Это изобретение относится к составу для защиты растений, в том числе посевов таких экономически важных культур, как хлопок, арахис, бобы и т.д. от фитопатогенных грибков классов Basidiomycetes и Deuteromycetes, таких как Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Ustilago, Tilletia и так далее. Конкретнее, это изобретение касается состава, содержащего споры микроорганизмов, способных обеспечивать защиту от фитопатогенных грибков, и химический фунгицид, токсичный для микроорганизмов.
Борьба с фитопатогенным грибком - задача большой экономической важности, поскольку грибковый рост на растениях или на части растений, например, на плодах, соцветиях, листве, стебле, клубнях, корнях и т.д., сдерживает рост листвы, плодов или семян и уменьшает валовое количество и качество урожая. Постоянный экономический ущерб, наносимый фитопатогенными грибками, обуславливает постоянную необходимость разрабатывать новые, более эффективные фунгициды, которые обладали бы целебным, профилактическим и комплексным воздействием по защите возделанных культур и посевов. Эти требования должны достигаться без какого-либо существенного влияния на культивируемые растения. Составы, содержащие высушенные бактерии и сельскохозяйственные химикалии, обычно наносят на предварительно пророщенные или привитые семена. Однако бактерицидная активность этих составов через некоторое время снижается, вероятно, вследствие подавления химическим компонентом биологического компонента.
Обнаружилось даже, что такие составы фактически теряют всю бактерицидную активность, несмотря на то, что имеют в своем составе адекватное количество бактерий. По этой причине вошло в практику применять химические фунгициды, такие как thiram, carboxin, metalaxyl, guintozene (PCNB) и подобные, воздействуя на семена заранее до посева, и применять только бациллы subtilis endospores, известные в качестве инокулянтов (такие как Quantum-4000R HB, биологический инокулянт, производимый корпорацией Gustafson, Плано, Техас), к семенам непосредственно перед посадкой с тем, чтобы небольшой период взаимодействия бациллы subtilis endospores и химического фунгицида минимизировал потерю биоэффективности спор. Известен состав для защиты растений от фитопатогенных грибков, включающий бактерии Bacillus subtilis и химический фунгицидный компонент (US, 4764371, A 01 N 63/00, опубл.1988г.)
В настоящее время неожиданно обнаружено, что предварительно подготовленная смесь Bacillus subtilis и химического фунгицида дает малую потерю биоэффективности даже за относительно длинный период хранения, от 2 до 12 месяцев, и даже дольше. Соответственно, данное изобретение обеспечивает получение длительно хранящейся предварительно подготовленной смеси, состоящей из по крайней мере одного вида бациллы (Bacillus) subtilis в достаточно однородной смеси с по крайней мере одним химическим фунгицидом, и метод защиты растения от фитопатогенных грибков, к которым растение чувствительно, который заключается в обработке растений с защищающим от грибка количеством вышеуказанного состава.
Состав для обработки растений, описываемый в этом изобретении, обеспечивает намного большую степень защиты от болезнетворных грибков, чем можно ожидать от применения эндоспор бациллы subtilis или химического фунгицида в отдельности. В случае применения к семенам установлено, что химический компонент фунгицида действует немедленно после посадки, защищая семена от нападения фитопатогенных грибков, находящихся в почве.
Позже, когда семя прорастает и корни растения развиваются, бактерийный компонент борется за место на поверхности развивающегося корня, таким образом увеличивая продолжительность защиты от воздействия грибков и обеспечивая растению возможность стабильно и энергично развиваться.
Какой бы в действительности защитный механизм(ы) при этом ни задействовался, остается фактом, что заранее подготовленная смесь, суть этого изобретения, будучи примененная к растению, обеспечивает неожиданно гораздо большую степень защиты от грибковых атак, наблюдаемых в условиях высоких урожаев, чем можно ожидать от применения бактериального компонента или компонента химического фунгицида самих по себе. Термин "растение", употребляемый здесь, должен пониматься в самом его широком смысле и включать в себя семя, корни, стебель, побеги и так далее.
Эндоспоры Bacillus subtilis, входящие в состав этого изобретения, выгодно отличаются от множества остальных разновидностей. Эти эндоспоры (endospores) производятся и продаются в виде, например, вышеупомянутого биологического инокулянта Quantum-4000R корпорации Gustafson, Plano, Техас. Широкий выбор видов бациллы subtilis обеспечивает эффективную защиту против ряда простейших фитопатогенных грибков, включая виды Rhizoctonia и Fusarium, а также является отличным колонизатором рассады хлопка в комбинации с многими химическими фунгицидами для семян. Клетки или споры других биологических агентов также могут быть включены в состав.
