ИНСЕКТИЦИДНОЕ СРЕДСТВО И СПОСОБ БОРЬБЫ С ВРЕДИТЕЛЯМИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР Российский патент 2000 года по МПК A01N37/00 A01N37/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к химическим средствам защиты растений от вредителей, например, от проволочников, и может быть использовано для обработки семян подсолнечника перед их посевом.

При определении уровня техники использовались общедоступные сведения, представленные во всех известных источниках информации.

Известны инсектицидные средства для подсолнечника по патентам РФ N 2063689 и N 2116029, представляющие собой многокомпонентные смеси, включающие труднодоступные зарубежные препараты, делающие эти средства дорогостоящими.

Известно применение линдафора против проволочников. Однако действующим веществом этого препарата является гамма-изомер очень токсичного, экологически опасного вещества ГХЦГ ( ЛД₅₀ ≤ 200 мг/кг (Химические средства защиты растений/ Справочник. - М.: Химия. -1980. -с. 145). Линдафор запрещен к применению.

Известен и разрешен к применению препарат для обработки семян подсолнечника против проволочников на основе фуратиокарба - промет 400 (ЛД₅₀ = 50-53 мг/кг). Его нормы расхода до 30 л/т семян и высокая токсичность требуют применения специальных герметических установок по обработке семян. Вышеуказанные факты, а также труднодоступность и высокая стоимость, ограничивают его применение (Средства защиты и агрохимикаты/ Справочник. -М.: -1998. - с. 51).

Отечественные препараты, используемые против почвообитающих вредителей, малоизвестны. Это - тиофосфорсодержащий препарат диазинон ( ЛД₅₀ ≤ 76-130 мг/кг), применяемый для внесения в почву при посадке картофеля с нормой расхода 15-20 кг/га, на кукурузе 40-50 кг/га, на ячмене 50-80 кг/га (Средства защиты растений и агрохимикаты. /Справочник разрешенных к применению в Российской Федерации. - М., 1998, с. 30). Высокая токсичность и метод использования диазинона увеличивают экологическую нагрузку инсектицида на единицу площади и приводят к загрязнению и опасности для окружающей среды.

Наиболее близким аналогом (прототипом) для заявляемых изобретений является отечественный препарат карбофос 50% к.э. и способ его применения для опрыскивания растений в период их вегетации против тлей, трипсов, клещей на зерновых (Препараты для защиты растений/ Справочник. -М.: Колос, -1994. -с. 26).

Недостатком прототипа является то, что сам по себе карбофос эффективен только для опрыскивания растений против надземных вредителей сельскохозяйственных культур, а против почвообитающих - неэффективен, хотя предпосевная обработка им семян подсолнечника обеспечивает определенную гибель проволочников по результатам наших исследований.

Настоящим изобретением решается задача повышения урожайности подсолнечника и расширения ассортимента средств для борьбы с почвообитающими вредителями, в частности с проволочниками.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты всходов сельскохозяйственных культур, в частности подсолнечника, от проволочников при использовании экологически более безопасного инсектицида.

Технический результат достигается тем, что известное инсектицидное средство, включающее в качестве инсектицида карбофос 50% к.э., согласно изобретению дополнительно содержит сульфат железа FeSO₄ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
карбофос 50% к.э. - 99,3 - 99,0
FeSO₄ - 0,7 - 1,0
Технический результат достигается также тем, что в известном способе борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур путем обработки их мест обитания препаратом, включающим в качестве инсектицида 50% карбофос, согласно изобретению средство дополнительно содержит сульфат железа FeSO₄ в указанных выше соотношениях его с карбофосом для обработки семян, например, подсолнечника в дозе 10-15 л/т семян перед их посевом.

Сопоставительный анализ заявляемых технических решений с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемые инсектицидное средство и способ борьбы с вредителями с/х культур отличаются от прототипа тем, что заявляемое средство, которым обрабатывают семена перед их посевом для борьбы с вредителями с/х культур, в частности проволочниками, дополнительно содержит сульфат железа в определенном соотношении с карбофосом и определенной нормой расхода средства при обработке им семян. Таким образом, заявляемые технические решения соответствуют критерию патентоспособности "новизна".

