ГЕРБИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ БОРЬБЫ С СОРНЯКАМИ В ПОСЕВАХ КУКУРУЗЫ Российский патент 2024 года по МПК A01N25/22 A01N41/10 A01N35/04 A01N33/18 A01N41/06 A01N43/54 A01N43/40 A01N33/06 A01N29/10 A01P13/00 

Изобретение относится к средствам защиты растений, более конкретно, к гербицидной композиции на основе мезотриона, никосульфурона и аминопиралида, а также к способу борьбы с сорной растительностью посредством данной композиции. Настоящее изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для борьбы с двудольными и злаковыми сорняками в посевах зерновых культур, в частности, кукурузы.

Уровень техники

Борьба с засоренностью является проблемой, которая постоянно возникает в сельском хозяйстве. Основной вред, причиняемый сорными растениями, состоит в резком снижении урожаев и ухудшении качества получаемой продукции. Сейчас на рынке химических средств защиты растений существует большое количество препаратов гербицидного действия (как однокомпонентных, так и комбинированных). Однако не все из рекомендованных гербицидов способны эффективно решить проблему засоренности. Это связано не только с наличием злостных, трудноистребимых сорных растений, например, корнеотпрысковых, но и с появлением резистентных биотипов сорняков. Поэтому разработка новых, более эффективных и безопасных гербицидных комбинаций по-прежнему является актуальной задачей.

Из уровня техники известна гербицидная композиция для защиты посевов кукурузы, содержащая флорасулам и никосульфурон при весовом соотношении от 2:1 до 180:1 (пат. РФ RU 2574742 С1, кл. A01N 47/28, опубл. 10.02.2016, бюл. №4). Однако данная композиция недостаточно эффективна в отношении некоторых сорных растений, в частности, горошка волосистого, горца вьюнкового, горца почечуйного, дурнишника обыкновенного, осота огородного, осота полевого, вьюнка полевого, латука татарского и других.

В китайской заявке CN 107593712 А (кл. A01N 41/10, опубл. 19.01.2018) описана гербицидная композиция для защиты посевов зерновых культур на основе аминопиралида и мезотриона при весовом соотношении от 1:15 до 15:1, которая может быть выполнена в форме различных формуляций. Однако указанная комбинация действующих веществ недостаточно эффективна в отношении ряда однолетних и многолетних сорных растений.

Наиболее близким аналогом изобретения является гербицидная композиция, описанная в патенте ЕА 017226 В1 (кл. A01N 25/22, опубл. 30.10.2012). Известная комбинация содержит в качестве действующих веществ мезотрион и никосульфурон в весовом соотношении 2,5:1. В данном документе также описан способ борьбы с сорными растениями в посевах кукурузы, заключающийся в обработке мест их произрастания эффективным количеством указанной композиции. На основе запатентованной комбинации создан и зарегистрирован коммерческий препарат в форме масляной дисперсии - ЭЛЮМИС (торговая марка компании Сингента). Данный препарат недостаточно эффективен в отношении злостных корнеотпрысковых сорняков (в частности, бодяки, осоты, вьюнок полевой), подмаренника и других.

Целью настоящего изобретения является обеспечение улучшенной защиты посевов зерновых культур в отношении широкого спектра сорняков, повышение урожайности.

Раскрытие сущности изобретения

Технический результат заключается в создании синергетической композиции, эффективной в отношении однолетних и многолетних двудольных, а также злаковых сорных растений, засоряющих посевы зерновых культур, в частности, кукурузы. Кроме того, создаваемая гербицидная композиция не оказывает фитотоксического побочного действия применяемых действующих веществ в отношении обрабатываемых зерновых культур, без использования специальных защитных средств (антидотов).

Объектом настоящего изобретения является гербицидная композиция для защиты посевов кукурузы, содержащая мезотрион (I), никосульфурон (II) и аминопиралид (III). Массовые соотношения компонентов 1:11:111 находятся в пределах (2÷70):(1÷40):(0,1÷6).

Авторами неожиданно было обнаружено, что в указанных интервалах массовых соотношений проявляется синергетический эффект, т.е. найдены интервалы соотношений действующих веществ, при которых такая композиция является синергетически эффективной.

