Способ дефолиации сельскохозяйственной культуры

 

Описывается способ дефолиации сельскохозяйственной культуры, включающий ее обработку водным раствором смеси хлорсодержащего соединения с высокомолекулярным, в качестве хлорсодержащего соединения используют органическое или неорганическое хлорсодержащее соединение, а в качестве высокомолекулярного соединения используют кислород- или азотсодержащие полимеры. Технический результат заключается в расширении области применения дефолиантов и увеличении урожайности сельскохозяйственных культур. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к дефолиации и десикации сельскохозяйственных культур.

Известен способ дефолиации хлопчатника, в котором в качестве дефолианта используют смесь хлората и хлорида кальция, хлораты натрия, хлораты магния [Н. А.Алиев. Дефолианты и десиканты хлопчатника, справочник "ФАНТ", Ташкент, 1990 г., с. 36-41].

К недостаткам известного способа относится большой расход препаратов на единицу площади - 8-18 кг/га. Большие нормы расходов приводят к сильному засорению почвы. Кроме того, хлораты являются препаратами жесткого действия, что снижает качество конечного продукта.

Наиболее близким к предлагаемому является способ дефолиации хлопчатника, в котором используется в качестве дефолианта поликомплекс этиленпродуцирующего активного вещества с полимером - полигексаметиленгуанидином или полиэтиленимином.

Структурная формула его имеет вид n, m=1, 2 и(или) с полиэтиленимином (ПЭИ): n=20-27090; n,m=1, 2 (Патент РФ 2079512, кл. С 08 F 8/40, БИ, 14, 1997 г.).

Препараты стимулируют опадание листьев и раскрытие коробочек. Применение препаратов дает возможность увеличения урожайности и сортности хлопчатника, сокращает время механизированной уборки, позволяет проводить одноразовую машинную уборку плантаций. Препараты водорастворимы, просты в употреблении.

К недостаткам известного способа относится то, что полиэтиленимин является труднодоступным компонентом.

Техническая задача, решаемая данным изобретением, заключается в расширении области применения дефолиантов и увеличении урожайности сельскохозяйственных культур.

Техническая задача решается за счет того, что в способе дефолиации сельскохозяйственной культуры, включающем ее обработку 0,5% водным раствором биологически активного вещества, в качестве биологически активного вещества используют хлорсодержащее соединение: смесь 2-хлорэтилфосфоновой кислоты с гидроокисью калия при молярном соотношении 1/10, или смесь монохлоруксусной кислоты с гидроокисью калия при соотношении 1/0,6-1/1, или перхлорат натрия, с высокомолекулярным соединением: полигексаметиленгуанидин хлоридом, или поливиниловым спиртом, или натрийкарбоксиметилцеллюлозой при эквимолярном соотношении хлорсодержащего соединения и высокомолекулярного соединения.

В качестве сельскохозяйственной культуры используют хлопчатник, или сою, или подсолнечник.

Способ заключается в опрыскивании сельскохозяйственных культур (хлопчатника, сои, подсолнечника) 0,4-0,6% водными растворами комплексного дефолианта, представляющего собой смеси биологически активного вещества с высокомолекулярными соединениями. В качестве макромолекулярных соединений используют полигексаметиленгуанидин (ПГМГ), или полиоксиалкиленгуанидины (ПОАГ) со следующими степенями полимеризации: n=4-50;
n=4-20, A=Cl; 1/2 H₃PO₄
R=~(CH₂)₃O(CH₂)₂O(CH₂)₃~, (CH₂)₃O(CH₂)₄O(CH₂)₃~,
поливиниловый спирт (ПВС) с молекулярной массой 7•10⁴;
полиэтиленимин (ПЭИ) молекулярной массы 1•10⁴-1,2•10⁵;
карбоксилметилцеллюлозу (КМЦ) молекулярной массы 5•10⁴-1,5•10⁵,
С₆Н₇O₂(ОН)_3-х(ОСН₂СООNа)_х,
где на 3000 гидроксильных групп приходится 82 замещенных.

Выбранные интервалы молекулярных масс полимеров обеспечивают образование на поверхности растений пленку, содержащую активные компоненты.