Компонент(ы) химических фунгицидов, входящие в состав настоящего изобретения, хорошо известны в составе многих других, промышленно используемых. Полезные химические фунгициды описаны в "Руководстве по пестицидам", C.R. Worthing, ed., 9-е издание (British Crop Protection Council, 1991), на которое здесь имеются ссылки.
В предпочитаемой реализации состава смеси, о которой здесь идет речь, использована комбинация химических фунгицидов, в т.ч. химический компонент фунгицида (a), который эффективен против одного или более почвенных грибковых патогенов любого класса Peronosporales (известного как причина болезни семян и рассады, как то Phytophthora и мучнистая роса), и химический компонент фунгицида (b), который эффективен против одного или более почвенных грибковых патогенов всех классов Basidiomycetes Deuteromycetes, таких как Fusarium, Aspergillus, Penicillium, Ustilago и Tilletia, В некоторых случаях единственный химический фунгицид может выполнять функции обоих компонентов фунгицида.
Примеры компонента фунгицида (a):
металаксил (metalaxyl) (N-(2,6-диметилфенил)-N-метоксиацетил)-аланина метиловый эфир: British Patent No. 1,500,581) оксадиксил (2-метокси-N-(2-оксо-)1,3-оксазолидин-3ил)ацет-2'6'-ксилидид: British Patent No. 2,058,059), этридиазол (5-этокси-3-трихлорметил-1,2,4-тиадиазол: U. S. Patent Nos. 3,260,588 and 3,260,726) каптан (цис-N-трихлоро метилтио-4-циклогексен-1,2-дикарбосамид: U. S. Patent Nos 2,553,770; 2,553,771 и 2,553,776), тирам тетраметилтиурам дисульфид: U.S. Patent No 1,972,961) манеб (этиленбис(дитиокарбамат марганца): U.S. Patent Nos. 2,504 и 2,710,822), манкозеб (комплекс цинка и марганца, содержащий 20% марганца и 2,55% цинка: U. S. Patent Nos. 3,379,610 and 2,974,156), и аналогичные.
Примеры компонента фунгицида (b):
карбоксид(5,6-дигидро-2-метил-1,4-оксатиин-3-карбоксанилид: U. S. P. 3.249.499, 3.393.202 и 3.454.391), квинтозен(пентахлоронитробензол), хлоронеб(1,4-дихлоро-2,5-диметоксибензо: U. S. P. 3265564), метил-тиофанат (диметил 4,4'-(о-фениген)бис(3-тиоаллофанат)), каптан, тиран, манеб, манкозеб, дихлоран (2,6 дихлоро-4-нитроанилин: из В 845916), тиабендазол (2-(1,3-тиазол-4-ил)бензимидазол: U. S. P. 3.017.415, имазолил ((±)-аллил 1-(2,4-дихлорофенил = 2-имидазол-1-илэтиловый эфир)), триадименол (1RS, 2RS, 1RS, 2SR)-1-(-4-хлорофенокси)-3,3-диметил-1-(1Н-1,2,4-триазол-1-ил) бутан-2-ол: P.E. 2.324.010.
В вышеупомянутом предпочитаемом составе особенно желателен компонент фунгицида (a) metalaxyl, остаточный фунгицид с системными свойствами, подходящий для профилактики и лечения болезней, вызываемых воздушной и почвенной Oomyetes. Рекомендуется для применения с хлопком против гниения рассады и семян, вызываемой Phythium ultimum, с картофелем - против Phytophthora-infastans, с виноградом - против Plasmopara humuli и с салатами - против Bremia lactucae. Особенно удачный пример компонента (b) - pentachloronitro-benzene (PCNB), специфический фунгицид для семян и почвы, эффективный против Tilletia caries пшеницы, Botrytis, Rhizoctonia и Sclerotinia spp. brassicas, овощей и декоративных посевов.
Изобретение, разумеется, включает и другие химические фунгициды. Типичные примеры других химических компонентов фунгицидов, которые могут быть включены в состав этого изобретения, это тирам-фунгицид для применения на листву или плоды для борьбы с Botrytis spp., Bremia lactucae и Venturia pirinia для применения на мягких плодах, овощах, декоративных растениях, салате и груше. Thiram может также быть использован как препарат для семян с или без добавления инсектицида или другого фунгицида в овощах, кукурузе и декоративных растениях.
