Способ борьбы с бурой ржавчиной зерновой культуры тритикале при обработке раствором пероксида водорода Российский патент 2025 года по МПК A01N59/00 A01P3/00 C01B15/01 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к средству для борьбы с болезнями растений и к способу его применения для борьбы с болезнями растений.

Уровень техники

Пероксид водорода в малых концентрациях проявляет свойства активатора процессов в растительных тканях, что способствует повышению сопротивляемости растений воздействию патогенных факторов.

Раскрытие сущности изобретения

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно, к сфере применения химических средств обработки растений - фунгицидов, для противодействия распространению патогенных инфекций, в частности -бурой ржавчины (Puccinia recondita), поражающих вегетирующие растения.

Обеспечение высокой урожайности зерновых культур имеет большое значение при решении задач, поставленных в Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации, утвержденной Указом Президента России от 21 января 2020 года, в частности, для «обеспечения населения качественной и безопасной пищевой продукцией», а также в рамках реализации Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства, действующей на период до 2030 года.

Бурая ржавчина является опасным заболеванием злаковых культур, поражающим листья, стебли и зерно, приносящим ущерб урожаю, в отдельные годы, до 20%. В особой степени поражению подвержены озимые культуры. Растения, пораженные в осенний период, как правило погибают зимой. Возбудителем бурой ржавчины является Puccinia reconduct (лат.) - вид паразитических базидиальных грибов из порядка ржавчинных грибов. Споры возбудителя не погибают в зимний период и являются опасным фактором заражения здоровых растений в весенне-летний периоды вегетации. Поражая листовые пластины, ржавчина вызывает преждевременное усыхание листьев. Это приводит к нарушению развития растений и снижению веса зерна.

Наиболее распространенным средством борьбы с грибными заболеваниями является использование фунгицидов, применяемых для опрыскивания растений или протравливания семян. Среди фунгицидов, эффективных для опрыскивания вегетирующих растений, наиболее широко распространены: сульфат и хлороксид меди, соли дитиокарбаминовых кислот, трихлорметилтиоимиды, фенолы, органические соединения олова и ртути, а также соединения групп стробилуринов, триазолов, бензимидазолов. Предлагаемые средства необходимо применять в виде растворов с высокой концентрацией действующего вещества, что требует использования значительных количеств для достижения удовлетворительной эффективности. Кроме того, все известные фунгициды являются токсичными соединениями, представляющими опасность для окружающей среды и подлежат строгому контролю на присутствие в продуктах питания. Исходя из этого, целесообразно осуществлять поиск средств предотвращения распространения заболеваний зерновых культур, отличающихся высокой эффективностью при использовании в малых концентрациях и не относящихся к высокотоксичным соединениям.

Цель изобретения

Оценка использования водного раствора пероксида водорода малой концентрации в качестве фунгицидного средства для предотвращенияраспространения бурой ржавчины на вегетирующих растениях тритикале при обработке методом опрыскивания.

В качестве фунгицидов запатентованы (RU 2528975) соединения, соответствующие кристаллическому полиморфу 1-[4-[4-[5-(2,6-дифторфенил)-4,5-дигидро-3-изоксазолил]-2-тиазолил]-1-пиперидинил]-2-[5-метил-3-(трифторметил)-1Н-пиразол-1-ил]этанона. Кроме того, фунгицидный состав включает в эффективном количестве по меньшей мере один дополнительный компонент, выбранный из группы, состоящей из поверхностно-активного вещества и жидкого носителя. Изобретение относится к способу борьбы с болезнями растений, вызванными патогенами растений - грибами, включающему нанесение на растение или его часть, эффективного количества указанного полиморфа. К недостаткам изобретения относятся: сложное строение фунгицидно-активного вещества, отсутствие промышленного выпуска и возможности коммерческого приобретения, а также отсутствие в описании патента данных о возможности применения указанного средства против бурой ржавчины зерновых культур.

Значительное количество патентуемых фунгицидных композищий базируется на использовании в качестве активного компонента соединений меди. Например, патент ЕР 1471787 описывает различные сочетания органических и неорганических соединений меди, однако предложенные композиции, для достижения требуемого эффекта, требуют высоких концентраций активных веществ в составах для обработки растений и их эффективность в качестве фунгицида ограничена лишь некоторыми грибами, принадлежащим группе оомицетов (в частности, Plasmopara viticola).

В патенте US 4075326 описаны фунгицидные композиции, в которых неорганические соли меди объединены с медными солями ненасыщенных двухосновных органических кислот. Способ приготовления композиций требует сочетания 2-х и 3-х компонентных смесей, содержащих достаточно высокие концентрации меди, однако их эффективность не превосходит болеечем на 10 - 20% показатели составов, созданных на основе исходных реагентов.

