Композиция для иммунизации растений от различных фитопатогенов

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно: к средствам защиты растений от болезней, в частности, композиции для иммунизации растений от различных фитопатогенов. Композиция для иммунизации растений от различных фитопатогенов на основе смеси жирных кислот, содержащей арахидоновую кислоту и/или эйкозапентаеновую кислоту или их низшие алкиловые эфиры, антиоксиданты и мочевину. Композиция обладает высокой иммуностимулирующей активностью, обеспечивает системность и продолжительность защитного действия от различных фитопатогенов на широком спектре различных сельскохозяйственных культур. Композиция стабильна, ее состав не изменяется при хранении при комнатной температуре в течение нескольких месяцев. 9 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно: к средствам защиты растений от болезней.

Известна композиция, индуцирующая устойчивость картофеля, сахарной свеклы и томатов к патогенным грибам липогликопротеидный комплекс (ЛГП комплекс), содержащий в качестве активного начала арахидоновую и эйкозапентаеновую кислоты [1] Недостатком данной композиции является недостаточно высокая биологическая эффективность и наличие аллергенного эффекта.

Целью изобретения является повышение иммуностимулирующей активности в борьбе с различными видами болезней (патогенных грибов, бактерий, вирусов и нематод) на широком спектре сельскохозяйственных культур и улучшение свойств композиции, создание композиции, не содержащей аллергенных компонентов, стабильной при хранении при комнатной температуре в течение нескольких лет.

Это достигается предложенной композицией для иммунизации растений от различных патогенных грибов, бактерий, вирусов и нематод, включающей активное вещество и целевые добавки, отличительной особенностью которой является то, что в качестве активного вещества она содержит в эффективном количестве смесь высших жирных кислот с содержанием арахидоновой кислоты (АК) и/или эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК) или их низших алкиловых эфиров в количестве не менее 10 мас. от суммы кислот, а в качестве целевых добавок антиоксиданты и мочевину. Свойства предложенной композиции определяются не столько способом получения жирных кислот, не точным качественным и количественным составом компонентов в смеси жирных кислот, а в первую очередь наличием в этой смеси АК и/или ЭПК, антиоксиданта и мочевины.

Жирные кислоты, содержащие АК и/или ЭПК получают по описанным в литературе технологиям, в частности из животного сырья: из липидов поджелудочной железы и надпочечников крупного рогатого скота, надпочечников или печени свиньи, из сардин и т.д. или на основе микробиологического синтеза с использованием различных грибов-продуцентов: Mortierella hygrophila, Mortierella alpina, Pythium catenu- latum, Pythium coloratum, Pythium insidiosum, Saprolegnia parasitica и т.д. В основном техника культивирования грибов, методы экстракции и выделения жирных кислот хорошо известна специалистам.

При использовании микробиологического способа либо экстракцией животного сырья получают смеси жирных кислот с содержанием АК и/или ЭПК от 10% и более от суммы жирных кислот.

Предложенная композиция используется в виде таблеток с известными ингредиентами (детергент, антислеживатель и различные красители).

Способ получения композиции в виде таблеток осуществляют, например следующим образом.

Жирные кислоты с содержанием арахидоновой кислоты до 50% от суммы жирных кислот получают культивированием грибапродуцента, где в качестве продуцента используют штамм Mortierella hygrophila FM-V-23 [2] Мицелий гриба отделяют фильтрованием и лиофилизуют. Для выделения жирных кислот к высушенной биомассе добавляют последовательно ацетилхлорид и этанол и кипятят до удаления растворителей. Смесь, содержащую этиловые эфиры жирных кислот экстрагируют гексаном. Гексан выпаривают на вакуумном испарителе и получают этиловые эфиры жирных кислот.

Состав жирных кислот в виде этиловых эфиров при продолжительности ферментации 112 ч представлен в табл. 1.

Для приготовления композиции в смесь жирных кислот вводят антиоксидант, например, гексановый раствор бутилокситолуола, детергенты (для улучшения диспергирования активного начала), например, Твин-20 и антислеживатель, например, Аэросил АМ-1-300, и различные красители, затем их смешивают с мочевиной. Перемешивание проводят в емкостях, оборудованных мешалкой в течение 10-12 ч, после чего смесь выгружают из смесителя и загружают в приемный бункер таблетирующей машины. Один из вариантов конкретного состава используемой композиции представлен в табл.2. Данный состав таблеточной смеси соответствует таблеткам, предназначенным для обработки 1 кг семян овощных культур, либо 1 т семян злаковых культур, либо 4 т посевного картофеля, либо 1 га посевной площади.

