АЗОТНО-КИСЛОРОДНОЕ УДОБРЕНИЕ С НЕМАТОЦИДНЫМИ И ФУНГИЦИДНЫМИ СВОЙСТВАМИ Российский патент 2005 года по МПК A01N47/28 C05C9/00 

Изобретение относится к области растениеводства, конкретно к применению известного соединения пероксигидрата мочевины (ПГМ) (пероксокарбамида) CO(NH₂)₂·_{H2О2 в качестве агрохимиката - концентрированного азоткислородсодержащего удобрения, повышающего микробиологическую активность и плодородие почв, обладающего ростстимулирующими, нематицидными и фунгицидными свойствами.}

Преимущественно в качестве удобрения используют один из компонентов ПГМ - мочевину или комплексные составы, содержащие азот, калий, фосфор, а также макро- и микроэлементы (1, 2 - с.295, 306).

Другим компонентом ПГМ является перекись водорода, которая широко применяется из-за дешевизны и экологической чистоты, т.к. продуктами ее распада являются вода и кислород.

Она обладает бактерицидными, фунгицидными, вирулецидными и спороцидными свойствами, которые используются в пищевой промышленности для улучшения свойств заплесневелого зерна, обеззараживания орехов, сушеных фруктов и др. (3), а также для получения на ее основе дезинфекционных средств и композиций (4).

Известно большое количество химических препаратов, применяемых в сельском хозяйстве для защиты растений (2 - с.113-178). Однако большинство пестицидов применяется в ограниченном количестве из-за их отрицательного воздействия на окружающую среду, поэтому, например, до настоящего времени в Перечне (2 - с.113-114) отсутствуют нематициды для борьбы с золотистой картофельной нематодой в личных приусадебных хозяйствах (ЛПХ).

Азоткислородные удобрения, обладающие одновременно свойствами азотного удобрения и нематицидными и фунгицидными свойствами, не известны.

Известно соединение пероксигидрата мочевины (ПГМ) CO(NH₂)₂·_{H2О2, который используется в качестве действующего вещества при производстве лекарственного препарата гидропирита (5), а также в качестве основного компонента при приготовлении отбеливающе-дезинфицирующих, обеззараживающих и т.п. средств.}

Препарат является комплексным химическим соединением карбамида (мочевины) с перекисью водорода, технический продукт содержит не менее 64,3% мочевины, 35,0% перекиси водорода и, следовательно, 29% азота и 15,2-18,0% активного кислорода.

Целью данного изобретения является получение агрохимиката, обладающего одновременно свойствами как азотного удобрения, так и препарата для защиты растений от возбудителей болезней, а также против цистообразующих картофельных и галловых нематод.

Это достигается применением пероксигидрата мочевины в качестве азоткислородного удобрения с нематацидными и фунгицидными свойствами.

Пероксигидрат мочевины может быть применен для корневой и/или внекорневой подкормки растений и использован в технологических процессах возделывания картофеля, овощных (капусты, огурца, томатов, редиса и др.), зерновых и бобовых (ячменя, пшеницы, кукурузы, рапса, клевера, льна, сои, бобов и др.), плодово-ягодных культур, а также декоративных и комнатных растений в садоводстве, цветоводстве, в лесном и приусадебном хозяйствах, в том числе и при обработке семян, рассады, черенков, саженцев, указанных выше растений в период подготовки посадочного материала.

Известны препараты, которые улучшают физические, биологические и агротехнические показатели почв, изменяющие рН почвы при внесении известковых и гипсоподобных материалов (6), веществ нитрофикаторов (7), кальций-кислородсодержащего препарата - перкальцита (8). Однако большинство из них нецелесообразно применять на щелочных почвах.

Предлагаемый препарат может использоваться на любых, и с точки зрения рН, типах почвы.

Ниже приведены данные испытаний пероксигидрата мочевины (9).

Влияние ПГМ на биологическую активность и плодородие почвы проводили в термостатированных условиях лаборатории искусственного климата.

Образцы дерново-подзолистой почвы (Московская обл., Одинцовский р-н, опытное поле ВНИИФ, рН_сод 5,6, гумус 2,5%) обрабатывались ПГМ из расчета 2000 кг/га.