В качестве активного вещества используют 2-хлорэтилфосфоновую кислоту (ХФК), монохлоруксусную кислоту, перхлорат натрия. Соотношение макромолекулярного вещества и активного вещества 0,5-1 мономерных звеньев на моль активного вещества. Гидроокись калия добавляют к монохлоруксусной кислоте для получения соли, которая активна и малоопасна. Добавка гидроокиси калия к ХФК и к 2-хлорэтилгидразину повышает их активность.

Все исходные вещества являются промышленными продуктами. ПВС нетоксичен, благодаря чему находит широкое и многообразное применение в медицине и пищевой промышленности [С.Н.Ушаков. Поливиниловый спирт и его производные", АН СССР, М-Л., 1960 г., т. II, с. 781-790].

ПЭИ малотоксичен, широко, используется в производстве бумаги, в том числе для упаковки пищевых продуктов [А.Гембицкий и др. Полиэтиленэмин. - М.: Наука, 1971 г., с. 188-192; А.Гембицкий и др. Химия этиленэмина. - М.: Наука, 1966 г., с. 200-232].

КМЦ нетоксична. Производится промышленностью в больших масштабах. Широко применяется в текстильной, пищевой промышленности и в фармакологии [Г.А.Петропавловский. Гидрофильные частичнозамещенные эфиры целлюлозы и их модификация путем химического сшивания. - Ленинград: Наука, 1988 г., с. 100-101, 110; З.А.Роговин. Химические превращения и модификация целлюлозы, М.: Химия, 1967 г., с. 138, 140, 160-164].

Перхлорат натрия нетоксичен. За многолетнюю практику получения перхлоратов в промышленных масштабах не известно ни одного случая отравления им [И. Шумахер. Перхлораты, свойства, производство и применение. - М.: Гос. научн. техн. изд-во хим. лит-ры, 1963 г., с. 195].

ХФК - твердое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. ЛД₅₀ для различных видов животных 3000-4200 мг/кг [Н.А.Алиев. Дефолианты и десиканты хлопчатника. Справочник "ФАНТ", Ташкент, 1990 г., с. 36-41].

В водных растворах сохраняет стабильность при рН<4,5. При более высоких значениях рН она разлагается с выделением этилена [Н.Ф.Зубкова и др. Применение и особенности действия дефолиантов и десикантов. "Агрохимия", 1991 г., 8, с. 127-129, 132, 133]. Товарный продукт - 50% водный раствор.

Монохлоруксусная кислота в виде калиевой соли малоопасна. Это твердое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде и стабильное в водных растворах.

Макромолекулярные дефолианты более эффективны, чем низкомолекулярные вещества благодаря пролонгированному действию биологически активного компонента, закрепляемого на растении полимерной пленкой. Кроме того, они малотоксичны. Исходя из химической реакционноспособности очевидно, что некоторые использованные полимеры способны образовывать новые соли с активными компонентами смеси, например ПГМГ и ПОАГ с 2-хлорэтилфосфоновой кислотой, монохлоруксусной кислотой или перхлоратом натрия.

Предлагаемый способ дефолиации осуществляют следующим образом.

К водному раствору высокомолекулярного соединения при перемешивании добавляют водный раствор биологически активного вещества из расчета 0,5-1 моль на мономерное звено полимера и полученным раствором опрыскивают сельскохозяйственные растения. Норма расхода комплексного дефолианта (макромолекулярное соединение плюс активное вещество) 5 кг/га, рабочая концентрация раствора 0,4-0,6%.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1.

К 2,065 кг ПЭИ в виде 20% водного раствора при перемешивании добавляют 2,935 кг перхлората натрия, растворенного в 10 л воды. Для получения 0,5% раствора добавляют 974 л воды. Полученным раствором опрыскивают кусты хлопчатника по стандартной методике на площади 1 га.

Пример 2.

По стандартной методике примера 1 опрыскивают кусты хлопчатника 0,5% раствором, состоящим из 1,894 ПВС, 0,12 кг гидроокиси калия и 3,1 кг 2-хлорэтилфосфоновой кислоты.

Пример 3.

По методике примера 1 опрыскивают кусты хлопчатника 0,5% раствором, состоящим из 3,21 кг КМЦ, 0,069 кг гидроокиси калия и 1,789 кг 2-хлорэтилфосфоновой кислоты.

