Синергетическая композиция для предотвращения предуборочного опадения плодов
SYNERGISTIC COMPOSITION FOR PREVENTION OF PRE-HARVEST CROP LOSS

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологии выращивания и сохранения растениеводческой продукции - плодов и фруктов (яблони, груши, абрикосы и др.).
В промышленном садоводстве часто ищут пути предотвращения довольно значительной потери урожая и убирают плоды до их созревания. От этого страдает качество урожая. Чтобы плоды могли полностью развиться и приобрести типичный для сорта вкус и аромат их нужно убирать в должное время. Поэтому во всем промышленном плодоводстве имеется большая потребность в подходящих средствах борьбы с нежелательным предуборочным опадением плодов. Это является одной из самых значимых проблем в садоводстве, поскольку потери урожая могут достигать 20-25% и более.
Предуборочное опадение плодов усиливается при неблагоприятных погодных условиях (сильный ветер, продолжительные дожди и др.) и при длительном периоде съема из-за организационных моментов, или из-за низкого уровня механизации, что вынуждает производителей проводить уборку урожая в ранние сроки, а это отрицательно влияет на качество и лежкоспособность плодов.
Актуальность проблемы обуславливает активные поиски способов продления сроков уборки плодов с сохранением их качества и минимальными потерями от преждевременного опадения.
Известно, что для уменьшения предуборочного опадения плодов в период вегетации яблони обрабатывают веществами, ингибирующими образование этилена в растении и плодах (AVG - аминоэтоксивинилглицин), что позволяет замедлить созревание плодов на дереве, продлить сроки их съема с сохранением высоких товарных качеств и лежкоспособности /1/. Недостатком известного метода является слишком маленький эффект от обработки.
Известно применение для уменьшения предуборочного опадения плодов препаратов на основе 1-метилциклопропена (1-МЦП), ингибирующего синтез и потребление этилена плодами и зелеными частями растений. Так, известен  способ получения порошкового препарата путем пропускания газообразного 1-метилциклопропена через водный раствор циклодекстринов с последующим выделением твердого комплекса 1-метилциклопропена с   α-циклодекстрином фильтрацией и сушкой, или путем сорбции газообразного 1-метилциклопропена пористым твердым мелкодисперсным органическим или неорганическим материалом, в котором вещества, замедляющие высвобождение 1-метилциклопропена из порошкового препарата, вводят на стадии получения и/или выделения комплекса 1-метилциклопропена с   -циклодекстрином или до и/или после сорбции газообразного 1-метилциклопропена пористым твердым органическим материалом. Более одного вещества, замедляющего высвобождение 1-МЦП, может быть введено на одной или более стадиях получения, выделения препарата или до или после процесса сорбции.
Предпочтительно, при получении препарата методом пропускания (барботажа) газообразного 1-МЦП через водный раствор циклодекстринов вещества, замедляющие высвобождение 1-метилциклопропена, добавляют в исходный водный раствор циклодекстринов.
Предпочтительно, при получении препарата методом сорбции газообразного 1-МЦП пористым твердым мелкодисперсным органическим или неорганическим материалом вещества, замедляющие высвобождение 1-МЦП, вводят в препарат после завершения процесса сорбции.
В качестве веществ, замедляющих высвобождение 1-МЦП из препарата, могут быть использованы неорганические вещества (такие как, силикаты, хлориды, фосфаты щелочных и щелочноземельных металлов и др.) и органические водорастворимые полимеры природного и синтетического происхождения (альгинат натрия, хитозан, карбоксиметилцеллюлоза, поливиниловый спирт, полиметакриламид и др.).
Предпочтительно в качестве веществ, замедляющих высвобождение 1-МЦП из препарата, используют натрий кремнекислый, альгинат натрия и полиметакриламид (/2/).
Основным недостатком применения препаратов 1-МЦП является недостаточно высокий эффект, хотя он и выше, чем в /1/.
Известно применение регуляторов роста - синтетических ауксинов - для эффективного сдерживания опадения плодов яблони /3/.  Так, в /4/ дается подробная инструкция по применению товарного препарата «Обстактин» на основе α-нафтилуксусной кислоты (α-НУК). Отмечается что, амид α-НУК оказывает меньшее действие, чем сама α-НУК. Поэтому для опрыскиваний нужны более высокие концентрации с тем, чтобы в такой же степени повысить прочность прикрепления плодов, как и при обработке α-НУК.
В зависимости от погодных условий и сорта оптимальные концентрации амида составляют 25-35 мг/л. Для α-НУК, напротив, обычно достаточна концентрация 10-20 мг/л Преждевременное опадение плодов связано с нарушением ауксин-этиленового баланса в сторону увеличения содержания этилена и снижения экспорта ауксина в зону отделения плодоножки от растения.