Исследуя уровень техники в процессе проведения патентного поиска по всем видам сведений, общедоступных в печати, мы обнаружили, что заявляемые технические решения: инсектицидное средство и способ борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур для специалиста явным образом не следуют из известного на сегодня существующего уровня техники. Катализирующее действие сульфата железа на процесс токсикации карбофоса для проволочников не известен и не "лежит на поверхности" для специалиста в этой области техники. Недостаточная эффективность "чистого" карбофоса против проволочников и синергетический эффект от использования указанных компонентов, их соотношение и доза применения заявляемого средства выявлены нашими исследованиями. Поэтому можно сделать вывод о соответствии группы заявляемых изобретений критерию патентоспособности "Изобретательский уровень".

Заявляемые технические решения соответствуют и критерию патентоспособности "Промышленная применимость", т.к. могут быть использованы в сельском хозяйстве. При этом ниже будут описаны средства и методы, с помощью которых возможно осуществление заявляемых изобретений в том виде, как они охарактеризованы в формуле изобретений.

Необходимо отметить, что при создании предлагаемого средства исходили не только из доступности и относительной дешевизны отечественного препарата - карбофоса, а также и из его отношения к классу фосфорорганических инсектицидов. Интерес к последним всегда определялся их низкой персистентностью и высокой избирательностью, что исключает накопление в почве. Безопасность применения карбофоса определяется малой токсичностью его действующего вещества (д.в.) малатиона (ЛД₅₀ = 1040 мг/кг), а его действие - токсичностью продукта его превращения in vivo в проволочниках в кислородный аналог - малаоксон (ЛД₅₀ = 90 мг/кг).

В основу избирательности действия и разработки составов композиционных средств легли представления о различных соотношениях скоростей метаболитических процессов тиофосфорорганических инсектицидов. Известно, что карбофос относится к веществам антихолинэстеразного типа действия (Т.А.Мастрюкова, М. И.Кобачник / ЖВХО. -1978. -Т.23. -N 2. -с. 160-170). Окисленный аналог малатиона является более сильным ингибитором холитэстеразы проволочников, чем исходная форма. В результате токсичность инсектицида резко возрастает.

С другой стороны, карбофос, как в тио-, так и в оксоформе подвергается карбоксиэстеразному гидролизу с образованием нетоксичных малатион (оксон) монокарбоновых кислот, что ослабляет его инсектицидное действие. Избирательность действия карбофоса определяется направлением и скоростью его метаболизма в субклеточных структурах проволочников, т.е. конкурентностью вышеописанных процессов.

С целью смещения метаболитических превращений малатиона в сторону увеличения скорости токсикации (окислительная активация в малаоксон) и ингибирования процесса карбоксиэстеразного гидролиза (детоксикация) нами предложено средство, состоящее из карбофоса и сульфата железа, ионы которого катализируют процесс окисления в малаоксон.

В результате наших исследований выявлен синергизм действия карбофоса 50% к. э. совместно с сульфатом железа в заявляемом соотношении компонентов: повреждение растений при обработке семян предлагаемым средством уменьшается на 2,8-5% по сравнению с повреждением растений при применении только "чистого" карбофоса.

Изобретения иллюстрируются следующими примерами.

Пример 1. Приготовление составов инсектицидного средства с различными соотношениями компонентов для обработки семян
Готовили "базовый" раствор - смесь, состоящую из 9 л 50% к.э. карбофоса и 100 г FeSO₄. "Базовый" раствор делили на несколько частей, в каждую из которых добавляли 50% к.э. карбофос с увеличением его количества для каждой последующей порции на 1 л. Активным началом в инсектицидном составе является карбофос, но активность действия средства против проволочников определяется наличием каталитического количества FeSO₄. Индивидуально сульфат железа не проявляет инсектицидных свойств. Найдено, что оптимальное количество сульфата железа в 100% смеси составляет от 1 до 0,7%. Уменьшение каталитического количества FeSO₄ ниже 0,7% приводит к ослаблению инсектицидной активности средства, а увеличение более 1% - практически не влияет на усиление активности, а лишь удорожает стоимость предлагаемого средства.

Полученными растворами обрабатывали семена подсолнечника в зернопротравочной машине. Время обработки и выгрузки семян из машины 45 сек.

Пример 2. Испытание заявляемых инсектицидного средства и способа борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, в частности с проволочниками, в полевых условиях.

