ИНСЕКТИЦИДНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ СЕМЯН Российский патент 2005 года по МПК A01N25/10 A01C1/06 A01N25/32 

Предпосылки создания изобретения

В настоящее время для обработки семян применяют многочисленные технологии, основной целью которых является повышение урожая. Эти обработки включают, среди прочего, нанесение покрытия, пеллетирование и/или нанесение на семена дополнительного покрытия в виде пленки. В течение длительного времени для борьбы с почвенными болезнями и передающимися с семенами болезнями семян овощных культур применялись разнообразные обработки фунгицидами в виде дустов, жидкостей или суспензий. Однако применение инсектицидов для обработки семян овощных культур производится значительно реже, чем обработки семян фунгицидами, и более того, обработка семян сельскохозяйственных культур еще менее распространена по сравнению с обработкой семян овощных культур.

Современные разработки в области технологии обработки семян сфокусированы на применении методов нанесения пестицидов на семена. Пленочное покрытие было изучено в качестве средства нанесения инсектицидов, таких как бенфуракарб, хлорпирифос, хлорфенвинфос и других. В последнее время концентрация этих инсектицидов и других действующих веществ, присутствующих в покрытии семян, была ограничена из-за непосредственного фитотоксичного действия инсектицида на семя. Применение рассматриваемого покрытия для семян по настоящему изобретению решает проблему непосредственного фитотоксичного действия инсектицида на семя.

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к инсектицидному покрытию для семени, которое состоит из одного или нескольких связующих веществ, выбранных из группы, включающей полимеры и сополимеры поливинилацетата, метилцеллюлозы, поливинилового спирта, винилиденхлорида, акрила, целлюлозы, поливинилпирролидона и полисахарида, и одного или нескольких наполнителей и эффективного в качестве инсектицида (инсектицидно эффективного) количества инсектицида, предпочтительно фосфорорганического инсектицида, фенилпиразола, пиретроида или имидаклоприда, где связующее вещество образует матрикс для инсектицида, а наполнитель позволяет создать практически нефитотоксичное для семени покрытие.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретение относится к инсектицидному покрытию для семени кукурузы, которое включает связующее вещество в количестве от примерно 0,01 до примерно 15% в пересчете на массу семени, где связующее вещество представляет собой сополимер винилацетата и этилена или полимер или сополимер винилиденхлорида, наполнитель в количестве примерно до 70% в пересчета на массу семени, инсектицид в количестве от примерно 0,005 до примерно 50% в пересчете на массу семени, выбранный из группы, включающей имидаклоприд, тербуфос, хлорпирифос, фипронил, тефлутрин, хлорэтоксифос, тебупиримфос и их смеси, где связующее вещество образует матрикс для инсектицида, а наполнитель(и) позволяют создать практически нефитотоксичное для семени покрытие.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретение относится к способу борьбы с почвообитающими насекомыми-вредителями, такими как блошка длинноусая, предусматривающему нанесение на семя описанного выше инсектицидного покрытия, причем инсектицид наносят на семя в инсектицидно эффективном для борьбы с насекомыми-вредителями количестве.

Кроме того, изобретение относится к способу получения семян с покрытием, предусматривающему а) смешение одного или нескольких связующих веществ с инсектицидом, выбранным из группы, включающей имидаклоприд, тербуфос, хлорпирифос, тефлутрин, фипронил, хлорэтоксифос, тебупиримфос и их смеси, где связующее вещество образует матрикс для инсектицида; б) нанесение смеси на семя; в) самопроизвольное высушивание смеси на семени и г) нанесение на семя дополнительного пленочного покрытия.

Еще одним вариантом осуществления изобретения является способ защиты прорастающих сеянцев культурных растений от одного или нескольких насекомых-вредителей в окружающей прорастающие семена области почвы, предусматривающий нанесение на семена культурного растения инсектицидно эффективного количества описанного выше инсектицидного покрытия.

Понятие "окружающая прорастающие семена область" в контексте настоящего описания включает область, непосредственно окружающую семя и молодые корни.

Часто при обработке пестицидами семян пестициды могут вызывать физиологическое повреждение семени или сеянца в результате фитотоксичных воздействий концентрированного пестицида непосредственно на семя или на среду, окружающую семя. Новизна настоящего изобретения состоит в том, что пестициды могут наноситься в полимерном матриксе в пестицидно эффективных концентрациях без вредного фитотоксичного воздействия на прорастающий сеянец. В частности, было установлено, что применение покрытия по настоящему изобретению эффективно для борьбы с насекомыми-вредителями, такими как представители отряда жесткокрылых (Coleoptera) и чешуекрылых (Lepidoptera).

Наиболее важным объектом настоящего изобретения является семя, на которое нанесено покрытие, защищающее семя или прорастающий сеянец от физиологического повреждения, которое потенциально может быть вызвано инсектицидным компонентом покрытия.

Еще одним объектом изобретения является гибридное семя кукурузы, на которое нанесено инсектицидное покрытие, что способствует борьбе с вредителями из отряда Coleoptera, такими как представители р. Diabrotica, в частности с личинками блошки длинноусой.

Следующим объектом настоящего изобретения является семя, на которое нанесено инсектицидное покрытие, причем в результате применения инсектицида в покрытии повышается безопасность применения инсектицида из-за уменьшения контакта сельскохозяйственного работника с инсектицидом.

Еще одним объектом изобретения является инсектицидное покрытие семени, где инсектицид капсулирован в матрикс, который обеспечивает контролируемое высвобождение инсектицида в течение пролонгированного периода времени.

И еще одной задачей изобретения является повышение текучести семян из сеялки, что в результате должно привести к более однородной посадке семян.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к улучшенным покрытиям для семян, которые по своим свойствам превышают обычные покрытия для семян, включающие инсектицидные компоненты. Изобретение также относится к применению инсектицидов в покрытиях для семян, причем инсектицид, который при его применении в других формах не обладает эффективностью в отношении определенных насекомых-вредителей, может быть введен в покрытие для семян по настоящему изобретению в количествах, достаточных для проявления эффективности в отношении этих же насекомых-вредителей, не оказывая при этом нежелательного фитотоксичного воздействия на семя.