Фунгицидные композиции на основе солей меди представлены в патенте RU 2527307. Составы эффективны против фитопатогенных грибов: Plasmopara viticola на винограде, Phytophthora spp.на овощах, Pseudoperonospora cubensis на тыквенных, Peronospora tabacina на табаке, Bremia lactucae на салатах и шпинате, Venturia spp.на плодовых деревьях, Uromyces appendiculatus на бобовых, Alternaria spp.на овощах и плодовых деревьях, Sphaeroteca fuliginea на тыквенных, Erysiphe spp.на овощах и злаках. Настоящие фитосанитарные композиции можно применять в агрономической практике для нанесений на растения или на их часть, в частности на все части растения, листья, стебли, ветви и корни. Вместе с тем, расход композиции для эффективной обработки весьма значительный, кроме того отсутствуют рекомендации по обработке зерновых культур от бурой ржавчины.

Способ защиты озимых зерновых культур от корневой гнили и карликовой ржавчины представлен в патенте RU 2461199 С2, предусматривающий применение фунгицидного штамма Pseudomonas fluorescens 17-1, депонированного в ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии под №622Д и ростстимулирующего штамма Sphingobacterium spiritivorum 38-22, депонированного там же под №620Д и фунгицида Винцит в соотношении 1:1:0,5. Состав рекомендован для обработки семян, фунгицид Винцит используют в количестве 150 мл на гектарную норму семян. На основании описания настоящего патента, установлено, что предлагаемый состав включает использование био-композиций, не имеющих широкой производственной базы и возможности коммерческого приобретения. Состав используется только для обработки семян и не предусматривает возможности обработки вегетирующих растений, а также требуется значительный расход препарата.

Фунгицидная композиция, представленная в патенте RU 2528698 С2 рекомендована для противодействия следующим патогенам: Erysiphegraminis, Fusarium graminearum, F. avenacerum, F. culmorum, Microdochium nivale, Puccinia striiformis, P. graminis, P. recondita, P. hordei, виды Typhula, Micronectriella nivalis, Ustilago tritici, U. nuda, Tilletia caries, Pseudocercosporella herpotrichoides, Rhynchosporium secalis, Septoria tritici, Leptosphaeria nodorum и Pyrenophora teres на пшенице и ячмене. Фунгицидная композиция может быть использована для внесения на листья. Изобретение по сфере применения и техническим решениям является наиболее близким к заявляемому; на этом основании предлагается в качестве прототипа.

Рецептура, заявленная в прототипе, имеет сложный состав, включающий активный компонент - толклофос-метил и вспомогательные компоненты: полиоксиэтилентристирилфенолфосфат, поливиниловый спирт, смешанное поверхностно-активное вещество на основе блок-сополимера ЕО/РО и полиоксиэтиленового эфира жирного спирта, загустители Kelzan СС или Van Gel, антифриз пропиленгликоль, противовспенивающее средство сурфинол 104ПГ, консервант Легенда МК. Используемая доза толклофос-метила составляет от 0,03 г до 14 г на гектар. Кроме того, в прототипе отсутствуют данные о возможности обработки культуры тритикале.

Предлагаемое настоящее изобретение предусматривает применение водного раствора пероксида водорода малой концентрации, что предусматривает снижение расхода активного компонента, для предотвращения распространения бурой ржавчины на посевах озимого тритикале. Обработка посевов ведется простым методом опрыскивания в период вегетации растений.

Экспериментальные исследования раствора пероксида водорода в качестве средства противодействия бурой ржавчине были проведены в Федеральном аграрном научном центре (ФАНЦ) Юго-Востока, г. Саратов. В качестве объекта исследований использовали тритикале, полученную при скрещивании пшеницы и ржи, являющаяся самостоятельным ботаническим родом - Triticosecale Wittmack ex A. Camus. Для проведения полевых экспериментов использовали сорт тритикале Зубр, созданный в ФАНЦ Юго-Востока. Настоящий сорт является высокопродуктивным образцом озимой гексаплоидной тритикале, разработанным специально для культивации в условиях Нижнего Поволжья. Сорт высевали на опытных участках, площадью 1 м², в первой декаде сентября. Обработку вегетирующих растений проводили в следующих вариантах:

- однократная обработка в третьей декаде октября;

- однократная обработка во второй декаде апреля;

- двукратная обработка в третьей декаде октября и во второй декаде апреля.

Для приготовления рабочего раствора использовали пероксид водорода, не содержащий стабилизаторов и других примесей, рекомендованный для использования в пищевой промышленности, производства «Blubonic Industries)), EU. Для приготовления рабочих растворов применяли воду деионизированную (ГОСТ Р 52501-2005).

В качестве рабочего раствора для обработки посевов применяли водный раствор пероксида водорода концентрацией - 15…50 мг/л, приготовленный методом смешения компонентов. Увеличение концентрации пероксида водорода выше предлагаемой нормы нежелательно, так как в этом случае пероксид водорода способствует образованию значительного количества активных форм кислорода - ионов и радикалов, действующих разрушительным образом на клетки и ткани растений. Понижение концентрации ниже заявленной нормы приводит к снижению фунгицидного эффекта воздействия раствора (пример 5). В качестве сравнения обрабатывали посевы деионизированной водой (контрольный опыт - пример 6).