Дальнейшие иллюстративные примеры полезных химических фунгицидов - это каптан, фунгицид, полезный для лечения грибковых болезней многих плодов, овощей и декоративных растений, включая Venturia inaequalis яблока, Venturia pirina груши и Phythium spp. кукурузы. Другой пример химического фунгицида, который может быть использован в составе этого изобретения, это carboxin, системный фунгицид, полезный для обработки злаков против головни и овсянки, а в комбинации с кофунцигидами - для борьбы с большинством других почвенных грибков, против Rhizoctinia spp. хлопка, арахиса и овощей.
Оптимальное количество эндоспор Bacillus subtilis и оптимальное количество(а) и вид(ы) химического фунгицида(ов), используемого в составе для обработки растений, для каждого конкретного применения может быть легко определено квалифицированными специалистами в этой области. В общем, доля активного ингредиента в составе в соответствии с этим изобретением может составлять от 0,001% до 50% веса, а предпочтительно от 0,01% до 30% веса эндоспор Bacillus subtilis endospores, причем доля активного ингредиента балансируется одним или более химическим фунгицидом. В предпочтительном составе, включающем по крайней мере один из каждых вышеупомянутых видов фунгицидов (a) и (b), весовое соотношение фунгицидов (a) и (b) может варьироваться от 1:500 до 500:1, а предпочтительно от 1:100 до 100:1.
Состав настоящего изобретения может также включать один или более биологически инертный компонент, в т.ч. наполнитель, как то тальк, гипс, каолин, attapulgite, древесные опилки, основания кукурузных початков и т.п., клеящие или связующие компоненты, как то этиленгликоль, минеральное масло, полипропиленгликоль, поливинилацетат, питательные вещества, гормон роста растений и т.п.
Составы этого изобретения могут выпускаться в виде порошков, получаемых смешением сухих компонентов, включая любые наполнители и/или другие добавки, которые могут быть использованы для формирования однородной массы. Если используется связующий компонент, он может добавляться к полностью подготовленной массе и вновь перемешиваться до получения требуемого однородного состава.
В случае жидких выпускных форм, в качестве разжижающих агентов могут использоваться органические растворители, как то ксилол, метанол, этилен, гликоль и минеральные масла, а также и такие поверхностно-активные агенты, как, например, додецилбензолсульфанат кальция, полигликоливые эфиры, этоксилированные алкил-фенолы и алкил-арил сульфанаты.
Для приготовления гранул наполнителем могут быть различные неорганические или органические вещества, как то монтмориллонит, бентонит, древесные опилки, основания кукурузных початков, гравий, крахмал, целлюлоза, отруби и т. д. Связующие, как то минеральное масло, лигносульфонат, поливиниловый спирт или сахароза, могут быть использованы для придания прочности гранулам.
Более того, составы этого изобретения могут быть использованы вместе с одним или более другими пестицидами, как то инсектициды, например, хлорорганическими соединениями, такими как линдан (1,2,3,4,5-гексахлоро-циклогексан (гамма изомер); фосфорорганические эфиры, такими как диазинон (0,0-диетил 0-2-изопропил-6-метилпиримидин-4-ил фосфаротиоат), изазофос(0-5-хлоро-1-изопропил-1Н-1,2,4-триазол-3-ил 0,0-диэтил фосфоротиоат), тиофанокс (1-(2,2-диметил-1-метилтиометилпропил-иденаминоокси)-N-метил-формамид) и т.д.; карбаматы, такие как карбофуран (2,3-дигидро-2,2-диметил-бензофуран-7-ил метилкарбомат), меркаптодиметур (3,5-диметил-4-(метилтиа)фенол метил карбамат), бендиокарб(2,2-диметил-1,3-бензодиксол-4-ил метилкарбамат) и т.п.; репелленты, такие как антрахинон, тиоантрахинон, бензатрон, цирам бес (диметилдитиокарбамат) цинка и дифенилгуанидин и т.п.
Как правило, эндоспоры Bacillus subtilis как компонент состава этого изобретения, будет сохранять по крайней мере 50, а скорее всего 70% ее начальной жизнеспособности после хранения состава сроком до 36 месяцев. Эндоспора Bacillus subtilis endospore может также сохранять по крайней мере 50% ее первоначальной живучести после хранения состава сроком 48 месяцев.
Способ, предложенный данным изобретением, охватывает нанесение на растения фунгицидно-активного количества состава, описанного здесь. Хотя состав может наноситься на любую часть растения, как то листву, однако он наиболее эффективен для обработки семян. При применении к семенам состав обычно вносится в пропорции от 125 до 2000 граммов, а предпочтительно от 250 до 750 граммов на 100 килограммов семян. Метод распространяется на все агрономические и овощные культуры, как то хлопок, арахис или бобы.