В контексте настоящего описания понятие "семя с нанесенным покрытием" обозначает семя, которое было подвергнуто процедуре, посредством которой на семя нанесены один или несколько адгезивных слоев покрытия.

Покрытие по настоящему изобретению включает два основных компонента:

а) один или несколько связующих веществ и б) инсектицид. Связующее вещество служит в качестве матрикса для инсектицида и предпочтительно присутствует в покрытии для семян в количестве, достаточном для предупреждения или снижения уровней фитотоксичности, вызываемой инсектицидом.

Связующий компонент покрытия предпочтительно включает адгезивный полимер, который может быть натуральным или синтетическим и который не оказывает фитотоксичного действия на семя, на которое должно быть нанесено покрытие. Связующее вещество может быть выбрано из группы, включающей поливинилацетаты, сополимеры поливинилацетата (и этилена), поливиниловые спирты, сополимеры поливиниловых спиртов, целлюлозы, включая этилцеллюлозы и метилцеллюлозы, гидроксиметилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, гидроксиметилпропилцеллюлозы, поливинилпирролидоны, декстрины, мальтодекстрины, полисахариды, жиры, масла, протеины, аравийскую камедь, шеллаки, винилиденхлорид, сополимеры винилиденхлорида, лигносульфонаты кальция, акриловые сополимеры, крахмалы, поливинилакрилаты, зеины, желатин, карбоксиметилцеллюлозу, хитозан, полиэтиленоксид, полимеры и сополимеры акрилимида, полигидроксиэтилакрилат, мономеры метилакрилимида, альгинат, этилцеллюлозу, полихлорпрен и их сиропы или смеси. Предпочтительные связующие вещества включают полимеры и сополимеры винилацетата, метилцеллюлозы, поливинилового спирта, винилиденхлорида, акрила, целлюлозы, поливинилпирролидона и полисахарида. Вышеперечисленные сополимеры включают полимеры, известные в данной области, например, некоторые из них выпускаются под такими марками, как Rhoplex™ D-60A, Methocel™ A15LV, Methocel™ E15LV, CVellosize™ QP, AirFlex^ТМ 500, Daratak™ SP 1090, Elvanol™ 85-30, Rhoplex™ AC-33-NP, Rhoplex™ B-85 и Vinamul® 18132. Особенно предпочительные классы полимеров включают полимеры и сополимеры винилиденхлорида и сополимеры винилацетата и этилена.

Количество связующего вещества в покрытии может составлять примерно от 0,01 до 15% в пересчете на массу семени. Предпочтительно оно должно находиться в диапазоне примерно от 0,1 до 10,0% в пересчете на массу семени.

Связующее вещество должно быть выбрано таким образом, чтобы оно служило матриксом для инсектицида. Поскольку все указанные выше связующие вещества могут служить в качестве матрикса, выбор конкретного связующего вещества определяется свойствами инсектицида. Понятие "матрикс" в контексте настоящего описания обозначает непрерывную твердую фазу, состоящую из одного или нескольких связующих веществ, которая содержит вакансии, пустоты или пространства, занятые инсектицидом и наполнителем. Понятие "матрикс" дано в широком значении и подразумевает, что он может представлять собой матриксную систему, резервуарную систему или микрокапсулированную систему. Как правило, матриксная система включает инсектицид и наполнитель, равномерно диспергированные в полимере, а резервуарная система включает отдельную инсектицидную фазу, частицы или капли инсектицида, физически диспергированные в окружающей их полимерной фазе, ограничивающей скорость. Микрокапсулирование включает нанесение покрытия на небольшие частицы или капли жидкости. Понятие "микрокапсулирование" применимо не только к имеющим покрытие частицам или каплям, но также и к дисперсиям в твердом матриксе. Не ограничиваясь конкретной системой капсулирования (матрикс, резервуар или микрокапсулирование), понятие "матрикс" включает все указанные выше системы.

Изобретение также относится к применению в инсектицидных покрытиях наполнителей, таких как абсорбент или инертные наполнители. Было установлено, что применение наполнителей в покрытиях особенно эффективно для защиты семени в стрессовых ситуациях. Наполнители для таких композиций известны в данной области и могут включать древесную муку, глины, активированный уголь, сахара, диатомовую землю, муку из хлебных злаков, тонкоизмельченные неорганические твердые вещества, карбонат кальция и т.п. Глины и неорганические твердые вещества, которые могут применяться, включают бентонит кальция, каолин, белую глину, тальк, перлит, слюду, вермикулит, кремнеземы, кварцевый порошок, монтмориллонит и их смеси. Сахара, которые могут применяться, включают декстрин и мальтодекстрин. Мука хлебных злаков включает пшеничную муку, овсяную муку и ячменную муку. Предпочтительные наполнители включают диатомовую землю, перлит, кремнезем и карбонаты кальция и их смеси. Например, наиболее предпочтительным является продукт, содержащий диатомовую землю и аморфный диоксид кремния, поступающий в продажу от фирмы Celit Corporation (Celite™). Специалисту в данной области должно быть очевидно, что пригодные материалы не ограничены указанным перечнем и что другие известные наполнители могут применяться в зависимости от семени, на которое должно быть нанесено покрытие, и инсектицида, входящего в состав покрытия.

Наполнитель выбирают таким образом, чтобы он обеспечивал соответствующий микроклимат для семени, например, наполнитель используют для повышения нормы внесения действующего вещества и для регуляции контролируемого высвобождения действующего вещества. Наполнитель способствует изготовлению покрытия или процессу нанесения покрытия на семя. Его действие варьируется, поскольку в некоторых случаях препаративная форма инсектицида может содержать наполнитель. Количество применяемого наполнителя может варьироваться, но обычно масса компонентов наполнителя должна составлять примерно от 0,005 до 70% от массы семени, более предпочтительно примерно от 0,01 до 50% и наиболее предпочтительно примерно от 0,1 до 15%. Наполнитель может быть добавлен в покрытие по изобретению вместе с инсектицидным компонентом. В конкретных примерах, приведенных в настоящем описании, используют легко доступные имеющиеся в продаже композиции известных инсектицидов, в которых наполнитель уже включен в композицию.