Заявленная композиция наиболее эффективна и имеет более широкий по сравнению с известными комбинациями/препаратами спектр действия в отношении однолетних и многолетних сорняков, включая злаковые. Кроме того, сочетание в составе гербицидной композиции трех действующих веществ с различными механизмами действия из различных химических классов не вызывает резистентности у сорняков.

Действующие вещества, входящие в состав патентуемой комбинации, известны из справочника «The Pesticide Manual», 17^th edition, BCPC, UK, 2015 г.: мезотрион (с.720, №521), никосульфурон (с.795, №573), аминопиралид (с.40, №29).

Мезотрион является представителем класса ингибиторов HPPD, которые работают путем ингибирования растительного фермента 4-гидроксифенилпируватдиоксигеназы. У растений HPPD необходим для биосинтеза каротиноидов. Каротиноиды, в свою очередь, защищают хлорофилл от разрушения солнечным светом. Мезотрион предотвращает образование каротиноидов, в результате чего разлагается хлорофилл, что приводит к гибели растения.

Никосульфурон угнетает выработку фермента ацетолактатсинтазы, участвующего в синтезе незаменимых аминокислот: лейцина, изолейцина и валина, происходящем в хлоропластах. Нарушение биосинтеза аминокислот приводит к дефициту белков, что вызывает нарушение процесса деления клеток, остановку роста и последующую гибель сорных растений.

Аминопиралид относится к гормоноподобным гербицидам. Являясь синтетической формой ростовых гормонов, гербицид замещает натуральные гормоны растения, блокируя их функции. Перенасыщение синтетическими гормонами приводит к значительным нарушениям ростовых процессов в растениях и их гибели.

Заявленная гербицидная композиция, попав на листья сорняка и почву в результате опрыскивания, быстро распространяется по всему растению. Замедление роста сорных растений происходит уже через несколько часов после поглощения ими комбинированного пестицида: их точки роста обесцвечиваются, далее обесцвечивается все растение целиком, отмирают ткани. Полная гибель сорных растений наступает в течение 1-2 недель с момента обработки в зависимости от погодных условий и видового состава сорняков. Переросшие или менее чувствительные к гербициду сорняки не погибают, но прекращают дальнейшее развитие и не оказывают влияния на урожайность культуры. Композиция уничтожает однолетние двудольные и злаковые сорняки, не дает отрастать многолетним корневищным и корнеотпрысковым, сдерживает всходы однолетних двудольных сорняков, не попавших под обработку, в течение всего гербокритического периода развития кукурузы.

Действие предлагаемой гербицидной композиции распространяется, в частности, на такие сорные растения, как амброзия (виды), аистник цикутовый, звездчатка средняя, вика волосистая, галинсога мелкоцветковая, горец земноводный, горчица полевая, горец (виды), горох полевой (пелюшка), дельфиниум (виды), дрема белая, дурнишник обыкновенный, дурман обыкновенный, дымянка лекарственная, канатник Теофраста, конопля сорная, клевер (виды), лапчатка лежачая, латук компасный, лебеда (виды), лютик полевой, марь белая, мелколепестник канадский, моллюго мутовчатое, осот (виды), одуванчик лекарственный, лютик (виды), паслен черный, паслен колючий, паслен каролинский, пикульник обыкновенный, портулак огородный, подмаренник цепкий, подсолнечник (падалица), просо куриное, пырей ползучий, редька полевая, редька белая, сурепица обыкновенная, солянка иберийская, спорыш птичий, трехреберник продырявленный, триполиум венгерский, тростник южный, фиалка полевая, чина (виды), щавель (виды), щирица запрокинутая, щирица жминдовидная, щирица белая, щирица метельчатая, ярутка (виды), вьюнок полевой, бодяк полевой, хвощ полевой (из спор), осот (виды), элевзина индийская, ежовник обыкновенный (куриное просо), щетинник сизый, щетинник зеленый, просо волосовидное, росичка кроваво-красная, сорго алеппское (гумай), пырей ползучий и другие.