Пример 1. Образцы почвы в количестве 2 кг в трехкратной повторности помещали в полиэтиленовые пакеты и выдерживали в течение 2-х месяцев в термостате при температуре 20° С и влажности 60% от ПВ. С периодичностью в 7 суток почву в пакетах доводили дистиллированной водой до требуемой влажности (60% от ПВ), тщательно перемешивали и вновь помещали в термостат при температуре 20° С. Через 2 месяца в образцах почвы, обработанных и не обработанных ПГМ, определяли общий уровень микробиологической активности по дыханию почвы, связанной с поглощением кислорода, методом Макарова Б.Н. (10) и ее азотфиксирующую активность методом Каспарова С.В. (11). Биологическая активность образца дерново-подзолистой почвы, обработанной ПГМ в дозе 2000 кг/га, существенно выше контрольного образца этой почвы (табл. 1)

Причиной увеличения общей биологической активности обработанной ПГМ дерново-подзолистой почвы, очевидно, является как изменение реакции почвенного раствора в сторону нейтральной, так и влияние кислорода, выделившегося из препарата, которые благоприятно отражаются на жизнедеятельности микрофлоры почвы и, в первую очередь, на бактериальной флоры и тиномицеты.

Пример 2. Обработанные ПГМ образцы почвы помещали в парафинированные бумажные стаканы вместимостью 600 г почвы и производили посев тест-растений. Повторность опыта 5-кратная для каждого вида растений соответственно в опытном и контрольном вариантах. В качестве тест-растений использовали овес, кукурузу и огурцы. Выращивание тест-растений осуществляли в контролируемых условиях - влажность воздуха в камере 70%, длительность дня 16 ч, ночи 8 ч, освещенность днем 20 тыс. лк., температура днем 25° С, ночью - 16° С; влажность почвы поддерживали на уровне 60% от ПВ путем ежедневного полива по массе каждого вегетационного сосуда водопроводной водой. Через 28 суток надземную массу тест-растений срезали и взвешивали. Об уровне плодородия в опытном образце почвы, обработанной ПГМ, судили по массе надземных органов тест-растений в сравнении с контрольным вариантом (без ПГМ).

Результаты изменения плодородия дерново-подзолистой почвы при обработке ПГМ представлены в таблице 2.

Как свидетельствуют полученные данные, обработка дерново-подзолистой почвы ПГМ в дозе 2000 кг/га положительно влияет на рост изучаемых тест-растений и увеличивает их биомассу на 20-38% по сравнению с необработанным ПГМ контролем.

Нематицидная активность ПГМ по отношению к золотистой картофельной нематоде и влияние на рост и урожайность картофеля определялась в условиях лабораторно-вегетационного и полевого мелкоделяночного опытов.

Пример 3. По 1,0 кг зараженной картофельной нематодой образцов почвы (10 цист) помещали в вегетационные сосуды объемом 1,5 л, затем в них вносили ПГМ в дозах 50, 100, 200 г/м². Содержимое сосудов перемешивали, поливали водой и через 3 суток в них высаживали по одному клубню картофеля восприимчивого сорта Романо и нематодоустойчивого сорта Санте.

В течение 60 суток растения содержали при температуре 20-28°С и с периодичностью 7 дней поливали водой для поддержания 60% влажности от ПВ.

Контролем служила зараженная нематодой (10 цист) проба почвы с картофелем сорта Романо.

Повторность опыта трехкратная.

Результаты испытаний приведены в табл.3.

Пример 4. В течение 4 месяцев (май-сентябрь 2002 г.) на делянке площадью 50 м² естественного очага картофельной нематоды с исходной зараженностью 15 цист в 1000 см³ (д. Апариха, Раменского р-на, Московской обл.) применяли ПГМ в условиях, приведенных в табл.4.

Мочевину и ПГМ распределяли равномерным слоем по поверхности почвы и заделывали лопатой на глубину 10-15 см. Затем высаживали нематодоустойчивый сорт картофеля Рикеа. ПГМ также вносили в почву в водном растворе по 50 и 100 г/м² по всходам картофеля.

Повторность опыта трехкратная.

Контролем служила почва без обработки ПГМ, эталоном - мочевина в дозе 50 г/м². Во время вегетации на участке проводили комплекс агротехнических мероприятий, рекомендованных для данной зоны.

Результаты испытаний приведены в таблице 4.

Из результатов испытаний (примеры 3, 4) следует, что ПГМ во всех дозах снижает количество цист на корнях растений и в почве. При внесении препарата в дозе 200 г/м² в сочетании с нематодоустойчивым сортом Санте (табл. 3) полностью подавлено развитие инвазии в почве. Препарат в дозах 100 и 200 г/м² с восприимчивым сортом Романо уменьшает образование новых цист до 50% по сравнению с контролем.