Приемлемые инсектициды включают инсектициды, выбранные из азолов, например триазолы, азинов, пиретроидов, фосфорорганических соединений, карбамоилоксимов, пирролов, пиразолов, пиридинов, амидинов, галогенирован-ных углеводородов и карбаматов и их комбинаций и производных. Особенно предпочтительные классы инсектицидов включают регуляторы роста насекомых (например, Mimic™), фосфорорганические инсектициды (например, Fortress™), фенилпиразолы и пиретроиды. Предпочтительные инектициды включают такие известные соединения, как тербуфос, хлорпирифос, фипронил (Regent™), хлорэтоксифос, тефлутрин, фипрлес, феноксикарб, диофенолан (Aware™), пиметрозин (Chess™), карбофуран, тебупиримфос и имидаклоприд (Gaucho™, Confidor™, Admire™), включая аналоги имидаклоприда, такие как (замещенные или незамещенные) нитро-, оксо- или цианзамещенные гуанидины, енамины, иминоморфолины, пиперазины, иминопиперазины, оксапиперазины, оксадиазины, оксапиридины, диазоциклогексаны, диазолидины и морфолины. Наиболее предпочтительными являются имидаклоприд и аналоги имидаклоприда, например, описанные в патенте US 5034542, тербуфос, хлорпирифос, фипронил, тефлутрин, хлорэтоксифос, тебупиримфос и их смеси, например, имидаклоприд и тефлутрин.

Было установлено, что для обработки семян по настоящему изобретению особенно предпочтительными являются соединения общей формулы (I):

где А обозначает незамещенный или замещенный 1-4 заместителями ароматический или неароматический моноциклический или бициклический гетероциклический радикал, в котором 1-2 из заместителей А могут быть выбраны из группы, включающей галоС₁-С₃алкил, циклопропил, галоциклопропил, С₂-С₃алкенил, С₂-С₃алкинил, галоС₂-С₃алкенил, гало С₂-С₃алкинил, галоС₁-С₃алкокси, С₁-С₃алкилтио, галоС₁-С₃алкилтио, аллилокси, пропаргилокси, аллилтио, пропаргилтио, галоаллилокси, галоаллилтио, циано и нитро, и 1-4 из заместителей А могут быть выбраны из группы, включающей С₁-С₃алкил, С₁-С₃алкокси и галоген;

R обозначает водород, С₁-С₆алкил, фенилС₁-С₄алкил, С₃-С₆циклоалкил, С₂-С₆алкенил или С₂-С₆алкинил; и

Х обозначает N-NO₂ или N-CN,

или при необходимости их таутомеры, в каждом случае в свободной форме или в форме соли.

Особенно предпочтительным инсектицидом из соединений общей формулы (I) является соединение, в котором А обозначает

и Х обозначает N-NO₂, т.е. соединение формулы II:

Соединение формулы II может применяться индивидуально или в сочетании с другими пестицидами, например с тефлутрином. Также пригодными являются другие сочетания пестицидов, например пиретроидов и фосфорорганических инсектицидов.

Также могут быть включены регуляторы роста растений, например метопрен и гидропрен. Они хорошо известны специалистам в данной области.

Количество инсектицида в покрытии может варьироваться в широких пределах в зависимости от типа семени и конкретного действующего вещества, но в целом оно составляет примерно от 0,005 до 50% в пересчете на массу семени. Предпочтительно процентное содержание инсектицида составляет примерно от 0,01 до 40%. Наиболее предпочтительно процентное содержание инсектицида составляет примерно от 0,05 до 20,0%. В частности, для хлорпирифоса оно находится в диапазоне примерно от 0,5 до 20,0%, предпочтительно примерно от 1,0 до 15%; для тефлутрина оно находится в диапазоне примерно от 0,01 до 10,0%, предпочтительно примерно от 0,05 до 5,0%; для тебупиримфоса оно находится в диапазоне примерно от 0,01 до 5,0%, предпочтительно примерно от 0,05 до 3,0%; для фипронила оно находится в диапазоне примерно от 0,01 до 10,0%, предпочтительно примерно от 0,05 до 5,0%; и для имидаклоприда и инсектицидов, являющихся аналогами имидаклоприда, оно находится в диапазоне примерно от 0,01 до 10,0%, предпочтительно примерно от 0,05 до 5,0%.

Специалисту в данной области должно быть очевидно, что точное количество должно варьироваться в зависимости от размера семени, на которое должно быть нанесено покрытие. Инсектицид покрытия не должен ингибировать прорастание семени и должен сохранять эффективность в течение всего времени жизненного цикла насекомых-мишеней, которые вызывают повреждение культурного растения. Специалисту в данной области должно быть очевидно, что это время помимо других факторов должно сильно варьироваться в зависимости от вида насекомого-мишени. Как правило, покрытие должно сохранять эффективность в течение примерно 0-120 дней после посева. Покрытие по настоящему изобретение должно содержать количество инсектицида, которое обладает инсектицидной активностью. Понятие "инсектицидно эффективное количество инсектицида" в контексте настоящего описания обозначает количество инсектицида, которое должно уничтожить насекомых-вредителей на стадии личинки или куколки или должно в значительной степени понизить количество повреждений или замедлить появление новых повреждений, вызываемых насекомыми-вредителями.

Когда в качестве применяемого для покрытия инсектицидного компонента используется композиция масляного типа и при этом в покрытии присутствует лишь небольшое количество наполнителя или он отсутствует, то может оказаться необходимым ускорить процесс сушки путем сушки композиции. Эта необязательная процедура может быть осуществлена с помощью методов, хорошо известных специалистам в данной области, и включает добавление карбоната кальция, каолина или бентонитовой глины, перлита, диатомовой земли или любого адсорбирующего материала, которое осуществляют одновременно с введением слоя инсектицидного покрытия для того, чтобы адсорбировать масло или избыток влаги. Количество карбоната кальция или родственных соединений для сушки порции раствора должно составлять примерно от 0,5 до 10,0 мас.%

Покрытия, полученные согласно изобретению, обладают способностью осуществлять медленное высвобождение инсектицида путем диффузии или прохождения через матрикс в окружающую среду.