Заявляемое средство испытано в условиях Белгородской опытной станции в зоне активного действия проволочников с плотностью заселения 12,9 экземпляров на 1 м². Каждый вариант опыта занимал площадь 1 га. Перед посевом семена подсолнечника обрабатывали инсектицидными средствами из расчета 10-15 л/т семян.

Агротехника возделывания общепринятая.

При появлении всходов на этих делянках просматривали все взошедшие растения и определяли процент повреждения растений вредителем по отношению к количеству взошедших растений. Эффективность каждой обработки рассчитывали по формуле Эббота:

где A - степень поражения контрольных делянок после обработки;
B - степень поражения обработанных делянок после обработки.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о преимуществах заявляемых соотношений компонентов средства (варианты 5-10) в сравнении с базовым компонентом карбофосом (вариант 3). При этом эффективность заявляемого средства в оптимальных соотношениях его составляющих увеличивается относительно индивидуально карбофоса 50% к.э. на 14-25% и составляет 81,5-92,5% (таблица 1).

Заявляемое инсектицидное средство в вариантах 8-10 превышает действие эталона - промет 400 - на 1,5 - 7,5%. При содержании в нем карбофоса 50% к. э. в количестве 99% эффективность инсектицидного средства на 7,5% превышает эталон. Дальнейшее снижение содержания карбофоса приводит к уменьшению биологической эффективности средства: ниже эталона на 6,5%, а увеличение его содержания в средстве более 99,3% не способствует увеличению эффективности средства. Таким образом, оптимальное соотношение компонентов в средстве составляет: карбофос 50% к.э.:
FeSO₄ = 99,0 - 99,3:1 - 0,7.

Как видно из таблицы 2 урожай подсолнечника при обработке семян заявленным средством увеличивается относительно контроля на 1,8 - 2 ц/га и находится на уровне эталона, немного превышая его на 0,9 - 1,8%.

Изучение влияния заявляемого средства на урожайность подсолнечника в производственно-полевых условиях АО "Луговое" и АО "Кирова" Белгородской области выявило увеличение урожая на 2,2 ц/га и 3,7 ц/га относительно контроля (таблица 3) на площадях в 9 и 66 га соответственно.

Расчет экономической эффективности применения заявляемого средства и способа борьбы с проволочниками в производственных условиях АО "Кирова" показал прибыль 1091,25 руб. на 1 га и доход на 1 руб. затрат 58,2 рубля.

Таким образом, заявляемое инсектицидное свойство и способ борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, включающий обработку семян этим средством при соотношениях компонентов, указанных в вариантах 5-10 таблицы 1, позволяет эффективно защитить всходы растений от повреждений проволочниками и получить доход на 1 рубль затрат более чем в 3 раза больше эталона - промета-400 (таблица 4).

Кроме того, использование карбофоса в качестве инсектицида вместо промета-400 (с ЛД₅₀ = 53 мг/кг) делает заявляемые средства и способ более доступными, дешевыми и безопасными в экономическом и экологическом отношениях.

Предлагаемое средство может применяться совместно с другими действующими началами, например, регуляторами роста растений и фунгицидами.

Изобретения могут быть использованы в сельском хозяйстве и относятся к инсектицидному средству на основе карбофоса и к способам борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, в частности с проволочниками, и могут быть использованы для повышения урожайности подсолнечника. Средство содержит в качестве инсектицида карбофос 50% к.э. В качестве вещества, катализирующего процесс токсикации карбофоса для проволочников, - сульфат железа при следующих соотношениях компонентов, мас.%: карбофос 50% к.э. 99,3 - 99,0; сульфат железа 0,7 - 1,0. Средство используется для борьбы с проволочниками путем обработки семян в дозе 15 - 10 л/т семян. Изобретения позволяют повысить эффективность инсектицидных средств и способа борьбы с проволочниками. 2 с.п.ф-лы, 4 табл.

1. Инсектицидное средство, включающее в качестве инсектицида - карбофос 50% к. э. , отличающееся тем, что оно дополнительно содержит сульфат железа FeSO₄ при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Карбофос - 99,3 - 99,0
FeSO₄ - 0,7 - 1,0
2. Способ борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур путем обработки их мест обитания препаратом, включающим в качестве инсектицида карбофос 50% к. э. , отличающийся тем, что в качестве препарата используют средство по п.1 формулы изобретения, которым обрабатывают семена в дозе 10 - 15 л/т семян перед их посевом.