Применение растворов с низкой концентрацией пероксида водорода способствует малому расходу активного вещества. Сравнительная оценка расхода активных веществ при использовании различных фунгицидов приведена в таблице 1.

Таблица 1. Нормы расхода активных веществ различных фунгицидных препаратов на обработку 1 гектара посевов зерновых культур

Обработка посевов проводили с использованием стандартного распылителя. Норма расхода рабочего раствора составила - 300 мл/м² (каждая обработка). Опрыскивание производили в сухую безветренную погоду в трехкратной повторности. Для сравнения использовали среднеарифметическое значение трех повторностей в опыте.

Оценка эффективности заявляемого фунгицидного средства производилась визуальным методом при осмотре растений тритикале в предуборочный период (3 декада июня - 1 декада июля). Признаки бурой ржавчины имеют различные характеристики в зависимости от периода развития заболевания. Первые наблюдаемые признаки проявляются на листовых пластинах и листовых влагалищах. Вначале на них образуются беспорядочно разбросанные бурые пятна. В них развиваются урединиоспоры гриба. С течением времени пятна не сливаются, а вокруг них появляются некрозы тканей. В конце вегетационного периода пятна темнеют и становятся глянцевыми. Количество пораженных растений устанавливали методом пересчета на каждом из опытных участков. За результат принимали число пораженных растений, отнесенное к общему числу растений на опытном участке, выраженное в процентах.

В соответствии с данными проведенных опытов применения водного раствора пероксида водорода в концентрации 15…50 мг/л, методом двукратного опрыскивания посевов тритикале, с расходом рабочего раствора - 300 мл на 1 м² посевов каждая обработка, достигаемым эффектом является снижение пораженных бурой ржавчиной растений, по сравнению с контрольным опытом, с 28,9% до уровня 4,3…4,8%.

Пример 1. Водный раствор пероксида водорода с концентрацией 15 мг/л применяли для обработки посевов озимой культуры тритикале методом опрыскивания. Двукратная обработка проводилась в следующие периоды: в третьей декаде октября и во второй декаде апреля (повторная обработка). При каждой обработке посевов расход рабочего раствора составлял - 300 мл/м² посевной площади опытного участка. Диагностика зараженности растений бурой ржавчиной проведена в 3 декаде июня методом визуального контроля. Результат подсчета: проявленные симптомы поражения бурой ржавчиной установлены на 4,8% растений.

Пример 2. В условиях примера 1, кроме: применяли водный раствор пероксида водорода с концентрацией 50 мг/л. Установлено 4,3% пораженных бурой ржавчиной растений.

Пример 3. В условиях примера 1, кроме: проведена однократная обработка в третьей декаде октября. Установлено 11,8% пораженных бурой ржавчиной растений.

Пример 4. В условиях примера 1, кроме: проведена однократная обработка во второй декаде апреля. Установлено 17,4% пораженных бурой ржавчиной растений.

Пример 5. В условиях примера 1, кроме: применяли водный раствор пероксида водорода с концентрацией 12,5 мг/л. Установлено 7,8% пораженных бурой ржавчиной растений.

Пример 6 (контрольный опыт). В условиях примера 1, кроме: применяли деионизированную воду. Установлено 28,9% пораженных бурой ржавчиной растений.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам борьбы с бурой ржавчиной злаковых культур. Фунгицидный состав для борьбы с поражением посевов озимой культуры тритикале заболеванием бурой ржавчиной, вызываемым Puccinia recondita, представляет собой водный раствор пероксида водорода в концентрации 15-50 мг/л в деионизированной воде. В фунгицидном составе используют пероксид водорода, рекомендованный для использования в пищевой промышленности. Способ борьбы с поражением посевов озимой культуры тритикале заболеванием бурой ржавчиной, вызываемым Puccinia recondita, включает двукратную обработку растений тритикале в период вегетации опрыскиванием фунгицидным составом с расходом на каждую обработку 300 мл/м² посевной площади. Предлагаемый фунгицидный состав и способ борьбы с поражением посевов озимой культуры тритикале заболеванием бурой ржавчиной, вызываемым Puccinia recondita, обеспечивает снижение поражения обрабатываемой культуры бурой ржавчиной до уровня 4,3-4,8%, является экологически безопасным, нетоксичным для обрабатываемой культуры. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

1. Фунгицидный состав для борьбы с поражением посевов озимой культуры тритикале заболеванием бурой ржавчиной, вызываемым Puccinia recondita, характеризующийся тем, что представляет собой водный раствор пероксида водорода в концентрации 15-50 мг/л в деионизированной воде.

2. Фунгицидный состав по п. 1, характеризующийся тем, что используют пероксид водорода, рекомендованный для использования в пищевой промышленности.

3. Способ борьбы с поражением посевов озимой культуры тритикале заболеванием бурой ржавчиной, вызываемым Puccinia recondita, характеризующийся тем, что включает двукратную обработку растений тритикале в период вегетации опрыскиванием фунгицидным составом по любому из пп. 1 или 2 с расходом на каждую обработку 300 мл/м² посевной площади.