Пригодными для данной комбинации гербицидов являются как жидкие препаративные формы (в частности, масляная дисперсия, суспензионный концентрат, концентрат эмульсии, суспоэмульсия и другие), так и твердые препаративные формы (в частности, водно-диспергируемые гранулы). Для получения указанных препаративных форм гербицидная композиция дополнительно содержит агрохимически-приемлемые вспомогательные вещества, такие как наполнители, разбавители, поверхностно-активные вещества, регуляторы кислотности, загустители, пеногасители, антифризы, биоциды и/или красители.

Водно-диспергируемые гранулы (ВДГ) представляют собой агломераты шарообразной или цилиндрической формы. Перед применением ВДГ диспергируют в воде с образованием однородной суспензии. Гранулы можно получать разнообразными известными способами грануляции из шихты, состоящей из смеси действующих веществ с наполнителем, поверхностно-активными веществами, и, при необходимости, добавляя пеногаситель и другие вспомогательные вещества.

Суспензионный концентрат (СК) - концентрированная суспензия действующих веществ в воде в виде вязкой жидкой массы. Перед использованием СК разводят в воде. Суспензионный концентрат готовят путем размола смеси действующих веществ с разбавителем, ПАВ и пеногасителем на бисерных мельницах до достижения требуемого размера твердых частиц. После размалывания к суспензии, при необходимости, добавляют регулятор кислотности и/или загуститель.

Масляная дисперсия (МД) - препаративная форма, в которой твердая фаза (частицы активных действующих веществ) диспергированы в масляной фазе. В качестве масляной фазы, как правило, используют растительные масла, метилированные растительные или минеральные масла. Перед использованием из МД готовят рабочий раствор, путем прибавления препарата к требуемому количеству воды. Тонкий помол шихты для получении дисперсии готовят путем совместного размола действующих веществ и масла и одного или большего количества дополнительных вспомогательных компонентов, таких как эмульгаторы и реологические стабилизаторы (загустители).

Суспоэмульсия (СЭ) представляет собой однородную белую или желтоватую непрозрачную жидкость, содержащую дисперсию суспендированных в воде частиц одного действующего вещества и эмульгированных капель другого действующего вещества либо его раствора в органическом растворителе. В состав данной препаративной формы могут также входить эмульгаторы, а также диспергаторы, антифризы, загустители, биоциды, регуляторы кислотности и вода.

Концентрат эмульсии (КЭ) - коллоидный раствор действующих веществ в смеси растворителя с поверхностно-активными веществами, который при внесении в воду дает устойчивые эмульсии. КЭ получают растворением действующих веществ и эмульгаторов в несмешивающемся с водой растворителе.

В качестве наполнителей предпочтительны, например, двуокись кремния, каолин, бентонит, аэросил, лактоза, природные сахара, сульфат натрия, тринатрийфосфат или их смеси.

Жидкий разбавитель, согласно изобретению, представляет собой органический растворитель, масло и/или воду.

В качестве органического растворителя используют гидробофный растворитель (в частности, продукты переработки нефти) или гидрофильный растворитель (в частности, замещенные пирролидоны, замещенные амиды органических кислот).

В качестве масла используют минеральное, растительное масло и/или его эфиры, эфиры непредельных высокомолекулярных кислот (метиловые эфиры масел, метилированное производное растительного масла).

В качестве поверхностно-активных веществ могут быть использованы обычно применяемые в технологии приготовления препаративных форм неионогенные, анионные и/или катионные ПАВ, выполняющие функцию смачивателя, диспергатора и/или эмульгатора, в частности, оксиэтилированный или пропоксиэтилированный алкилфенол, полиоксиэтилированный спирт или амин, этоксипропоксиблоксополимер, сульфат или фосфат полиоксиэтилированного спирта или их соли, этоксилированный тристирилфенол, сульфат или фосфат этоксилированного или пропоксилированного тристирилфенола или их соли, алкилсульфат или арилсульфат или их соли, алкилсульфонат или арилсульфонат, конденсированные алкилсульфонаты или алкиларилсульфонаты, лигносульфонат или его соль, соль поликарбоксилата, производное сульфосукцината, полимерные сурфактанты на основе акрилатов и их производных, твины.

В качестве регуляторов кислотности могут использоваться соли щелочных и щелочно-земельных металлов (в частности, карбонаты), лимонная кислота.

В качестве пеногасителя может быть использован полидиметилсилоксан.

