растений и защиты их от болезней.

Известен стимулятор роста растений, содержащий в качестве биологически активного вещества арахидоновую кислоту, выделенную из внутренних органов животных (RU 2076598, опубл. 10.04.1997). Его недостатком является отсутствие антиоксиданта и, как следствие, необходимость повышения норм расхода из-за окисления и потери биологической активности арахидоновой кислоты.

Известна композиция для иммунизации растений от различных фитопатогенов, включающая в качестве активного вещества смесь высших жирных кислот с содержанием арахидоновой и/или эйкозапентаеновой кислоты или их низших алкиловых эфиров в количестве не менее 10-50 мас. от суммы кислот, а в качестве целевых добавок антиоксиданты и мочевину (RU 2075914, опубл. 27.03.1997; RU 2075933, опубл. 27.03.1997). Известна композиция для повышения засухо- и морозоустойчивости растений при сохранении эффектов повышения урожайности и защиты от болезней, включающая арахидоновую кислоту, мочевину и ионол в качестве антиоксиданта, растворенные в низшем спирте (RU 2265332, опубл. 20.07.2005). Недостатками этих композиций является достаточно высокая вероятность того, что при предпосевной обработке семян мочевина может вызвать угнетение прорастания и роста проростков на начальной стадии.

Известна композиция для иммунизации растений, состоящая из смеси метиловых или этиловых эфиров жирных кислот с содержанием эфиров арахидоновой кислоты до 45% от суммы эфиров в пересчете на содержание жирных кислот, продуцируемых грибом Mortierella hygrophila ВКПМ F-1854 (RU 2058078, опубл. 20.04.1996). Недостатком этого средства является узкий спектр действия, ограничивающийся иммунизацией.

Недостатком вышеперечисленных средств для обработки растений является также нерешенная проблема низкой растворимости арахидоновой и других жирных кислот в воде, что усложняет приготовление рабочих растворов, которые получаются в виде довольно грубых эмульсий, приводит к необходимости повышения норм расхода препаратов, а также повышает риск возникновения некротических пятен на вегетативных органах после опрыскивания при попадании относительно крупных капель дисперсной фазы, представленной жирными кислотами.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание высокоэффективной композиции для обработки растений, обладающей положительным действием и низкими рисками причинения вреда растениям, экономичной и удобной в применении.

Данная задача решается за счет предлагаемой базовой композиции комплексного биопрепарата для растениеводства, отличающейся тем, что включает комплекс жирных кислот с преобладанием арахидоновой кислоты, продуцируемых микромицетом Mortierella alpina ВКПМ F-1134 и целевые добавки: биоразлагаемый детергент, а также аскорбиновую кислоту или α-токоферол или β-каротин, а среди жирных кислот присутствуют гептадекановая и эйкозановая кислоты, получаемые с помощью нового продуцента - микромицета Mortierella alpina ВКПМ F-1134. Кроме того, в составе композиции присутствуют следующие жирные кислоты: миристиновая, пентадекановая, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, γ-линоленовая, дигомо- γ-линоленовая, эйкозадиеновая и гондоиновая, соотношения которых не нормируются. В качестве растворителя используют этиловый спирт, которым доводится до 1 литра суммарный объем композиции, при температуре 20°С.

Свойства заявленной композиции определяются, с одной стороны, присутствием в ее составе арахидоновой кислоты в количестве не менее 50% от суммы жирных кислот. С другой стороны, известно, что арахидоновая кислота, как и эйкозапентаеновая, может обусловливать появление некрозов у растений (R.M. Bostock, J.A. Kuc, R.A. Laine. Eicosapentaenoic and arachidonic acids from Phytophtora infestans elicit fungitoxic sesquiterpenes in the potato. Science. 1981. 212. P. 67-69). Наличие подобного эффекта делает проблему получения максимально однородных рабочих растворов крайне актуальной. Наиболее простым ее решением является включение в состав композиции детергента, который должен быть биоразлагаемым, чтобы не загрязнять окружающую среду. Примером такого биоразлагаемого детергента может быть неионогенный ПАВ - алкиламиноксилат Е5-25, где алкильный радикал С10-С24. Кроме того, избежать или минимизировать подобный эффект арахидоновой и эйкозапентаеновой кислот в случае передозировки помогают такие соединения, как аскорбиновая кислота, α-токоферол и β-каротин, которые обладают антистрессовым эффектом по отношению к растениям. Также эти вещества выполняют функцию антиоксидантов, способствующих сохранению структуры полиненасыщенных жирных кислот.