Фактически согласно изобретению может быть обработано семя любого культурного растения, например семена злаковых, овощных, декоративных и плодовых культур. В частности, культурные растения, семена которых могут быть обработаны, выбирают из группы, включающей кукурузу (сахарную и обыкновенную), сою, пшеницу, ячмень, овсы, рис, хлопчатник, подсолнечник, люцерну, сорго, рапс, сахарную свеклу, Brassica spp., томаты, бобы, морковь, табак, а также цветочные культуры, например фиалку, недотрогу (бальзамин), петунию и герань. Наиболее предпочтительные культуры, семена которых могут обрабатываться, включают кукурузу и сою.

Предпочтительные вредители-мишени включают почвообитающих насекомых из отрядов:

Coleoptera, прежде всего Diabrotica spp. (блошка длинноусая западная, южная и северная), например D. balteata, D. virgifera, D. undecimpunctata и D. longicornis; Melanotus spp. (личинка щелкуна кукурузного); Phyllophaga spp. (червовидные личинки, проволочники и ложные проволочники); Limonius spp. (личинка щелкуна сахарной свеклы) и Agrrotes spp. (личинки щелкуна пшеничного, личинки хруща и зерноеды);

Lepidoptera, прежде всего Peridroma spp. (совка маргаритковая); Еuхоа spp. (гусеницы-походные черви) и Agrotis spp. (совка-ипсилон);

Diptera, прежде всего Hylemya spp. (личинка ростовой мухи) и Tetanops spp. (личинка корневой мухи сахарной свеклы);

Homoptera, прежде всего Pemphigus spp. (корневая тля сахарной свеклы) и Aphis spp. (корневая тля кукурузы).

Инсектицидное покрытие особенно пригодно для включения высоких концентраций инсектицида, которые необходимы для борьбы, как правило, с устойчивыми видами, такими как личинки блошки длинноусой, но в то же время оно препятствует нежелательному фитотоксичному действию, связанному с высокими концентрациями инсектицида.

Наиболее предпочтительные организмы-мишени включают помимо Diabrotica spp., Agrotis ypsilon; Melanotus cribulosus; Hylemya cilicrura; Agonoderus lecontei; Feltia subgotica и Phyllophaga rugosa.

Согласно другому варианту осуществления в инсектицидный раствор может быть включен пластификатор. Как правило, пластификаторы применяются для получения пленки, что делает слой инсектицидного покрытия более эластичным, улучшает адгезию, растекаемость и повышает скорость обработки. Повышенная эластичность пленки является важной для минимизации отслаивания, разрушения или хлопьеобразования в процессе обработки или при посева. Могут применяться многочисленные пластификаторы, однако наиболее предпочтительные пластификаторы включают полиэтиленгликоль, глицерин, бутилбензилфталат, гликольбензоаты и родственные соединения. Процентное содержание пластификатора в слое инсектицидного покрытия может составлять от примерно 0,1 до примерно 20%.

Помимо слоя инсектицидного покрытия семена могут быть обработаны одним или несколькими из следующих ингредиентов: другие пестициды, включая фунгициды и гербициды; антидоты (защитные агенты) для гербицидов; удобрения и/или биологические средства борьбы. Эти ингредиенты могут быть добавлены в виде отдельного слоя или могут быть добавлены в слой инсектицидного покрытия.

Пригодные пестициды включают пестициды, приведенные в настоящем описании и перечисленные в Pesticide Manual, 9-е изд. ред. Charles Worthing, опубликованном British Crop Council, которое включено в настоящее описание в качестве ссылки.

Фунгициды могут быть нанесены на семя до нанесения описанного выше покрытия. Нанесение фунгицида в виде дуста, суспензии или т.п. представляет собой хорошо известный в данной области метод обработки семян и полученный слой не рассматривается как слой покрытия в контексте настоящего описания. Примеры приемлемых фунгицидов включают каптан (N-(трихлорметил)тио-4-циклогексан-1,2-дикарбоксимид); тирам (тетраметилтиопероксидикарбоновый диамид); металаксил (метил-N-(2,6-диметилфенил)-N-(метоксиацетил)-DL-аланинат); флудиоксонил (4-(2,2-дифтор-1,3-бензодиоксол-4-ил)-1Н-пиррол-3-карбонитрил); и оксадиксил (N-(2,6-диметилфенил)-2-метокси-N-(2-оксо-3-оксазолидинил)ацетамид). Специалисту в данной области известны другие эффективные фунгициды, пригодные для борьбы с вредными патогенами, которые не только решают проблему в конкретном ареале, в котором должны произрастать семена с нанесенным покрытием, но и могут применяться для защиты семян при хранении до посадки.

Количество инсектицида, которое может быть добавлено, варьируется в зависимости от активности действующего вещества, но, как правило, может составлять от примерно 0,001 до примерно 10% в пересчете на массу семени и предпочтительно примерно от 0,01 до 2,0%. Однако в конкретных случаях эти количества могут быть увеличены или уменьшены.

Приемлемые гербициды включают гербициды, выбранные из карбаматов, тиокарбаматов, ацетамидов, в частности хлорцетамидов, триазинов, динитроанилинов, простых эфиров глицерина, пиридазинонов, урацилов, феноксипроизводных, мочевин и бензойных кислот и их производных. Пригодные антидоты включают, например, бензоксазин, бензгидрильные производные, N,N-диаллилдихлорацетамид, различные дигалоацилы, производные оксазолидинила и тиазолидинила, этанон, производные нафталинового ангидрида и оксимовые производные.