Известен способ обработки деревьев различными препаратами α-нафтилуксусной кислоты /5/. Отмечается, что применение препарата в промышленном производстве затруднено, что связано, в первую очередь, с медленной растворимостью в воде. В работе указано, что на отечественном рынке предлагаются препараты, содержащие в своем составе α-НУК, но быстро растворимые в воде (препарат «Обстактин»). Разработка технологии применения этих препаратов с учетом подбора концентраций и определения сроков обработки, сортовых особенностей и погодных условий, позволяет эффективно снизить опадение плодов.
Некорневые обработки деревьев ауксином (α-НУК, «Обстактин») в предуборочный период, сдерживают опадение плодов яблони, эффективность этого технологического приема зависит от сорта и сроков созревания.
В результате проведенных масштабных исследований было, в частности, показано:
- Использование препарата «Обстактин» на осенних и зимних сортах более эффективно (по сравнению с летними) по продолжительности сдерживания опадения плодов и в значительной мере зависит от используемых концентраций.
- Использование α-НУК, в чистом виде, на летних сорта яблони Мелба, Мечта наиболее эффективно при обработке деревьев за 2 недели до предполагаемой даты съема (концентрация препарата - 20 мг/л), что снижало опадение плодов до 14,6 и 2,6% соответственно (контроль - 46,4 и 28,7% соответственно).
- Эффективное использование α-НУК, в составе препарата «Обстактин», на летнем сорте яблони - Мелба, возможно при обработке деревьев за 5 дней до предполагаемой даты съема и начала массового опадения плодов. Концентрация препарата - 3 мл/10 л.
- По предварительным данным оптимальная концентрация препарата «Обстактин» для сортов Жигулевское (осенний) и Синап Орловский (зимний) составила - 2 мл/10 л, Мартовское (зимний) - 4 мл/10 л.
Основными недостатками известного технического решения является его малая универсальность - сильная зависимость от сортовых особенностей плодов - и в ряде случаев относительно низкая эффективность, особенно в ветреную погоду.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к заявленному является работа /6, прототип/, где приводится сравнение различных препаратов для уменьшения предуборочного опадения плодов, среди которых - α-НУК, калиевая соль α-НУК (КАНУК), амид α-НУК, 2,4,5-трихлорфеноксипропионовая кислота (ТХФПК). Отмечено, что для получения соответствующего эффекта опрыскивания препаратом α-НУК важно точно соблюдать сроки опрыскивания. Обычно им опрыскивают, как только начнут падать первые здоровые, без повреждений, яблоки. В жаркую погоду влияние опрыскивания может быстро прекратиться, после чего начнется очень сильно осыпание. Для получения нужного эффекта приходится опрыскивать деревья препаратами α-НУК (КАНУК, амид α-НУК) 2 и даже 3 раза. Препаратом ТХФПК опрыскивают за 3-4 недели до съема урожая, в нежаркое время дня - под вечер или рано утром, чтобы раствор быстро не высыхал. Дождь может смыть с дерева часть состава и ослабить его действие.
Препараты α-НУК обычно применяются в концентрации 0,0015-0,003 % (15-30 мг на 1 л воды); ТХФПК - 0,002-0,003 % (20-30 мг на 1 л). В средней полосе на каждое взрослое дерево требуется израсходовать около двух ведер рабочего раствора. На приготовление этого количества раствора потребуется около 300-400 мг α-НУК или 400-600 мг ТХФПК. При опрыскивании важно обеспечить хорошее смачивание деревьев раствором (но без образования и стекания крупных капель) всех листьев и завязей на дереве.
Препараты действуют на деревья яблони в основном через листья. Поэтому эффективность предуборочного опрыскивания зависит от наличия у дерева полноценных, нормально работающих листьев. Деревья больные или с листовым аппаратом, пораженным болезнями и вредителями, не реагируют на предуборочное опрыскивание. В сухие годы опрыскивания обычно действуют более слабо. При запоздалом съеме урожая возможно снижение зимостойкости деревьев.
Основными недостатками известного технического решения, выбранного за прототип, является его малая универсальность - сильная зависимость от сортовых особенностей плодов - и в ряде случаев относительно низкая эффективность, особенно в ветреную погоду.
Задачей настоящего изобретение является создание композиции, которая будет более эффективной и более универсальной по отношению к предотвращению предуборочного опадения большого количества летних и зимних сортов яблок, груш и т.д.