В качестве реологических стабилизаторов (загустителей) могут быть использованы ксантановые смолы, полисахариды, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, производные бентонита или двуокиси кремния и синтетические загустители.

В качестве антифриза в случае необходимости в заявленном изобретении используют гликоли, в том числе пропиленгиколь и тетраэтиленгликоль.

В качестве биоцида используют производные триазинов либо производные тиадиазолов.

В качестве красителя могут быть использованы лаки, например, представляющие собой кальциевые соли 2-гидрокси-4-[(4-метил-2-сульфо(фенил)]-азо-2-нафталинкарбоновой кислоты, или пигменты.

Содержание вспомогательных веществ в препаративных формах может варьироваться в широких пределах.

Другим объектом изобретения является способ борьбы с сорняками в посевах кукурузы, который подразумевает обработку подлежащих уничтожению сорных растений и мест их произрастания вышеуказанной гербицидной композицией, предварительно разбавленной водой.

Растения можно обрабатывать в виде готовой препаративной формы, «баковой смеси», приготовленной в резервуаре непосредственно перед опрыскиванием, или в виде так называемой «готовой к применению смеси» (заводские смеси, твинпаки и т.д.).

Гербицидную композицию (или препарат на ее основе), согласно изобретению, наносят на сорные растения в послевсходовый период, т.е. на ранней стадии развития сорных растений и кукурузы.

Осуществление изобретения

Далее приводим примеры и результаты проведения биологических испытаний.

Пример 1. Оценка синергетического эффекта композиции в лабораторных условиях

Опыт проводили в лаборатории искусственного климата при следующем режиме работы камер: длительность дня - 16 часов, ночи - 8 часов, освещенность в дневные часы -15000 Лк, температура воздуха - 20°С, относительная влажность - 75%.

В качестве тест-объектов были использованы марь белая, щетинник сизый. Данные растения являются представителями семейств, к которым относятся профилирующие сорняки в агроклиматических зонах выращивания кукурузы.

Для проведения опыта действующие вещества (мезотрион, никосульфурон и аминопиралид с разным весовым соотношением) предварительно диспергировали в минеральном масле. Получили 6 образцов. Перед обработкой растений полученные образцы масляной дисперсии разбавляли водой до получения рабочих растворов.

Тест-растения выращивали в вегетационных сосудах, заполненных дерново-подзолистой почвой, песком и торфом. Далее производили выбраковку растений, удаляя самые крупные и самые мелкие экземпляры.

Тест-растения обрабатывали в фазу развития второго листа. Для обработки тест-растений использовали лабораторную установку ЛУ 1.01 с монодисперсным дисковым распылителем конструкции ВИЗР.

Учет наземной массы растений проводили через 10 дней после обработки. Гербицидное действие (БЭ_факт) вариантов оценивали по проценту снижения наземной биомассы обработанных растений относительно контроля, где 0 соответствует отсутствию повреждений, а 100 соответствует полному уничтожению тест-растения. Результаты представлены в таблице 1.

Эффективность для смеси трех биологически активных веществ в % рассчитывали по формуле Колби и определяли следующим образом (COLBY L.R. "Calculating synergistic and antagonistic responses of herbicide combinations" ("Расчет синергетического и антагонистического ожидаемого действия смесей гербицидов"; Weeds 15, с. 20-22, 1967), (LIMPEL et al. 1962 " Weeds control by certain combinations". Proc. NEWCL. vol.16, pp.48-53):

БЭ_расч=(X+Y+Z)-((X×Y+X×Z+Y×Z)/100)+(X×Y×Z/10000)

БЭ_расч - расчетная биологическая эффективность при совместном применении активных ингредиентов X, Y, Z.

X - биологическая эффективность активного ингредиента X (мезотрион) при той же норме расхода, которая используется в смеси.

Y - биологическая эффективность активного ингредиента Y (никосульфурон) при той же норме расхода, которая используется в смеси.

Z - биологическая эффективность активного ингредиента Z (аминопиралид) при той же норме расхода, которая используется в смеси.

Индекс синергизма (БЭ_факт./БЭ_расч.), имеющий значение больше 1, свидетельствует о синергизме. ИС, равный 1, свидетельствует об аддитивности. Когда ИС меньше 1, то обнаруживается антагонизм.

