Результат интеллектуальной деятельности: ГЕРБИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ БОРЬБЫ С СОРНЫМИ РАСТЕНИЯМИ В ПОСЕВАХ КУКУРУЗЫ

Изобретение относится к средствам защиты растений, которые могут быть использованы в посевах культурных растений, более конкретно к синергетически-эффективной комбинации двух гербицидов ряда сульфонилмочевин и способу борьбы с сорными растениями в посевах кукурузы.

Одним из наиболее известных и широко применяемых средств для борьбы с сорняками в посевах кукурузы являются препараты на основе никосульфурона (I)

3-(4,6-Диметоксипиримидин-2-ил)-1-[(3-диметиламинокарбонилпиридин-2-ил)сульфонил]мочевина.

Известны, в частности, препараты Акцент (Торговая марка Du Pont de Nemours) и Милагро (Торговая марка Syngenta Crop Prot.), действующим веществом которых является никосульфурон.

Никосульфурон проявляет высокую активность против широкого спектра сорных растений, главным образом травянистых, и не повреждает кукурузу даже в дозе 100-125 г/га (см. патент США №4789393, патент РФ №2027715 и №2043718).

Для борьбы с сорняками, главным образом широколистными, в посевах кукурузы рекомендованы также препараты на основе тифенсульфурон-метила, например Хармони (Торговая марка Du Pont de Nemours), 75% СТС.

Тифенсульфурон-метил-метиловый эфир 3-[3-((4-метокси-6-метил-1,3,5-триазин-2-ил)уреидосульфонил]тиофен-2 карбоновой кислоты. (II)

Тифенсульфурон-метил полностью уничтожает в малых дозах (6-8 г/га) такие виды сорняков, как солянка русская, свербига восточная, пастушья сумка, пупавка, горчица полевая и другие, но менее, чем никосульфурон, селективен по отношению к кукурузе (см. патент США №4481029, патент СССР №1748629).

Известны также комбинированные препараты для борьбы с сорняками в посевах кукурузы, содержащие в качестве действующих веществ смеси никосульфурона или тифенсульфурон-метила с другими гербицидами из ряда сульфонилмочевин.

Так, в патенте РФ №2245621 (стр.20) описана синергетически-эффективная комбинация форамсульфурона и никосульфурона, которая, однако, даже в присутствии антидота в применяемых для уничтожения сорняков дозах повреждает кукурузу.

Для борьбы с сорняками в посевах кукурузы рекомендован также препарат Базис (Торговая марка Du Pont de Nemours), СТС, действующим веществом которого является смесь римсульфурона и тифенсульфурон-метила в соотношении 2:1 (Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ. Издательство Агрорус, 2006 г., стр.205). Спектр действия этого препарата недостаточно широк.

При применении одних и тех же гербицидов или гербицидных смесей на одних и тех же полях в течение нескольких лет на этих полях начинают доминировать биологически резистентные типы сорных растений, для борьбы с которыми необходимо использовать новые гербициды или новые синергетически-эффективные смеси.

Синергетический эффект позволяет не только снизить используемые количества отдельных активных компонентов, но также контролировать не охваченные ранее виды сорных растений, расширить временной интервал при применение препаратов и, как результат, снизить экономические затраты и экологическую нагрузку на окружающую среду. Поэтому создание новых синергетически-эффективных композиций является актуальной задачей.

В декларационном патенте Украины на полезную модель UA 5947 описан гербицидный препарат в форме смачивающегося порошка, содержащий в качестве действующего вещества синергетически-эффективную смеси никосульфурона (I) и тифенсульфурон-метила (II) в соотношении (I):(II), равном (5,18-6,0):1. Содержание компонентов действующего вещества в препаративной форме составляет в мас.%:

Рекомендуемая норма расхода по сумме действующих веществ для борьбы с сорняками в посевах кукурузы составляет 50-60 г/га (прототип).

Как показали подробные исследования совместного действия никосульфурона (I) и тифенсульфурон-метила (II) в борьбе с сорными растениями, синергетическое действие проявляется также при использовании компонентов в соотношении I:II, равном от 1:1 до 5:1.

Объектом настоящего изобретения является гербицидная композиция для борьбы с сорняками в посевах кукурузы, содержащая в качестве действующего вещества смесь никосульфурона (I) и тифенсульфурон-метила (II) или их солей при весовом соотношении I:II, равном от 1:1 до 5:1 (по кислотному эквиваленту для солей), а также твердые или жидкие наполнители (разбавители), поверхностно-активные вещества и другие целевые добавки.