Комплексный положительный эффект воздействия на растения предлагаемой композиции достигается не только благодаря свойствам арахидоновой кислоты, но и за счет биологической активности других жирных кислот, присутствующих в смеси. Важными отличительными компонентами предлагаемой композиции являются гептадекановая и эйкозановая кислоты. Для гептадекановой кислоты показана способность ингибировать синтез стеригматоцистина - соединения, которое у фитопатогенных грибов Aspergillus flavus и A. parasiticus является метаболическим предшественником афлатоксина, что приводит к существенному снижению содержания этого микотоксина в продуктах растениеводства (Y.-Q. Zhang, М. Brock, N.P. Keller. Connection of propionyl-CoA metabolism to polyketide biosynthesis in Aspergillus nidulans. Genetics. 2004. 168. P. 785-794). Эйкозановая кислота аттрагирует и стимулирует рост энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana, который эффективно снижает численность многих насекомых-вредителей, в том числе различных тлей (В. Szafranek, Е. Nawrot, D. Sosnowska, М. Ruszkowska, K. Pihlaja, Z. Trumpakaj, J. Szafranek. In vitro effects of cuticular lipids of the aphids Sitobion avenae, Hyalopterus pruni and Brevicoryne brassicacae on growth and sporulation of the Paecilomyces fumosoroseus and Beauveria bassiana. Arkivoc. 2001. P. 81-94). Таким образом, предложенная базовая композиция биопрепарата за счет присутствия гептадекановой и эйкозановой кислот может обладать дополнительными полезными свойствами.

Эффективность предлагаемого изобретения подтверждается примерами.

Пример 1. Озимая пшеница сорта Башкирская 10.

Исследования проводились на полях зернопарового севооборота в НП «Казангуловское», респ. Башкортостан.

Схема испытания: 1. Контроль без обработки/ 2. Композиция с содержанием арахидоновой кислоты 0,3 г/л. Предпосевная обработка семян, расход препарата 1,0 мл/т, расход рабочей жидкости 10 л/т. Опрыскивание растений в фазу кущения-выхода в трубку, расход препарата 1,0 мл/га, расход рабочего раствора 250-300 л/га. 3. Композиция с содержанием арахидоновой кислоты 0,3 г/л. Предпосевная обработка семян, расход препарата 2,0 мл/т, расход рабочей жидкости 10 л/т. Опрыскивание растений в фазу кущения-выхода в трубку, расход препарата 20 мл/га, расход рабочего раствора 250-300 л/га. Площадь опытных делянок 100 м², площадь учетных делянок 50 м². Повторность в опыте - четырехкратная.

Эффект от использования предложенной композиции существенно снизил число проростков, пораженных корневыми гнилями: с 63 (контроль) до 9%. Лучший результат по сдерживанию листостебельных болезней получили от обработки семян и посевов озимой пшеницы в фазах кущения и выхода в трубку. С повышением дозы внесения препарата его биологическая эффективность увеличилась по бурой ржавчине с 12 до 16%, по септориозу с 14 до 19%. Композиция обеспечивала длительную системную устойчивость растения к патогенам.

Композиция обеспечивала лучший рост и развитие растений озимой пшеницы, увеличивала продуктивную кустистость (1,13…1,21, в контроле - 1,10), озерненность колоса (17,8…21,4 зерен в колосе, в контроле - 15,0). Урожайность озимой пшеницы повышалась на 2,2…2,8 ц/га при обработке семян и на 3,4…4,8 ц/га дополнительно с обработкой их вегетирующих растений. Наблюдалось положительное влияние на качество зерна, повышение в нем содержания сырой клейковины и белка.

Пример 2. Соя сорта Вилана. Исследования проводились на опытных полях Кубанского государственного аграрного университета, Краснодарский край. Схема опыта: 1. Контроль - без обработки; 2. Иммуноцитофит (эталон) - предпосевная обработка семян (расход препарата 2 табл./кг, рабочего раствора 10 л/т) + опрыскивание растений: 1-е - в фазу ветвления, 2-е - в фазу цветения (1 табл./50 м², 300 л/га). 3. Композиция с содержанием арахидоновой кислоты 0,3 г/л - предпосевная обработка семян (расход препарата - 1 мл/т, рабочего раствора - 10 л/т) + опрыскивание растений: 1-е - в фазу ветвления, 2-е - в фазу цветения (3 мл/га, 300 л/га); 4. Композиция с содержанием арахидоновой кислоты 0,3 г/л - предпосевная обработка семян (расход препарата 2 мл/т, рабочего раствора 10 л/т) + опрыскивание растений: 1-е - в фазу ветвления, 2-е - в фазу цветения (10 мл/га, 300 л/га). Учетная площадь делянки 20 м², повторность - четырехкратная.