Анализ приведенных в таблице 1 экспериментальных данных показал следующее. Для композиции, содержащей действующие вещества в заявляемых соотношениях (образцы 1-6), фактическая биологическая эффективность выше, чем рассчитанная по формуле Колби, а индекс синергизма больше 1. т.е. присутствует синергетический эффект. Фактическая биологическая эффективность (БЭ_факт.) композиции в отношении однолетних двудольных сорняков (на примере мари белой) составляет 100%, а в отношении однолетних злаковых сорняков (на примере щетинника сизого) - 95%.

Пример 2. Оценка фитотоксического действия композиции на проростки кукурузы в лабораторных условиях.

Растения выращивали в сосудах по 2 растения на сосуд (объем каждого сосуда по 0,5 л), каждый вариант содержал по 5 сосудов. Грунт при закладке опыта использовали из верхового и низинного торфа. Растения выращивали в контролируемых условиях: температура 20-24°С, влажность воздуха 70-75%, освещенность 20 000 Лк, дневной период 16 ч, ночной 8 ч.

Для проведения опыта действующие вещества (мезотрион, никосульфурон и аминопиралид с разным весовым соотношением) предварительно диспергировали в минеральном масле. Получили 6 образцов. Перед обработкой растений полученные образцы масляной дисперсии разбавляли водой до получения рабочих растворов.

В качестве эталона использовали препарат Элюмис, МД (75 г/л мезотриона +30 г/л никосульфурона), производство компании Сингента. Расход эталона - 2 л/га.

Сосуды с растениями обрабатывали в фазе «проростков» ВВСН 10-11 на 8-е сутки после закладки опыта с помощью лабораторной опрыскивающей установки с вращающимся дисковым распылителем при следующих рабочих показателях: норма расхода рабочей жидкости 300 л/га, медианно-массовый диаметр капель 250 мкм.

Фитотоксичность оценивали через 10 дней после обработки по угнетению роста надземных частей растений, в соответствии с «Методическое руководство по изучению гербицидов, применяемых в растениеводстве», Голицыно 2004.

Усредненные результаты оценки степени повреждения кукурузы представлены в таблице 2. Данные таблицы свидетельствуют о том, что гербицидная композиция при массовых соотношениях компонентов, согласно изобретению, не оказывает фитотоксического действия на кукурузу: высота и масса растений кукурузы на 10-е сутки после обработки находятся на уровне контроля.

Пример 3. Оценка биологической эффективности композиции и урожайности кукурузы

Испытания гербицидной активности заявленной композиции проводили в полевых условиях на посевах кукурузы, гибрид «Краснодарский 291 АМВ» (мелкоделяночный опыт).

Место проведения опыта: РФ, Краснодарский край, город Краснодар, опытное поле ВНИИБЗР.

Для проведения опыта использовали гербицидную композицию в виде различных препаративных форм: образец 1 - концентрат эмульсии, образец 2 - масляная дисперсия, образец 3 - суспоэмульсия, образцы 4 и 5 - водно-диспергируемые гранулы, образец 6 -суспензионный концентрат.Перед обработкой растений указанные образцы разбавляли водой до получения рабочих растворов.

В соответствии с требованиями к проведению регистрационных испытаний пестицидов в качестве эталона был выбран препарат Элюмис, МД (75 г/л мезотриона +30 г/л никосульфурона), производство компании Сингента.

Вегетирующие растения опрыскивали однократно с помощью ранцевого опрыскивателя «Pulverex». Фаза развития растений кукурузы в момент обработки - 4-5 листьев. Расход рабочей жидкости - 200 л/га.

Учет сорных растений проводили через 30,45 дней после обработки и перед уборкой урожая.

Методика проведения учетов: количественно-весовым методом; в соответствии с «Методическими указаниями по регистрационным испытаниям гербицидов в сельском хозяйстве» (СПб., 2013).

В посевах, на которых проводили исследования, преобладали такие сорняки, как ежовник обыкновенный, марь белая, дымянка лекарственная, горец почечуйный, аистник обыкновенный, вьюнок полевой, щетинник сизый, амброзия полыннолистная, щирица запрокинутая, дурнишник обыкновенный, подмаренник цепкий и другие.