Отмечено отсутствие фитотоксического действия ПГМ и увеличение массы наземной части растений и урожайности картофеля. Нематицидная активность ПГМ по отношению к галловым нематодам устанавливалась в условиях вегетационного опыта в теплице в течение 90 дней.

Пример 5. Образцы зараженного грунта с инвазионной нагрузкой 310 яиц и личинок на 100 см³ помещали в вегетационные сосуды объемом 3,5 кг.

Повторность опыта пятикратная.

Тест-объектом служила южная галловая нематода и огурцы сорта Надежный селекции НИИОХ.

Биологическая активность ПГМ в норме расхода 100 г/м² по отношению к галловым нематодам составила 44%.

Результаты испытаний представлены в таблице 5.

Изучение фунгицидной активности ПГМ проводили на чистых культурах in vitro и на огурцах, пораженных мучнистой росой (Erysiphe cuchoraccarum).

Пример 6. ПГМ вносили в агар Чанека перед разливом в чашки Петри. На седьмой день роста грибов измеряли диаметр их колоний. Повторность трехкратная.

Полученные результаты приведены в таблице 6.

Пример 7. Влияние ПГМ на огурцах, пораженных мучнистой росой, на фоне начала развития болезни проводили в теплице АЛО “Назарьево” (Московская обл., Одинцовский р-н).

Препарат испытывался на площади 150 м² для каждого варианта. Обработку проводили методом опрыскивания растений свежеприготовленным рабочим раствором до полного смачивания листьев. Результаты определяли по наличию покрытия поверхности листа колониями гриба, а также измерениями колоний на листьях (по 10 листьев в каждом варианте) до и через 7 дней после опрыскивания раствором ПГМ.

Результаты испытаний приведены в таблице 7.

ПГМ обладает фунгицидной активностью. Концентрация 0,1% относительно слабая in vitro.

Эффективность применения ПГМ при внекорневой подкормке растений испытывали на декоративной качанной капусте, эхиноцеи и комнатных цветах и др.

Пример 8

Посев семян капусты проводили 16.04.02 в неотапливаемой теплице, почву укрывали пленкой, рассаду высевали в грунт 24.05.02. Площадь учетной делянки - 2 м². Повторность опыта трехкратная.

В опыте использовали 0,25% водный раствор ПГМ. Контроль - вода. Обработку капусты проводили трижды, поливая из лейки по 2 л/м²: 25.06.02, 15.07.02 и 10.08.02.

Агротехника традиционная; проводили прополку, рыхление, окучивание и полив. Уборку капусты провели 25.09.02.

Результаты представлены в таблице 8.

Источники информации

1. Большой энциклопедический словарь. “Химия”, М., 1998, с.603.

2. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Приложение к журналу “Защита и карантин растений”, №6, 2002, с.295, 306.

3. Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И.Л.Кнунянц. М.: Сов. энциклопедия. 1983, с.104.

4. В.В.Буянов, В.П.Никольская и соавт. Пероксосольваты в дезинфектологии. ГНЦ ГосНИИ биологического приборостроения. Черноголовка, 2000, с.45-56.

5. М.Д.Машковский. Лекарственные средства. М., “Медицина”, часть II, с.390.

6. А.А. Кирпенко. Применение известковых удобрений. М., Россельхозиздат, 1972 г.

7. Н.Г.Бондаренко. Автореф. диссерт. на соискание д.б.н. “Микробиологическое состояние дерново-подзолистой почвы при использовании минеральных удобрений и извести”. М., 1980 г.

8. RU 2159266, кл. С 09 К 17/06, 20.11.2000 г.

9. ОАО “Синтез” (г. Дзержинский, Нижегородской обл.). Монопероксигидрат мочевины. ТУ 2136-111-25556678-2001.

ОАО “Химпром (г. Новочебоксарск). Пероксигидрат мочевины технический. ТУ 6-08-64691277-186-97.

10. Б.Н.Макаров. Агрохимические методы исследования почв. М. Наука. 1975 г. С.331-339.

11. С.В.Каспаров и сотр. Вестник Моск. ун-та. Сер. почвоведение, 1987, № 2, с.36.