Как показывают нижеследующие примеры, защитные составы для растений согласно этому изобретению дают неожиданно высокую степень защиты против фитопатогенных грибков. Quantum 4000R HB (корпорации Gustafson), изначально содержащий по крайней мере 1.1•1010/г жизнеспособных эндоспор Bacillus subtilis, использовался как биологический компонент составов, приведенных в примерах. Химические фунгициды, примененные в составах в примерах - это Apron (metalaxyl фирмы Ciba-Geigy Corp.) и Terraclor (PCNB фирмы Uniroyal Chemical Company Inc.).
Пример 1. Относится к сухой обработке семян хлопка в бункере при нормах расхода - 5,0 и 7,5 граммов состава на килограмм семян. Для случаев, приведенных ниже в табл.1, было обработано 113,4 г семян. Таким образом, при соотношении 5,0 г/кг применили 0,57 г состава для обработки 113,4 г семян в бумажном мешке и энергично трясли, достигая хорошего покрытия семян. При соотношении 7,5 г/кг применили 0,85 г состава для обработки 113,4 г семян.
Для оценки и сравнения эффективности воздействия химического и биологического агентов, по отдельности и в комбинации, на развивающиеся в сырых почвах организмы Rhizoctonia solani AG4 применялась нижеследующая процедура наблюдения.
Культура (изолят) Rhizoctonia solani AG4 (RS AG4) хлопка выращивалась семь дней при 28oC на агаре с картофельной декстрозой с добавлением 50 ppm сульфата стрептомицина. Одна чашечка Петри RS AG4 была смешана с 600 мл воды. После достижения однородной смеси инокулят был введен в стерилизованную смесь песка с глиной в весовом соотношении 1:1 при концентрации RS AG4 1,6% объема к весу почвы. Однородность смеси гарантировалась применением бетономешалки.
Емкости размерами 304,8 mm x 457,2 mm x 63,5 mm были заполнены 12,70 кг инокулированной почвы и подготовлены к внесению состава для обработки семян. Семена были высажены с использованием метода случайной выборки 5 повторяющихся последовательностей составов с высадкой 20 семян в каждой последовательности. Пять посевов на емкость были высажены в линию и увлажнены 600 мл воды. Емкости были затем установлены в помещении с температурой 25oC и 10-часовым освещением. Подсчитывалось начальное количество всходов, а затем количество выживших.
Величины эффективности, представленные в табл.1 ниже, были получены для биологических составов, в т.ч. отдельно для эндоспор Bacillus subtilis при 1,0% веса (состав N 2), отдельно взятого химического фунгицида, содержащего 6,25% Apron и 25% Terraclor (состав N 3) и биолого-химической смеси согласно изобретению (Apron-Terraclor-B subtilis, содержащий 4,25% Apron, 16,67% Terraclor и 1,0% Bacillus subtilis, не менее чем 1,2•1010 спор на грамм; состав N 4). Для сравнения была сделана необработанная посадка (состав N 1). Результаты были представлены в табл.1.
Как показывают эти данные, составы N 2 - 4 дают значительно большее выживание рассады после 21 дня, чем в случае необработанных семян. Однако, что касается сравнения составов N 2 - 4, то в соответствии с настоящим изобретением, состав 4 дает существенно большее выживание рассады и защиту семян, чем чисто биологический способ (состав N 2) и чисто химический способ (состав N 3).
Пример 2. Пример 1 практически повторяли, за исключением того, что эндоспоры B. subtilis применялись при соотношении 5,00 г/кг. Результаты показаны в табл. 2
Через 21 день рассада хлопка, росшая в обработанной RS AG4 почве, была серьезно поражена, очевидно, вследствие отсутствия обработки (состав N 5), имея всего 24% уцелевшей рассады. Биологический состав отдельно (смесь N 6) дал 23% уцелевших всходов, тогда как химический состав (состав N 7) - 56% выживания рассады. Однако, когда семена защищались комбинацией химического и биологического агентов согласно этому изобретению, доля здоровой рассады достигала значительно большей величины на уровне 81%.
Пример 3. Семена хлопка (DP90, среднее содержание 4900 семян на фунт) были обработаны различными способами, описанными в табл. 3 ниже, и высажены в поле.
Состав N 9 был применен путем помещения 100 г семян в 500 мл стеклянную банку с завинчивающейся крышкой. После этого 1,5 мл воды добавляли по каплям в семена при перемешивании.
Банку закрывали и энергично трясли в течение 1 минуты. Затем 0,5 г талька (просева 500 меш) добавляли к увлажненным семенам и опять энергично трясли 1 минуту для равномерного обволакивания семян. Затем семена сушили на воздухе 1 час и упаковывали.