В период опрыскивания однолетние двудольные сорняки имели 3-5 листьев, однолетние злаковые - 2-4 листа - кущение.

Усредненные результаты оценки чувствительности различных видов сорняков к композиции представлены в таблице 3.

Дополнительно оценивалась эффективность патентуемой композиции на отдельные виды сорной растительности (см. табл.4).

Из представленных данных таблиц 3 и 4 видно, что гербицидная композиция при массовых соотношениях компонентов 1:11:111, равных (2÷70):(1÷40):(0,1÷6), превосходит эталон (препарат Элюмис) по биологической эффективности: через 30 дней после обработки в отношении однолетних двудольных сорных растений наблюдается полное уничтожение, в отношении однолетних злаковых сорняков - биологическая эффективность более 92%. Кроме того, гербицидная композиция, согласно изобретению, наиболее эффективно борется с многолетними двудольными сорняками, проявляя при этом почвенное действие: биологическая эффективность перед уборкой урожая не ниже 86%.

Урожайность определяли путем взвешивания зерна, полученного с 1 га обрабатываемой поверхности, и сравнения полученной величины с величиной, полученной в контроле. Применение патентуемой гербицидной композиции в заявленных соотношениях действующих веществ на посевах кукурузы позволяет повысить ее урожай на 55-62% (по сравнению с контролем), см. табл.5.

Проведенные полевые испытания на посевах кукурузы показали, что гербицидная композиция в соответствии с настоящим изобретением превосходит по эффективности ее аналоги, особенно в части подавления многолетних сорных растений. Отрицательного влияния у всех препаратов на растения кукурузы отмечено не было.

Изобретение относится к средствам защиты растений и может быть использовано в сельском хозяйстве для борьбы с двудольными и злаковыми сорняками в посевах зерновых культур. Гербицидная композиция для защиты посевов кукурузы содержит мезотрион (I), никосульфурон (II) и аминопиралид (III). Массовые соотношения компонентов I:II:III находятся в пределах (2÷70):(1÷40):(0,1÷6). Для получения препаративных форм она дополнительно содержит агрохимически приемлемые вспомогательные вещества, такие как наполнители, разбавители, поверхностно-активные вещества, регуляторы кислотности, загустители, пеногасители, антифризы, биоциды и/или красители. Композиция может быть выполнена в форме концентрата эмульсии, масляной дисперсии, суспоэмульсии, суспензионного концентрата или водно-диспергируемых гранул. Настоящую композицию наносят на подлежащие уничтожению сорные растения и места их произрастания, предварительно разбавив водой. Предлагаемая гербицидная композиция обеспечивает высокую биологическую защиту посевов кукурузы в отношении широкого спектра сорняков, позволяет повысить ее урожайность. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 табл., 3 пр.

1. Гербицидная композиция для защиты посевов кукурузы, содержащая мезотрион (I), никосульфурон (II) и аминопиралид (III), при этом массовые соотношения компонентов I:II:III находятся в пределах (2÷70):(1÷40):(0,1÷6).

2. Гербицидная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что для получения препаративных форм она дополнительно содержит агрохимически приемлемые вспомогательные вещества, такие как наполнители, разбавители, поверхностно-активные вещества, регуляторы кислотности, загустители, пеногасители, антифризы, биоциды и/или красители.

3. Гербицидная композиция по п. 2, отличающаяся тем, что разбавитель представляет собой органический растворитель, масло и/или воду.

4. Гербицидная композиция по п. 3, отличающаяся тем, что она может быть представлена в виде жидкой препаративной формы.

5. Гербицидная композиция по п. 4, отличающаяся тем, что она может быть выполнена в форме концентрата эмульсии, масляной дисперсии, суспоэмульсии или суспензионного концентрата.

6. Гербицидная композиция по п. 2, отличающаяся тем, что она может быть представлена в виде твердой препаративной формы.

7. Гербицидная композиция по п. 6, отличающаяся тем, что она может быть выполнена в форме водно-диспергируемых гранул.

8. Способ борьбы с сорняками в посевах кукурузы, характеризующийся тем, что на подлежащие уничтожению сорные растения и места их произрастания наносят предварительно разбавленную водой гербицидную композицию по любому из пп. 1-7.