Пример 4.

По методике примера 1 опрыскивают кусты хлопчатника 0,5% раствором, состоящим из 3,395 кг КМЦ и 1,604 кг перхлората натрия.

Пример 5.

По методике примера 1 опрыскивают посевы сои 0,5% раствором, состоящим из 1,865 кг ПЭИ, 0,12 кг гидроокиси калия и 3,1 кг 2-хлорэтилфосфоновой кислоты.

Пример 6.

По методике примера 1 опрыскивают посевы сои 0,5% раствором, состоящим из 2,71 кг полигексаметиленгуанидина хлорида, 0,853 кг гидроокиси калия и 1,44 кг монохлоруксусной кислоты.

Пример 7.

По методике примера 1 опрыскивают посевы сои 0,5% раствором, состоящим из 1,847 кг ПВС, 1,98 кг монохлоруксусной кислоты и 1,1 кг гидроокиси калия.

Пример 8.

По методике примера 1 опрыскивают посевы сои 0,5% раствором, состоящим из 2,356 кг полигексаметиленгуанидина хлорида, 0,74 кг гидроокиси калия и 1,916 кг 2-хлорэтилфосфоновой кислоты.

Пример 9.

По методике примера 1 опрыскивают посевы подсолнечника 0,5% раствором, состоящим из 1,816 кг ПЭИ, 1,997 кг монохлоруксусной кислоты и 0,683 кг гидроокиси калия.

Пример 10.

По методике примера 1 опрыскивают посевы подсолнечника 0,5% раствором, состоящим из 3,162 кг КМЦ, 1,154 кг монохлоруксусной кислоты и 0,683 кг гидроокиси калия.

Пример 11.

По методике примера 1 опрыскивают посевы подсолнечника 0,5% раствором, состоящим из 2,678 кг полигексаметиленгуанидина хлорида и 2,322 кг перхлората натрия.

Пример 12.

По методике примера 1 опрыскивают посевы подсолнечника 0,5% раствором, состоящим из 2,093 кг ПВС и 2,907 кг перхлората натрия.

После опрыскивания на 6 и 12 день определяют процент опадания листьев и процент раскрытия коробочек хлопчатника. Исследования дефолиирующей активности препаратов осуществляли как на модельных растениях, выращенных в естественных условиях, так и на полевых делянках. Испытания хлопчатника проводили на средневолокнистых сортах "Бухара-6", "Наманган-1", "Юлдуз". Контролем служили необработанные растения. Повторяемость опытов троекратная. Все опыты дали положительный результат по сравнению с известными препаратами.

Результаты испытаний новых дефолиирующих препаратов представлены в таблицах 1, 2 и 3.

Результаты испытаний способа дефолиации показали его высокую эффективность. Отмечено ускорение созревания коробочек при отсутствии отрицательного действия на рост и развитие растений. Полимерные композиции более активны, чем низкомолекулярные вещества вследствие пролонгированного и мягкого действия закрепленного на полимере биологически активного вещества. При нанесении составов на листовую пластинку происходит ускоренное образование отделительного слоя, приводящее к опаданию листьев и раскрытию коробочек у хлопчатника. Предлагаемый способ сокращает время ожидания механизированной уборки, позволяет проводить одноразовую уборку плантаций. Благодаря применению способа увеличивается урожайность культур и повышается сортность сельскохозяйственной продукции. Препараты водорастворимы, просты в употреблении, экологически безопасны.

Формула изобретения

1. Способ дефолиации сельскохозяйственной культуры, включающий ее обработку 0,5%-ным водным раствором биологически активного вещества, отличающийся тем, что в качестве биологически активного вещества используют хлорсодержащее соединение - смесь 2-хлорэтилфосфоновой кислоты с гидроокисью калия при молярном соотношении 1/10, или смесь монохлоруксусной кислоты с гидроокисью калия при соотношении 1/0,6-1/1, или перхлорат натрия с высокомолекулярным соединением - полигексаметиленгуанидин хлоридом, или поливиниловым спиртом, или натрийкарбоксиметилцеллюлозой при эквимолярном соотношении хлорсодержащего соединения и высокомолекулярного соединения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сельскохозяйственной культуры используют хлопчатник, или сою, или подсолнечник.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3