Приемлемые биологические средства борьбы представляют собой бактерии р.р. Rhizobium, Bacillus, Pseudomonas и Serratia и грибы р.р. Trichoderma, Glomus и Gliocladium и микоризные грибы.

Вышеперечисленные соединения приведены только в качестве примеров и не должны рассматриваться в качестве исчерпывающего перечня соединений, которые могут использоваться в слое инсектицидного покрытия или в других дополнительных слоях покрытия.

Для нанесения покрытия по изобретению могут применяться обычные методы нанесения покрытия. Кроме того, специалистам в данной области известны различные машины для нанесения покрытия. Три хорошо известных метода включают применение барабанных обкладочных машин и методы, основанные на применении псевдоожиженного слоя. Также могут применяться другие методы, например, основанные на применении текущих слоев. Семена могут быть до нанесения покрытия разделены по размеру. После нанесения покрытия семена сушат и затем необязательно разделяют по размеру путем переноса в сортировальную машину. Эти машины хорошо известны в данной области, например, представляют собой обычную машину, которая применяется в промышленности для сортировки семян кукурузы.

Пленкообразующие композиции, предназначенные для заключения в оболочку семян с нанесенным покрытием, хорошо известны в данной области и дополнительное пленочное покрытие может быть необязательно нанесено на семена, имеющие покрытие по настоящему изобретению. Дополнительное пленочное покрытие защищает слои покрытия и необязательно позволяет легко идентифицировать обработанные семена. Как правило, добавки растворяют или диспергируют в жидком адгезиве, обычно в полимере, в который семена погружают или который наносят на семена путем опрыскивания перед сушкой. В другом варианте может применяться порошкообразный адгезив. Для дополнительного покрытия пригодны различные материалы, включая (но не ограничиваясь ими) метилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, декстрин, смолы, воски, растительные или парафиновые масла; водорастворимые или диспергируемые в воде полисахариды и их производные, такие как альгинаты, крахмал и целлюлоза; и синтетические полимеры, такие как полиэтиленоксид, поливиниловый спирт и поливинилпирролидон и их сополимеры и родственные полимеры и их смеси.

В дополнительное покрытие могут быть добавлены другие материалы, включая необязательно пластификаторы, красители, осветлители и поверхностно-активные вещества, такие как диспергирующие агенты, эмульгаторы и способствующие текучести агенты, включающие, например, стеарат кальция, тальк и вермикулит. К пленочному покрытию могут быть добавлены дополнительные пестициды, такие как фунгициды, однако было установлено, что фунгициды, которыми первоначально обработаны семена, обеспечивают более высокий уровень защиты, чем при их добавлении с дополнительным покрытием. Для нанесения пленочного покрытия могут применяться описанные выше методы нанесения покрытия с помощью псевдоожиженного слоя или барабана.

Дополнительное пленочное покрытие наносится на семя в количестве, составляющем от примерно 0,01 до примерно 20% в пересчете на массу семени. Предпочтительно в диапазоне от примерно 0,01 до примерно 10,0% и наиболее предпочтительно в диапазоне от примерно 0,01 до 5,0%. Предпочтительный раствор должен изменяться в зависимости от конкретного действующего вещества. Предпочтительная пленка для дополнительного покрытия может включать метилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, поливинилацетат, ПЭГ и их смеси. Кроме того, в зависимости от типа инсектицида пленка для дополнительного покрытия может включать соединение, являющееся репеллентном для птиц. Такие соединения известны в соответствующей области и включают, например: антрахинон, метилантранилат, капсаицин и окисленные тетрациклические тритерпеноиды (также называемые кукурбитацинами), которые описаны в патенте США 5292533. Кроме того, эти соединения могут быть также добавлены в слой инсектицидного покрытия.

В зависимости от зародышевой плазмы и семени культурного растения, на которое должно быть нанесено покрытие, в результате дополнительных обработок до нанесения покрытия, таких как замочка или обработка регуляторами роста или биологическими средствами борьбы, могут быть получены другие ценные свойства.

При замочке семена обрабатывают до достижения влажности, достаточной для того, чтобы ускорить прорастание, но недостаточной для того, чтобы вызвать преждевременное прорастание. Примеры методов замочки известны в данной области и включает замочку в барабане и ступенчатую замочку.

Регуляторы роста, которые могут добавляться до нанесения покрытия, включают ауксины, цитокины, гиббериллины, этилен, абсцизовую кислоту, ИУК (индолилуксусная кислота), НУК (α-нафтилуксусная кислота), ИМК (индолилмасляная кислота), этефон, ацетамид, малеиновый гидразид, диминозид и подобные соединения. Обработка биологическим средствами также может использоваться для улучшения характеристики семян и для того, чтобы помогать бороться с вредными организмами.

Семена, на которые нанесено покрытие по изобретению, обладают следующими преимуществами.

Они обладают меньшей опасностью для сельскохозяйственного работника при обращении и при контакте с ними в результате снижения контакта с порошкообразным препаратом. Пестициды могут вноситься равномерно, и при этом предупреждается потеря пестицида при транспортировке и переработке. Снижается фитотоксичность в отношении семян и развивающихся сеянцев и вследствие этого отсутствует вредное воздействие на прорастание, появление и развитие всходов. Кроме того, внесение пестицидов, особенно инсектицидов, ближе к зоне питания почвенных насекомых, может повысить эффективность борьбы с насекомыми.

Представленные ниже конкретные варианты осуществления изобретения приведены только в качестве примера.

Пример 1: Семена, на которые нанесен слой инсектицидного покрытия

а. На пять фунтов семян кукурузы, предварительно обработанных фунгицидом каптаном 400 и красным красителем Pro-Ized Red, наносят покрытие с помощью машины для нанесения покрытия типа Vector LDCS. Семена нагревают в течение примерно 5 мин в чане, вращающемся со скоростью примерно 20 об/мин, при скорости потока воздуха 31-32 куб.футов/мин и при давлении 20 фунтов/кв.дюйм. 992 г инсектицидного раствора, содержащего 183 г препарата Lorsban™ 50-SL, в состав которого в качестве действующего вещества входит 50% хлорпирифоса, а также 50% предварительно приготовленного инертного наполнителя, 47 г Airflex™ 500 (винилацетат-этилен) и 762 г воды, напыляют на семена до тех пор, пока не будет использован весь приготовленный раствор. Температура воздуха на входе составляет примерно 50°С и может периодически регулироваться, для того, чтобы поддерживать температуру семян на уровне примерно 35°С или ниже, поскольку в противном случае может быть оказано воздействие на прорастание.