Предлагаемая гербицидная композиция проявляет более высокую по сравнению с прототипом гербицидную активность в отношении широкого спектра однодольных и двудольных сорных растений, в том числе многолетних корнеотпрысковых.

Действие предлагаемой гербицидной композиции распространяется на такие однодольные сорные растения, как овес, овсюг, лисохвост, росичка, плевел, пырей, ежовник, просо, мятлик, щетинник, в том числе многолетние, такие как свинорой, сорго, гумай, пырей ползучий, сыть и другие.

В двудольных сорняках действие распространяется на такие виды, как щирица, марь, подмаренник, ипомея, кохия, яснотка, вьюнок пурпурный, горец, сида, горчица, паслен, звездчатка, вероника, фиалка, дурнишник, чистец, просвирник, в том числе многолетние, такие как вьюнок полевой, осот желтый и осот розовый, щавель, полынь и другие.

Гербицидную композицию в соответствии с настоящим изобретением можно вносить сразу после посева перед всходом растений, однако предпочтительным является послевсходовое внесение на ранней стадии развития сорных растений и кукурузы. Гербицидное действие наступает, как правило, быстро: происходит характерное прекращение роста или отмирание после определенного времени. При этом кукуруза остается неповрежденной.

Норма внесения гербицидной композиции при обработке посевов кукурузы по сумме действующих веществ составляет от 37,5 до 45 г/га.

Композиция может быть использована для обработки растений или мест их произрастания как в виде так называемых баковых смесей, приготовляемых непосредственно перед употреблением, так и в виде готовых препаративных форм, что, безусловно, удобнее и поэтому предпочтительнее.

Пригодными для данной комбинации гербицидов являются, например, такие препаративные формы, как водорастворимые и смачивающиеся порошки, гранулы, в том числе водорастворимые и воднодиспергируемые, и жидкие препаративные формы в виде водно-гликолевых и водных растворов.

Смачивающиеся порошки представляют собой равномерно диспергирующиеся в воде препараты, которые, наряду с действующими веществами, содержат наполнитель (инертное вещество), смачиватель, например, оксиэтилированные или пропоксиэтилированные алкилфенолы, полиоксиэтилированные алифатические спирты или амины, сульфаты или фосфаты полиоксиэтилированных жирных спиртов, алкансульфонаты или алкиларилсульфаты (сульфонаты), и диспергатор, такой как лигносульфонаты в виде солей, конденсированные алкилнафталинсульфаты, в том числе 2,2-динафтилметан-6,6-дисульфонат натрия, дибутилнафталинсульфонат натрия или также олеилметилтауриновокислый натрий, фосфаты или сульфаты этоксилированных или пропоксилированных тристирилфенолов, производные сульфосукцинатов и алкилсукцинаты, поликарбоксилаты.

Воднодиспергируемые и водорастворимые гранулы можно получать из шихты, состоящей из смеси действующих веществ с инертными наполнителями, диспергаторами, смачивателями, перечисленными выше, антивспенивателями и другими вспомогательными веществами разнообразными известными способами грануляции.

Водно-гликолевые и водные растворы получают из предварительно полученных аминных солей или солей щелочных металлов никосульфурона и тифенсульфурон-метила в водных или водно-гликолевых растворах.

Для всех полученных препаративных форм определяли физико-химические свойства, а также показатели стабильности при хранении (см. таблицы 1, 2, и 3)

Другим объектом изобретения является способ борьбы с сорными растениями в посевах культурных растений кукурузы, заключающийся в том, что синергетическую гербицидную композицию, состоящую из никосульфурона и тифенсульфурон-метила, наносят в эффективных количествах на подлежащие подавлению или уничтожению сорные растения или среду их обитания.

Далее следуют примеры получения различных препаративных форм и их характеристики, а также биологические примеры по оценке гербицидной активности патентуемой композиции. Приведенные примеры иллюстрируют, но не ограничивают настоящее изобретение.

Пример №1.

Получение смачивающихся порошков (СП).

В смеситель загружают смесь никосульфурона и тифенсульфурон-метила в выбранном соотношении, расчетные количества смачивателя, диспергатора и наполнителя. Смесь тщательно перемешивают, затем размалывают на мельнице до значения дисперсности не менее 85% частиц с размером менее 10 мкм.