Обработка семян сои перед посевом и двухкратная последовательная обработка растений (в фазах ветвления и цветения) испытуемой композицией усиливает рост растений в высоту (100,0-112,0 см, в контроле - 84,7 см), процессы ветвления (2,4-3,7, в контроле - 1,7 шт.) и листообразования (число листьев 17,6-21,7, 11,7 шт. - в контроле; площадь листьев 198,3-212,4 и 181,7 см² соответственно). Параллельно приросту листовой поверхности идет прирост биомассы (87,39-106,70 г, в контроле 75,09 г/растение) и сухой массы (19,27-23,82 и 16,46 г соответственно) надземных органов. Анализ биометрических показателей структуры урожая показал, что испытуемая композиция, как и иммуноцитофит, стимулировали образование большего количества бобов 46,8-50,1, в контроле 43,3 шт.; масса бобов 16,44-17,60 и 13,68 г соответственно), формирование семян (83,4-91,1 шт., в контроле 76,3 шт.) более крупных и выровненных (масса 1000 семян 114,4-134,0, в контроле 106,7 г). При этом следует отметить, что наиболее высокие значения рассматриваемых показателей отмечены в варианте с обработкой семян и двукратно растений (в фазы ветвления и цветения) заявленной композицией (расход препарата на семенах 1 мл/т, на растениях 3 мл/га). Более того, в опытных вариантах получена урожайность, существенно превышающая контрольный вариант (20,9-21,6 ц/га, в контроле 19,2 ц/га, НСР₀₅ - 1,0 ц/га). Максимальная прибавка урожая (12,5%) получена в варианте с использованием заявленной композиции (обработка семян (1 мл/т, 10 л/т) + обработка растений в фазы ветвления и цветения (3 мл/т, 300 л/га)). Сбор масла в указанном варианте возрос на 18,8% (в других опытных вариантах на 11,4 и 13,6%) в сравнении с контрольным вариантом (4,68-4,99 ц/га, в контроле 4,20 ц/га).

Пример 3. Морковь столовая сорта Форте (сорто - тип Нантская).

Опыты по изучению эффективности действия предложенной композиции на моркови столовой проводились на опытном поле ГНУ ВНИИ овощеводства (Московская обл., Раменский р-н).

Схема опыта: 1. Контроль без обработки. 2. Эталон Оберегь. Замачивание семян в течение 1 часа, расход препарата 0,4 мл/кг, расход рабочей жидкости 2,0 л/кг; 3. Композиция с содержанием арахидоновой кислоты 0,3 г/л. Предпосевная обработка семян, расход препарата 0,2 мл/кг, расход рабочей жидкости 1,0 л/кг. Опрыскивание растений в фазу 2-4 настоящих листьев, расход препарата - 3,0 мл/га, расход рабочего раствора 250-300 л/га. 4. Композиция с содержанием арахидоновой кислоты 0,3 г/л. Предпосевная обработка семян, расход препарата 0,5 мл/кг, расход рабочей жидкости 1,0 л/кг. Опрыскивание растений в фазу 2-4 настоящих листьев, расход препарата 5,0 мл/га, расход рабочего раствора 250-300 л/га. Площадь опытных делянок 20 м², площадь учетных делянок 10 м². Повторность - четырехкратная.

Установлено положительное влияние предпосевной обработки семян моркови регуляторами роста на посевные качества семян. Предпосевное замачивание в течение одного часа в растворе Оберегъ 0,4 мл/кг и заявленной композиции 0,2-0,5 мл/кг повышало энергию прорастания семян моркови соответственно на 10,4% и 9,8-14,2%, а также способствовало повышению полевой всхожести семян и густоты стояния растений моркови на 9,4% и 7,6-14,4%. Наибольший эффект был получен на варианте 4 при норме расхода заявленной композиции 0,5 мл/кг для замачивания семян и 5 мл/га для опрыскивания растений в фазу 2-4 листа. Различия с контролем были достоверны. Фенологические наблюдения показали, что при обработке семян и растений моркови заявленной композицией в обоих вариантах на 2-3 суток раньше появлялись дружные всходы и ускорялось на 2-4 суток образование 3-4 листьев, на 5-7 суток раньше наступала пучковая спелость, на 7-9 суток - наступление технической спелости, что превосходило как контроль, так и эталон. Урожайность корнеплодов в обоих вариантах с испытуемой композицией была достоверно выше на 11,9-17,1% относительно контроля. Эталонный препарат практически не оказывал влияния на урожайность моркови. Анализ химического состава полученного урожая показали, что комплексная обработка семян и растений заявленной композицией повышала содержание в корнеплодах сахаров на 0,3-0,6%, витамина С на 0,5-0,8 мг %, каротина на 0,9-1,6 мг %, улучшая их вкусовые качества.

Таким образом, предлагаемая композиция характеризуется высокой эффективностью по отношению к различным растениям, превосходя по эффективности в ряде случаев известные препараты подобного типа. При этом повышение дозы композиции не приводит к появлению видимых негативных эффектов.