б. Семена обрабатывают согласно описанной выше процедуре, но на семена наносят 334,0 г инсектицидного раствора, включающего 51,87 г 27,9%-ного тефлутрина (действующее вещество препарата Force™ 30CS), 21,0 г Vinamul^® 18132 (винилацетат-этилен), 30 г Celite™ 266 и 231,0 г воды.

в. (1) Семена обрабатывают согласно описанной выше процедуре, но на семена наносят 900 г инсектицидного раствора, содержащего 15,5 г 92%-ного тебупиримфоса (действующее вещество препарата Mat™ 7484), 90 г Celite™ 266, 22 г Airflex™ 500 (винилацетат-этилен) и 772 г воды.

(2) Семена обрабатывают согласно описанной выше процедуре, используя инсектицидный раствор, описанный в разделе в.(1), но в котором отсутствует Celite™ 266. На семена в процессе нанесения покрытия наносят в целом 30 г карбоната кальция в качестве осушителя.

г. Семена обрабатывают согласно описанной выше процедуре, но на семена наносят 293 г инсектицидного раствора, включающего 11,4 г 80%-ного фипронила (действующее вещество препарата Regent™), 22,6 г Celite™ 266, 9 г Airflex™500 и 250 г воды.

Lorsban™ 50-SL; действующее вещество - O,O-диэтил-O-(3,5,6-трихлор-2-пиридил)тиофосфат, фирма Dow Elanco

Force™ 30CS; действующее вещество - [1α,3α(Z)]-(±)-(2,3,5,6-тетрафтор-4-метилфенил)метил-3-(2-хлор-3,3,3-трифтор-1-пропенил)-2,2-диметилциклопропанкарбоксилат, фирма Zeneca Inc.

Mat™ 7484; действующее вещество - О-[2-(1,1-диметилэтил)-5-пиримидинил]-O-этил-O-(1-метилэтил)тиофосфат, фирма Вауег

Regent™; действующее вещество - 5-амино-1-(2,6-дихлор-4-трифторметилфенил)-3-циан-4-трифторметансульфинилпиразол, фирма Rhone-Poulenc.

Пример 2: Нанесение дополнительного покрытия на семена, имеющие покрытие

На каждую группу семян, на которую нанесено покрытие, описанное в примере 1, наносят дополнительное пленочное покрытие. Для нанесения дополнительного покрытия используют ту же машину и установочные параметры. Температура на входе машины составляет 50°С, и ее периодически регулируют для поддержания температуры семян на уровне примерно 35°С или ниже. На семена в течение 15 мин напыляют раствор, содержащий 438 г воды, 2,2 г Methocel K100M, 0,36 г ПЭГ 8000, 5,8 г красного красителя Рго-Ized, 0,73 г стеарата кальция GP Hytech 5899 и 22,2 г AirfFlex.

Пример 3: Результаты оценки прорастания семян и по определению всхожести в полевых условиях

Прорастание гибридных семян кукурузы тестируют в соответствии с правилами Ассоциации официальных аналитиков семян Association of Official Seed Analysts (AOSA)). Для разных опытов по прорастанию используют как бумажное полотенце, так и почву. Кроме того, через 7-10 дней после прорастания отделяют побеги и корни сеянцев. Для оценки роста сеянца определяют сухую массу побегов и корней. Для определения всхожести в полевых условиях гибридные семена кукурузы высевают в штатах Айова, Миннесота, Висконсин, Небраска, Иллинойс и Огайо в дробную делянку, используя для каждого варианта обработки по два ряда, опыты проводят в четырех повторностях. Количество всходов для каждого варианта обработки подсчитывают на каждый второй день, начиная с первого дня появления растений, и продолжают до 21 дня после появления всходов. Определяют всхожесть (в %) для всех вариантов обработок во всех географических зонах, эти данные представлены в таблице 1. Из этой таблицы видно, что покрытие семян не оказывает отрицательного воздействие на всхожесть сеянцев. Варианты обработок представлены ниже.

Вариант обработки 1(а): семена обрабатывают согласно процедуре, описанной в примере 1(а).

Вариант обработки 1(б): семена обрабатывают хлорпирифосом согласно процедуре, описанной в примере 1(а), за исключением того, что не используют связующего вещества (Airflex™ 500).

Вариант обработки 2: семена обрабатывают согласно процедуре, описанной в примере 1(б).

Вариант обработки 3: семена обрабатывают согласно процедуре, описанной в примере 1(в)(1).

Вариант обработки 4: семена обрабатывают согласно процедуре, описанной в примере 1(г).

Вариант обработки 5: семена обрабатывают фунгицидом каптаном (Captan 400).

Вариант обработки 6: семена обрабатывают согласно процедуре, описанной в примере 2.

Таблица 1Вариант Прорастание (в %)ПобегиКорниВсхожесть обработкиБумагаПочва(мг)(мг)кукурузы (в %)  4 дня7 дней   1(а)99959510,212,5588Кб) 7080*   298  ----81398  13,511,687499  13,112,9586599  ----87б99959711,6713,1488*Сеянцы неоднородные и растут очень медленно

Пример 4: Воздействие применяемого в покрытии наполнителя на фитотоксичность

Для оценки воздействия наполнителя на снижение фитотоксчиности применяли высокочувствительный тест по выращиванию семян в насыщенной атмосфере в условиях холода. В этом примере семена выращивают при 10°С в атмосфере с низким содержание кислорода и в насыщенных водой условиях в течение 5 дней, а затем для завершения прорастания процесс продолжают при 25°С. Данные о прорастании (в %) при выращивании в насыщенной атмосфере в условиях холода и о прорастании (в %) в полевых условиях представлены в таблице 2.