Так, таблетка массой 0,3 г для данного состава таблеточной смеси при наличии этилового эфира арахидоновой кислоты около 50% в смеси этиловых эфиров жирных кислот содержит содержит примерно 10 мг этилового эфира арахидоновой кислоты. При наличии этиловых эфиров АК и ЭПК около 10% в смеси этиловых эфиров жирных кислот таблетка содержит примерно 2 мг этиловых эфиров АК и ЭПК.

В тесте на ускоренное хранение (при температуре 91^oС в течение 6 ч) композиция (таблетка) абсолютно стабильна, а это равносильно хранению композиции нескольким годам при комнатной температуре. Тогда как индивидуальные полиненасыщенные жирные кислоты, например, арахидоновая кислота подвержены окислению на 5-10% за три дня хранения при температуре 37^oС (по данным каталога фирмы "Serva", 1991).

При использовании таблетку растворяют в 100 мл чистой холодной воды в течение 30 мин. Полученный концентрат препарата (маточный раствор) смешивают с необходимым количеством воды в зависимости от проводимой обработки и культуры.

Проведены испытания композиции, содержащей различные сочетания жирных кислот, их смесей и их алкиловых эфиров и известного аналога ЛГП-комплекса, содержащего в качестве активного начала арахидоновую (АК) и эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК), а также арахидоновой кислотой в изопропаноле. Клубни картофеля сорта Огонек, обработанные перед посадкой композицией с различным содержанием АК и/или ЭПК и ЛПГ-комплексом, а также АК в изопропаноле, высаживали на делянках, а затем учитывали развитие болезней на листьях растений, выросших из индуцированных клубней. Данные по испытанию биологической активности композиции и ЛГП-комплекса, а также АК в изопропаноле представлены в табл.3.

Как видно из табл. 3, предлагаемая композиция обладает более высокой биологической активностью, чем ЛГП-комплекс и АК, при этом уровень биологической эффективности для композиции с различным содержанием АК и/или ЭПК или их низших алкиловых эфиров примерно одинаков.

Испытания проводили на различных сортах картофеля, томатов, огурцов, сахарной свекле, зерновых, зернобобовых, винограднике и других сельскохозяйственных культурах. В методике демонстрационных опытов предусматривали сравнение предлагаемой композиции с необработанным контролем и с высокоэффективными современными эталонными фунгицидами. Учитывали результаты как естественного, так и искусственного заражения рядом грибных и бактериальных патогенов при предпосевной обработке семян и клубней и в период вегетации. Оценивали качество и количество собранного урожая. С помощью данной композиции удавалось индуцировать устойчивость вегетирующих растений, семян и клубней к ряду патогенных грибов, бактерий, вирусов и нематод.

Пример 1. Картофель. Схема опыта.

Вариант 1. Двукратное применение композиции: предпосадочное опрыскивание семенных клубней из расчета 1/4 таблетки композиции (0,075 г) и 7-8 л воды на 1 т клубней; опрыскивание растений в фазу бутонизации из расчета 1 таблетка композиции (0,3 г) и 400 л воды на 1 га.

Вариант II. Двукратное применение препарата крезацин, 99,9% (этанол) кр. п. предпосадочное опрыскивание семенных клубней из расчета 1,6 препарата и 32 л воды на 1 т клубней; опрыскивание растений в фазу бутонизации из расчета 18 г препарата и 400 л воды на 1 га.

Вариант III. Система применения химических средств защиты (стандарт): предпосадочное опрыскивание семенных клубней из расчета 0,5 кг препарата бенлат, 50% с. п. и 10 л воды на 1 т клубней; четырехкратное опрыскивание растений фунгицидами по схеме: ридомил МЦ, 72% с.п. (2,5 кг/га) ридомил МЦ, 72% с.п. (2,5 кг/га) поликарбацин, 80% с.п. (2,4 кг/га) поликарбацин, 80% c. п. (2,4 кг/га). Норма расхода воды 400 л/га.

Вариант IV. Обработка семенных клубней и растений защитно-стимулирущими средствами не проводится (контроль).

Обработку клубней композицией провели за два дня до посадки, а препаратом крезацин и бенлат в день посадки. Данные по испытаниям приведены в табл. 4-7.