Таблица 1Биологическая активность дерново-подзолистой почвы, обработанной ПГМ в дозе 2000 кг/гаВариант опытарНсолДыхание почвы (поглощение кислорода почвой, мг/100 г почвы)Азотофиксирующая активность, мг/кг/ч1. Почва, обработанная ПГМ в дозе 2000 кг/га6,22. Контрольный образец почвы, не обработанный ПГМ5,6

Таблица 2Влияние ПГМ на плодородие дерново-подзолистой почвы (ЛИК, ВНИИФ, 2001 г.)Вариант опытаМасса тест-растений, % к контролю овескукурузаогурцы1. Почва, обработанная ПГМ в дозе 2000 кг/га2. Контрольный образец почвы, не обработанный ПГМ100100100

Таблица 3Влияние ПГМ на жизнеспособность цист картофельной нематоды и развитие растенийВарианты опытаСреднее количество инвазии в 100 см³ почвы, шт.Среднее количество вновь образованных цист, шт.Биометрические показатели роста и развития растений цистяиц и личинок среднее количество стеблей в кусте, шт.средняя высота стеблей, сммасса надземной части, г  исходноечерез 60 дней    Сорт Романо (восприимчивый)Контроль (б/препарата)10340,91122,030,030,7ПГМ, 50 г/м²10340,6912,040,540,8ПГМ, 100 г/м²10340,8495,031,644,8ПГМ, 200 г/м²10340,7533,026,046,8Сорт Санте (устойчивый)ПГМ, 100 г/м²1034024,541,666,5ПГМ, 200 г/м²10340,604,040,969,6

Таблица 4Влияние доз и способов внесения ПГМ и мочевины на инвазию картофельной нематоды и развитие растений картофеля (сорт Рикеа)Варианты опытаСроки и способы внесения препаратовЗараженность почвы (живых яиц и личинок в 100 см³), шт.Биологическая эффективность препаратов, %Биометрические показатели роста и развития растений  веснойосенью к-во стеблей, шт.высота растений, смурожайность, т/гаКонтроль (без обработки) 189090352,22,246,014,8Мочевина 50 г/м²при посадке120053655,33,465,318,3ПГМ 50 г/м²при посадке110755155,83,865,019,1ПГМ 78 г/м²при посадке90326261,03,969,020,3ПГМ 100 г/м²при посадке192622388,43,871,622,7ПГМ 156 г/м²при посадке192621590,43,974,024,3ПГМ водный раствор 50 г/м²по всходам171566461,33,969,020,3ПГМ водный раствор 100 г/м²по всходам8176392,34,176,022,6

Таблица 5Биологическая эффективность ПГМ в борьбе с южной галловой нематодой на огурцахВариант опытаДоза препарата, г/м²Масса растений, гЗараженность, галл/растениеБиологическая эффективность, %Контроль (б/обработки)-139,4357,6-ПГМ100155,2199,044,3Видат (эталон)5162,0110,869,0

Таблица 6Рост фитопатогенных грибов на питательной среде с разными концентрациями ПГМФитопатогенные грибыДиаметр колоний на среде с разными концентрациями ПГМ, см Контроль (без препарата)0,1 %0,5%1,0%Fusarium oxysporum5,55,52,10Botrytis cinerea6,24,31,00Bipolaris sorokiniana3,12,80,80,5Таблица 7Эффективность подавления мучнистой росы огурца ПГМКонцентрация водного раствораРаспространение колоний гриба по поверхности листьев, % До обработкиЧерез 7 днейСостояние листьевКонтроль(вода)4,222 0,1%4,38Без изменений0,5%3,511Слабые ожоги1,04,19Слабый хлороз и ожогиТаблица 8Влияние внекорневой подкормки ПГМ капусты декоративной качаннойВариантВысота растений, смДиаметр розетки листьев, смДиаметр стебля, смМасса розетки, кгКонтроль (без обработки)38161,51,26Раствор препарата, 0,2%74362,51,89

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в растениеводстве для получения удобрения, которое может быть использовано также для защиты растений от болезней и вредителей. Согласно изобретению предлагается использовать пероксигидрат мочевины в качестве азоткислородного удобрения с нематицидными и фунгицидными свойствами. Изобретение позволяет повысить микробиологическую активность и плодородие почв за счет получения агрохимиката, обладающего свойствами как азотного удобрения, так и препарата для защиты растений от возбудителей, болезней, а также против цистообразующих картофельных и галловых нематод. 8 табл.

Применение пероксигидрата мочевины в качестве азотно-кислородного удобрения с нематоцидными и фунгицидными свойствами.