Состав препаратов (образцы 2 и 6) приведен в таблице 1.

Физико-химические характеристики образцов 2 и 6 в виде смачивающихся порошков представлены в таблице 2.

Пример №2.

Получение водорастворимого порошка (ВРП).

В смеситель загружают 51 грамм никосульфурона и 17 грамм тифенсульфурон-метила, прибавляют наполнитель и постепенно при перемешивании прибавляют 23,8 грамма 40% раствора щелочи (КОН). Полученную массу сушат при температуре не выше 50°С, прибавляют смачиватели, диспергаторы, пеногаситель, перемешивают, затем размалывают на мельнице до значения дисперсности не менее 85% частиц с размером менее 10 мкм.

Состав образца №3 приведен в таблице №1.

Физико-химические и физико-механические характеристики препарата №3 в виде водорастворимого порошка представлены в таблице 2.

Пример №3.

Получение воднодиспергируемых гранул.

В смесителе готовят шихту для грануляции, состоящую из никосульфурона и тифенсульфурона в выбранном соотношении, наполнителя, смачивателей, диспергаторов и пеногасителя, тщательно гомогенизируют, добавляют необходимое количество воды до общей влажности 10-24% и полученную массу направляют в гранулятор, где проводят грануляцию любым из известных способов.

Полученный гранулят сушат до влажности не более 2%, при необходимости дополнительно измельчают и рассеивают на ситах для выделения нужной фракции гранул.

Составы препаратов (образцы 1 и 4) приведены в таблице 1.

Физико-химические и физико-механические характеристики ряда препаратов в виде воднодиспергируемых гранул (образцы №1 и №4) представлены в таблице 2.

Пример №4.

Получение водорастворимых гранул.

В смеситель загружают 65 грамм никосульфурона и 13 грамм тифенсульфурон-метила, прибавляют наполнитель и постепенно при перемешивании прибавляют 13 грамм диэтилэтаноламина. В полученную массу прибавляют смачиватели, диспергаторы, пеногаситель и требуемое для грануляции количество воды. Полученную массу направляют в гранулятор, где проводят грануляцию любым из известных способов.

Полученный гранулят сушат до влажности не более 2%, при необходимости дополнительно измельчают и рассеивают на ситах для выделения нужной фракции гранул.

Состав образца №5 представлен в таблице 1. Физико-химические и физико-механические характеристики препарата (образец №5) в виде водорастворимых гранул представлены в таблице 2.

Пример №5.

Получение водно-гликолевых и водных растворов.

В реактор помещают расчетное количество соответствующего амина или раствора щелочи, воду и гликоль (для водно-гликолевых растворов), постепенно прибавляют никосульфурон и тифенсульфурон-метил в выбранном соотношении. После окончания растворения сульфонилмочевин в препарат прибавляют необходимое количество смачивателя в виде алкансульфоната, алкил(арил)сульфоната или сульфата, диалкилсульфосукцината или фосфата(сульфата)этоксилированного тристирилфенола и пеногаситель.

Составы образцов препаратов №7 и №8 представлены в таблице 1.

Физико-химические характеристики полученных препаратов представлены в таблице 2.

Пример №6.

Оценка стабильности различных видов препаративных форм при хранении.

Для оценки возможности хранения препаратов в течение 2 лет при температуре от минус 10 до плюс 35°С были проведены следующие тесты:

1. Тест на ускоренное хранение: препараты выдерживали в термостате при плюс 54°С в течение 2-х недель (методика CIPAC МТ 46.3 и Surfactants and Specialites for Plant Protection, Rhodia);

2. Тест на морозостойкость: препараты выдерживались в термостате при минус 10°С в течение 10 суток (ГОСТ 9.707-81, методика CIPAC MT 46.3);

3. Тест на тепловое старение: препараты выдерживали в термостате при плюс 45°С 60 суток (ГОСТ 9.707-81, методика CIPAC MT 46.3 и Surfactants and Specialites for Plant Protection, Rhodia).

Повторность тестов 3-х кратная.

Из приведенных в таблице 3 результатов следует, что оцениваемые препаративные формы остаются стабильными при длительном хранении как в условиях высоких, так и низких температур.

Биологические испытания

Пример №7.