Таблица 2Гибридное семяВариант обработкиПрорастание (в %) при выращивании в насыщенной атмосфере в условиях холодаВсхожесть (в %) кукурузыN4242в(1)7288N4242в(2)6684N7590в(1)71 N7590в(2)54 

Результаты свидетельствуют о том, что композиция в(1), содержащая наполнитель, повышает процент прорастания и всхожесть.

Пример 5: Опыт по изучению эффективности в отношении блошки длинноусой

Гибридные семена кукурузы с инсектицидным покрытием и без него высаживают в штатах Небраска, Айова, Миннесота, Висконсин и Иллинойс с целью определения эффективности различных вариантов обработки семян в стандартных опытах. Все семена предварительно обрабатывают фунгицидом каптаном независимо от того наносится ли на них покрытие или нет. Кроме того, на все семена, имеющие покрытие, наносят дополнительное покрытие, представляющее собой покрытие, описанное в примере 2. Предназначенные для ленточного внесения гранулированные инсектициды наносят исходя из норм расхода, указанных в инструкции производителей, с помощью машины для внесения гранулированных инсектицидов. В каждой географической зоне для каждого варианта обработки используют делянку, представляющую собой два ряда длиной 10 футов на расстоянии 30 дюймов друг от друга, опыты проводят в четырех повторностях. По обеим сторонам растений кукурузы в ряду с помощью междурядного культиватора вносят не прошедших диапаузу личинок 1 возраста блошки длинноусой западной из расчета по 800 яиц на фут ряда. Внесения личинок насекомых осуществляют, когда проростки кукурузы находятся примерно на стадии двух листьев. Личинок помещают примерно на расстоянии двух дюймов сбоку от растений кукурузы и на глубину два дюйма от поверхности почвы. Делянки возделывают согласно обычной сельскохозяйственной практике до достижения растениями кукурузы стадии цветения. На фазе позднего коричневого шелка из каждой делянки отбирают по 10 последовательно расположенных корней растений. Для этого стебли кукурузы отрезают на расстоянии примерно 12 дюймов над линией почвы. Каждый корень промывают и после промывки корней их оценивают по шкале 1-6, используя метод балльной оценки корней, принятый в штате Айова (Iowa Root Rating Method), который разработан в Университете штата Айова (Hills и Peters, 1971) и обычно применяется в районах возделывания кукурузы. Согласно этой шкале балл 1 соответствует отсутствию повреждений или наличию только очень небольших связанных с питанием насекомых рубцов; балл 2 соответствует заметным связанным с питанием насекомых рубцам, но при этом корни не отгрызены на расстоянии 1,5 дюйма от растения; балл 3 соответствует варианту, когда несколько корней отгрызено на расстоянии до 1,5 дюймов от растения, но при этом ни один из эквивалентов полного корневого узла не уничтожен; балл 4 соответствует варианту, когда один корневой узел полностью уничтожен; балл 5 соответствует варианту, когда два корневых узла полностью уничтожено, и балл 6 соответствует варианту, когда три или более корневых узлов полностью уничтожено. Понятие "полностью уничтоженный корень" обозначает корень, отщепленный на расстоянии до 1,5 дюйма от основания. Отщепленные корни не должны происходить от одного узла, но все отщепленные корни должны соответствовать эквиваленту полного узла для того, чтобы считаться уничтоженным узлом. Усредненные результаты по балльной оценке корней приведены ниже в таблице 3.

Кроме того, для оценки роли инсектицидного покрытия семян при борьбе с блошкой длинноусой проводят биологические испытания в вегетационной камере и в теплице. Для опыта в вегетационной камере семя кукурузы высевают в чашку, содержащую 16 унций садовой смеси Jiffymix, и дают расти в течение 2 недель. В Jiffymix около корней кукурузы вносят по 20 новорожденных личинок блошки длинноусой и позволяют им питаться в течение примерно 2 недель. Затем проводят подсчет личинок и определяют смертность личинок в %. Корень каждого растения кукурузы промывают и после промывки корней их оценивают по шкале 1-6, используя метод балльной оценки корней, принятый в штате Айова (Iowa Root Rating Method), который разработан в Университете штата Айова (Hills и Peters, 1971). Некоторые полученные результаты приведены ниже в таблице 4. Опыт в теплице проводят с использованием вегетационных сосудов объемом 2 галлона, заполненных почвой с размером частиц 20 меш для выращивания кукурузы в полевых условиях. В каждый вегетационный сосуд, когда растения кукурузы достигают стадии 4-5 листьев, помещают по 40 личинок блошки длинноусой и дают питаться в течение 2-3 недель. Корень каждого растения кукурузы промывают и после промывки корней их оценивают по шкале 1-6, используя метод балльной оценки корней, принятый в штате Айова (Iowa Root Rating Method), который разработан в Университете штата Айова (Hills и Peters, 1971). Некоторые полученные результаты приведены ниже в таблице 4.

Таблица 3Результаты по определению эффективности в отношении блошки длинноусой в полевых условияхВариант обработкиБалльная оценка корнейтолько каптан4,7только дополнительное покрытие4,5пример 1(а)3,43пример 1(б)3,0пример 1(в)(2)3,2пример 1(г)3,55Lorsban™ 15 G (гранулированный) soil T-band (для ленточного внесения в почву) *3,0Aztec™ 2,1 G soil T-band*2,8Force™ 1,5 G soil T-band *2,6*Согласно нормам расхода, указанным на этикетке, и инструкциям производителя по применению

Lorsban 15 G - 15%-ный O,O-диэтил-O-(3,5,6-трихлор-2-пиридил)тиофосфат, фирма Dow Elanco

Aztec 2,1 G - 2%-ный O-[2-(1,1-диметилэтил)-5-пиримидинил-O-этил-O-(1-метилэтил)тиофосфат и 0,1%-ный циан (4-фтор-3-феноксифенил) метил-3-(2,2-дихлорэтил)-2,2-диметилциклопропанкарбоксилат, фирма Вауег Force 1,5 G - 1,5%-ный [1α,3α(Z)]-(±)-(2,3,5,6-тетрафтор-4-метилфенил)метил-3-(2-хлор-3,3,3-трифтор-1-пропенил)-2,2-диметилциклопропанкарбоксилат, фирма Zeneca Inc.