Состав N 10 Apron-Terraclor применяли в соотношении 2,5 г на кг семян, помещая 454 г семян, обработанных имеющейся в продаже смесью этих химических фунгицидов, в литровый стеклянный сосуд. Таким образом, 1,13 г смеси добавляли к семенам и банку энергично трясли одну минуту для равномерного покрытия семян. 100 г обработанных семян были обработаны еще раз 1,5 мл воды и 0,5 г талька, как описано для состава N 9.
Состав N 11, Apron-Terraclor при 2,5 г/кг семян и эндоспор Bacillus subtilis (4,6•1010 спор/г) при 1,3 г/кг семян, был получен помещением 100 г семян, обработанных Apron Terraclor, в 500 мл стеклянную банку с завинчивающейся крышкой. 1,77 г порошка с 4,6• 1010 Bacillus subtilis спор/г и 5,04 г талька просевом (500 меш. ) в сухом виде смешивали в ступке пестиком. Сначала 1,5 мл воды добавили к 100 г семян как в составе N 9. К увлажненным семенам было добавлено 0,5 г смеси порошка и талька. Семена затем энергично трясли 1 минуту и давали высохнуть на воздухе 1 час.
Состав N 12, эндоспоры Bacillus subtilis endospores при 1,3 г/кг семян получили, помещая 100 г необработанных семян в банку и добавляя 1,5 мл воды для увлажнения, как в составе N 9. 0,5 г Bacillus subtilis с тальком и порошком, как в составе N 11, добавляли к увлажненным семенам. Семена энергично трясли одну минуту и давали сохнуть один час.
Были отобраны четыре пробы по 100 семян для каждого из четырех составов. Семена были высажены вручную в борозду глубиной 76,2 мм и длиной 6,1 м. Каждая из проб по 100 семян высаживалась по случайному закону. Учет всходов рассады был сделан на 18 день после посадки.
Как показывают эти данные, защитный состав для растений в соответствии с этим изобретением (состав 11) значительно выигрывает по сравнению с другими составами (N 9, 10 и 12).
Пример 4. Те же составы, что и в примере 3, были оценены в камере роста в стерилизованной почве, инокулированной патогенной Rhizoctonia solani. Пять репликаций по 20 семян в каждой были выбраны случайным образом и высажены в емкостях, содержащих инокулированную почву. Камера роста имела контролируемый микроклимат с постоянной температурой 25oC, 12-часовым искусственным освещением, имитирующим солнечный свет, и 12-часовым периодом темноты каждый день.
Результаты роста в камере представлены в табл. 4.
Эти результаты демонстрируют значительное увеличение выживаемости рассады, обработанной составом этого изобретения (состав N 15) по сравнению с другими составами (составы N 13, 14 и 16).
Пример 5. Для оценки стабильности при хранении защитного состава согласно этому изобретению состав Apron-Terraclor-Bacillus subtilis endospore(4,25% Apron, 16,6% Terraclor и 1,0% Bacillus subtilis endospores, не менее чем 1,2•1010 жизнеспособных спор на грамм) был взят для ускоренного испытания на старение в течение 30 дней при 40oC ± 2oC, имитирующее хранение длительностью шесть месяцев. В ходе испытания 20 г состава хранилось в мензурке и содержалось под постоянным давлением 25 г/см2 при помощи пресса. Результаты испытания приведены в табл.5.
Изобретение относится к средствам защиты растений от фитопатогенных грибков класса Basidiomycetes и Deuteromycetes. Состав для защиты растений содержит эндоспоры бактерий Bacillus subtilis и химический фунгицид, эффективный против Bacidiomycetes и/или Deuteromycetes (a) и против Peronosporales (b). В качестве фунгицида (a) могут быть использованы металаксил, оксадиксил, этидиазол, каптан, тирам, манеб, манкозеб, а в качестве фунгицида (b) карбоксин, квинтозен, хлоронеб, метил-тиофанат, каптан, тирам, манеб, манкозеб, дихлоран, тиабендазол, имазалил, триадименол. При хранении входящие в состав эндоспоры бактерий Bacillus subtilis сохраняют 50, 70% жизнеспособности от их начальной жизнеспособности соответственно в течение 48 и 36 месяцев. Для защиты растений от фитопатогенов обрабатывают растения вышеописанным составом. Целесообразно обрабатывать корни растений, семена, листья. 2 с. и 16 з.п.ф-лы, 5 табл.
| US 4764371, 16.08.88 | |||
| ПРЕПАРАТ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ БОЛЕЗНЕЙ | 1991 |
|
RU2019966C1 |