Первичную оценку гербицидной активности смесей никосульфурона с тифенсульфурон-метилом, с целью подбора оптимального соотношения веществ, проводили в лаборатории искусственного климата при следующем режиме работы камер: длительность дня - 16 часов, ночи - 8 часов, освещенность в дневные часы - 15000 Лк, температура воздуха - 20°С, относительная влажность - 75%, длительность опыта - 30 суток.

В качестве моделей сорняков были использованы марь белая (Chenopodium album) и дурнишник обыкновенный (Xanthium strumarium).

Образцы гербицидных композиций для испытаний готовили путем растворения смесей никосульфурона и тифенсульфурон-метила в заданных соотношениях в нейтральном органическом растворителе с добавлением неионогенного поверхностно-активного вещества и последующим разбавлением водой до нужной концентрации.

Для обработки тест-растений гербицидом использовали экспериментальный опрыскиватель, настроенный на максимально приближенный к производственному режим по следующим показателям: норма расхода рабочей жидкости, равномерность ее распределения на обрабатываемой площади, степень дисперсности капель.

Тест-растения обрабатывались с нормой расхода рабочей жидкости 400 л/га, средний размер капель 180±20 мкм (см. «Химия в сельском хозяйстве», 1985 г., №7).

Обработку тест-растений проводили в фазу 3-6 листьев, повторность опытов - 3-х кратная. Учет проводили через 40 дней после обработки в сравнении с контролем. Синергизм рассчитывали по формуле Колби (см. S.R.Colby, Weeds. «Calculating Synergistic and Antagonistic response of herbicide combination», v.15, pp.20-22, 1967):

E=ά+β-(ά×β):100, где

ά - % ингибирования компонентом А;

β - % ингибирования компонентом В;

E - ожидаемая (расчетная) эффективность.

Результаты представлены в таблице 4.

Пример №8.

Испытания гербицидной активности препаратов на основе никосульфурона и тифенсульфурон-метила в полевых условиях проводили на посевах кукурузы (гибрид Абонденс) в Белгородской области РФ (ВИЗР).

В качестве эталона использовали препараты Милагро, КС (40 г/л никосульфурона), производство ф. Syngenta, и Хармони, СТС (750 г/кг тифенсульфурон-метила), производство ф. Dupont.

Размер делянок 0,75 га, количество повторностей - 3 для каждого варианта. Фаза развития растений кукурузы в момент обработки - 5-6 настоящих листьев. Вегетирующие растения опрыскивали с помощью опрыскивателя ПОМ-63. Расход рабочей жидкости - 300 л/га. Учет сорных растений проводили до обработки, через 30 дней после обработки.

Посевы, на которых проводили исследования, были засорены такими сорняками, как овсюг, просо куриное, бодяк щетинистый, просвирник пренебреженный, чистец однолетний, щирица запрокинутая, марь белая, осот желтый, осот розовый, яснотка, горец почечуйный, звездчатка, вероника, фиалка, дурнишник, вьюнок полевой и другие.

В период опрыскивания сорняки имели от 4 до 6 настоящих листьев, многолетние - розетку листьев 8-12 см в диаметре.

Все испытанные составы обладают широким спектром действия на сорную растительность и не токсичны по отношению к кукурузе в данной фазе роста. Усредненные результаты оценки гербицидной эффективности представлены в таблице 5, а влияние на урожай - в таблице 6.

Пример №9.

Испытания гербицидной активности препаратов проводили в Краснодарском крае на опытном поле ВНИИБЗР в посевах кукурузы сорта Краснодарский 323. Размер делянок 25 м, размещение рендомизировано, количество повторностей - 4.

Вегетирующие растения обрабатывали с помощью пневматического опрыскивателя. Расход рабочей жидкости 300 л/га.

Посевы, на которых проводили исследования, были засорены такими сорняками, как просо куриное, щетинник сизый, росичка кроваво-красная, щирица запрокинутая, амброзия полыннолистная, портулак огородный.

Фаза развития сорных растений в момент обработки: однодольные сорные растения 2-6 листьев, двудольные сорные растения - 2-3 пары настоящих листьев. Учет (количественный) проводили перед уборкой урожая. Способ уборки и учета урожая - вручную. Статистическая обработка данных - методом дисперсионного анализа. Результаты испытаний представлены в таблицах 7 и 8.

Данные таблиц свидетельствуют о высокой эффективности препаратов и их преимуществах перед эталонными препаратами.