Таблица 4Результаты по определению биологической активности в отношении блошки длинноусойВариант Вегетационная камераТеплицаобработкиСмертность (в %)Бальная оценка корнейБальная оценка корнейтолько каптан275,574,02Вариант обработкиВегетационная камераТеплица Смертность (в %)Бальная оценка корнейБальная оценка корнейпример 1(а)873,553,15пример 1(в)961,442,15пример Кг)803,75--

Пример 6: Опыты по изучению эффективности в отношении блошки длинноусой (табл.5)

Семена кукурузы обрабатывают согласно процедурам, описанным в примерах 1 и 2. Для инсектицидного раствора, который содержит соединение формулы II в качестве инсектицида, используют смесь метилцеллюлозы и поливинилового спирта в качестве связующего вещества и Celite 266 в качестве наполнителя. Оценку биологической активности осуществляют согласно методике, описанной в примере 4. Для балльной оценки корней используют разработанную в штате Айова шкалу от 1 до 6.

Таблица 5Результаты по определению биологической активности в отношении блошки длинноусойВариант обработки (мг/семя)Вегетационная камера (чашка вместимостью 16 унций)Теплица (вегетационный сосуд объемом 2 галлона) Бальная оценка корнейБальная оценка корнейконтроль5,694,54тефлутрин 50%-ный (1,0)2,303,52соединение формулы II:(0,01)5,30 (0,03)4,30 (0,3)2,70 (0,6)2,102,73(0,8)2,30 (1,0)2,10 Вариант обработки (мг/семя)Вегетационная камера (чашка вместимостью 16 унций)Теплица (вегетационный сосуд объемом 2 галлона) Бальная оценка корнейБальная оценка корней(1,2) 3,08(1,5) 2,96(2,0) 2,90Raze * /соединение формулы II (0,01)2,482,63Raze * /соединение формулы II (0,01)1,872,34* Raze™ представляет собой препаративную форму на основе тефлутрина, предназначенную для обработки семян (0,13 мг/семя), которая поступает в продажу от фирмы Wilber Ellis для борьбы с проволочниками. Установлено, что обработка семян только Raze™ не обладает какой-либо значительной активностью в отношении блошки длинноусой западной (БДЗ).

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Инсектицидные покрытия для семян включают одно или несколько связующих веществ, выбранных из группы, включающей полимеры и сополимеры поливинилацетата, метилцеллюлозы, поливинилового спирта, винилиденхлорида, акрила, целлюлозы, поливинилпирролидона и полисахарида, и инсектицид, а также наполнитель. Связующее вещество образует матрикс для инсектицида и наполнителя. Способы борьбы с насекомыми-вредителями предусматривают нанесение покрытия на семена. Способ получения семян с покрытием предусматривает смешение связующего вещества, носителя и инсектицида, нанесение смеси на семя, высушивание и нанесение дополнительного пленочного покрытия. Способ защиты прорастающих сеянцев предусматривает нанесение на семена инсектицидного покрытия. Изобретение позволяет снизить фитотоксическое действие инсектицида на семя. 8 с. и 17 з. п. ф-лы, 5 табл.

1. Инсектицидное покрытие для семени, включающее:

а) одно или несколько связующих веществ, выбранных из группы, содержащей полимеры и сополимеры поливинилацетета, метилцеллюлозы, поливинилового спирта, винилиденхлорида, акрила, целлюлозы, поливинилпирролидона и полисахарида;

б) инсектицидно эффективное количество инсектицида для борьбы с представителями p.Diabrotica или их личинками, выбранное из имидаклоприда, аналога имидаклоприда, фосфорорганического соединения, фенилпиразола или пиретроидо или их смеси; и

в) один или несколько наполнителей,

причем связующее вещество образует матрикс для инсектицида и наполнителя и присутствует в количестве, эффективном для предупреждения или уменьшения вызванного инсектицидом фитотоксичного действия на семя.

где А обозначает незамещенный или замещенный 1-4 заместителями ароматический или неароматический моноциклический или бициклический гетероциклический радикал, в котором 1-2 из заместителей А могут быть выбраны из группы, включающей галоС₁-С₃алкил, циклопропил, галоциклопропил, С₂-С₃алкенил, С₂-С₃алкинил, галоС₂-С₃алкенил, галоС₂-С₃алкинил, галоС₁-С₃алкокси, С₁-С₃алкилтио, галоС₁-С₃алкилтио, аллилокси, пропаргилокси, аллилтио, пропаргилтио, галоаллилокси, галоаллилтио, циано и нитро, и 1-4 из заместителей А могут быть выбраны из группы, включающей С₁-С₃алкил, С₁-С₃алкокси и галоген;

R обозначает водород, С₁-С₆алкил, фенил С₁-С₄алкил, С₃-С₆циклоалкил, С₂-С₆алкенил или С₂-С₆алкинил; и

Х обозначает N-NO₂ или N-CN,

или его таутомер, или он возможен, в каждом случае в свободной форме или в форме соли,

тербуфос, хлорпирифос, фипронил, тефлутрин, хлорэтоксифос или тебупиримфос или их смеси.

и необязательно тефлутрин.

а) смешение связующего вещества, выбранного из группы, включающей сополимеры или полимеры винилацетата и этилена или сополимеры винилиденхлорида или их смеси, и носителя, выбранного из группы, включающей диатомовую землю, перлит, диоксид кремния, карбонаты кальция и их смеси, и инсектицида, выбранного из группы, включающей тербуфос, хлорпирифос, тефлутрин, фипронил или тебупиримфос;

б) нанесение смеси на семя;

в) самопроизвольное высушивание смеси на семени; и

г) нанесение на семя дополнительного пленочного покрытия.