Испытания предлагаемой композиции показали, что биологическая эффективность при двукратной обработке ею картофеля находится практически на уровне двукратного применения крезацина (эталон) и пятикратного применения химических пестицидов (стандарт). Распространенность и степень развития ризоктониоза была соответственно на 12,1 и 10,1% ниже контроля. Также наблюдалась заметная тенденция снижения распространения и развития альтернариоза (на 4,0 и 1,1% cоответственно) и фитофтороза (на 4,0 и 1,1 соответственно).

Обработанные композицией растения превосходили контрольные по высоте (108,5-109,1% к контролю). У клубней картофеля подавлялось апикальное доминирование, в результате чего возрастало число стеблей в кусте (115,1-118,1% к контролю), а также число клубней на одном растении (111,2-119,4% к контролю). Прибавка урожая здоровых клубней в результате обработки композицией составила 4,7 т/га (120,5% к контролю).

Пример 2. Зерновые культуры.

Испытания композиции на яровой и озимой пшенице при предпосевной обработке семян и вегетирующих растений показали, что композиция не уступает взятым в качестве эталонов химическим препаратам бенлату и фоликуру. В среднем за 2 года развитие корневых гнилей фузариозно-церкоспореллезного типа снизилось на 35-53% а величина сохраненного урожая составила 5-6 ц/га. При опрыскивании посевов колосовых культур композиция снизила развитие мучнистой росы на 68-75% септориозной пятнистости на 36-41% пиренофорозной на 37-47% заспоренность семян возбудителями альтернариоза при обработке посевов в период колошения снизилась с 12% до 2% Пример 3. Огурцы и томаты защищенного грунта.

Испытания показали, что композиция превышала по биологической эффективности эталонные препараты байтан и байлетон при защите огурцов и томатов от мучнистой росы. Опрыскивание композицией растений огурцов и томатов во время вегетации позволило полностью (на 100%) устранить мучнистую росу. Одновременно с этим она оказала положительное влияние на вегетирующие и генеративные органы растений: облиственность увеличилась более чем на 20% количество плодов на 50% Композиция обладает высокой нематицидной, вирусоцидной и бактерицидной активностью при внесении ее в почву, обработке семян и опрыскивании растений во время вегетации. В частности, при использовании композиции на томатах биологическая активность против вируса-стрика составляла почти 100% и бактериозов (черная бактериальная пятнистость) более 50% Обработка композицией семян томатов сорта Карлсон, а также почвы привело к снижению заражения томатов галловыми нематодами до уровня 36,3% при 100% зараженности контроля. Данные представлены в табл. 8. Пример 4. Сахарная и кормовая свекла.

Применение композиции в борьбе с мучнистой росой и церкоспорозом в производственных условиях позволило получить значительную прибавку урожая не менее 20 ц/га.

Были проведены испытания защитно-стимулирующего действия композиции в тепличных условиях на сахарной и кормовой свекле против корнееда. Семена сахарной и кормовой свеклы замачивали на 24 ч в водном растворе композиции, или в водном растворе мочевины, или в воде. Затем семена высевали в ящики с почвой. Искусственный инфекционный фон создавали путем внесения в почву при посеве суспензии спор основных возбудителей корнееда. В фазе первой пары настоящих листьев растения выкапывали и определяли степень пораженности корнеедом. Сравнительные данные по биологической активности предложенной композиции и мочевины представлены в табл.9.

Представленные в табл.9 данные свидетельствуют о том, что предложенная композиция эффективна против корнееда (на 30% снижается поражение по сравнению с контролем), а также более эффективна по сравнению с мочевиной.

Таким образом, предложена композиция для иммунизации растений, обладающая высокой иммуностимулирующей активностью, обеспечивающая системность и продолжительность защитного действия от различных патогенных грибов, бактерий, вирусов и нематод на широком спектре различных сельскохозяйственных культур, не содержащая аллергенных компонентов. Композиция стабильна, ее состав не изменяется при хранении при комнатной температуре в течение нескольких лет. данная композиция может дополнить арсенал существующих средств защиты растений.

Формула изобретения

Композиция для иммунизации растений от различных фитопатогенов, включающая активное вещество и целевые добавки, отличающаяся тем, что в качестве активного вещества она содержит в эффективном количестве смесь высших жирных кислот с содержанием арахидоновой и/или эйкозапентаеновой кислоты или их низших алкиловых эфиров в количестве не менее 10 мас. от суммы кислот, а в качестве целевых добавок антиоксиданты и мочевину.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7