Задача решается заявленной синергетической композицией для предотвращения предуборочного опадения плодов, содержащей в водном растворе α-нафтилуксусную кислоту или ее натриевую или калиевую соль или ее амид или их любые смеси, отличающейся тем, что композиция дополнительно содержит (3,5,6-трихлоро-2-пиридинил) окси-уксусную кислоту (ТХПУК) или ее метиловый или этиловый эфир или любые смеси ТХПУК с ее метиловыми и/или этиловыми эфирами при массовом соотношении компонентов (α-НУК или ее натриевая или калиевая соль или ее амид или любые их смеси) : (ТХПУК или ее эфиры или любые смеси ТХПУК с ее эфирами), равном - 1: 0,05 - 20.
Как оказалось, заявленная композиция проявляет гораздо большую эффективность в предотвращении опадения многих сортов яблок, груш, абрикосов по сравнению с такой же дозировкой отдельных компонентов. Кроме того, заявленная смесь оказывается максимально универсальной.
Предложенное техническое решение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
На участке промышленного интенсивного сада с высаженными яблонями сорта «Ренет Симиренко» на карликовом подвое М109 (возраст деревьев - 4 года) выделяют делянку общей площадью 0,3 Га, которую, в свою очередь, разбивают на 4 равных участка. Первый участок оставляют в качестве контрольного, на втором для предуборочной обработки применяют водный раствор α-нафтилуксусной кислоты с концентрацией 30 мг на литр, на третьем участке для предуборочной обработки используют водный раствор ТХПУК с концентрацией 12 мг на литр, на четвертом участке для предуборочной обработки используют водный раствор, содержащий 15 мг на литр α-нафтилуксусной кислоты и 6 мг на литр ТХПУК (по заявленному техническому решению). Соотношение α-НУК : ТХПУК в этом примере составило  1 : 0,4.
Предварительными исследованиями было установлено, что срок начала сбора яблок «Ренет Симиренко» - 10 сентября. За 4 недели до этого срока производят аккуратную обработку опрыскиванием трех из четырех экспериментальных участках сада указанными растворами с равным расходом этих растворов на каждом участке, составившим 0,3 литра на каждый квадратный метр насаждений яблонь. Таким образом, количество обоих действующих веществ на четвертом опытном участке делянке составляет половину от каждого по сравнению с участками два и три.
К моменту уборки урожая определяют количество падалицы на всех четырех участках и вычисляют ее процент по отношению к количеству всего собранного с данного участка урожая. На первом - контрольном - это количество составило 29% от общего сбора, на втором участке (обработанном α-НУК)  это количество составило 18%, на третьем участке (обработанным ТХПУК) это количество составило 24%, на четвертом участке (при совместном применении двух действующих веществ) - 4%.
Пример 2
Все условия совпадают с Примером 1, но обрабатывали сорт «Бребурн» за 3 недели до сбора урожая, который планировали начать 25 сентября. К моменту уборки урожая определяют количество падалицы на всех четырех участках и вычисляют ее процент по отношению к количеству всего собранного с данного участка урожая. На первом - контрольном - это количество составило 23% от общего сбора, на втором участке (обработанном α-НУК)  это количество составило 14%, на третьем участке (обработанным ТХПУК) это количество составило 17%, на четвертом участке (при совместном применении двух действующих веществ) - 6%.
Пример 3
Обработке подвергали груши сорта «Россошанская поздняя». Остальные условия совпадают с Примером 1, кроме того, что груши обрабатывали за 15 дней до предполагаемой даты сбора, которую планировали на 28 сентября. К моменту уборки урожая определяют количество падалицы на всех четырех участках и вычисляют ее процент по отношению к количеству всего собранного с данного участка урожая. На первом - контрольном - это количество составило 13% от общего сбора, на втором участке (обработанном α-НУК)  это количество составило 9%, на третьем участке (обработанным ТХПУК) это количество составило 10%, на четвертом участке (при совместном применении двух действующих веществ) - 4%.
Результаты обработок по примерам 1-11 представлены в таблице.
Таблица. Составы и результаты испытаний синергетических  композиций для предотвращения предуоборочного опадения плодов
№ примера
Сорт плода
Компонент на основе α-НУК
Компонент на основеТХПУК
Массовое соотношение (компонент на основе α-НУК : компонент на основе ТХПУК
% опавших плодов контроль/по заявленному решению
1.
Яблоки «Ренет Симиренко»
α-НУК
ТХПУК
1: 0,4
29/4
2.
Яблоки «Бребурн»
α-НУК
ТХПУК
1: 0,4
23/6
3.
Груши «Россошанская поздняя»
α-НУК
ТХПУК
1: 0,4
13/4
4.
Яблоки «Айдаред»
Калиевая соль α-НУК
ТХПУК + Этиловый эфир ТХПУК, 1:2
1: 0,05
24/9
5.
Слива «Стенлей»
Натриевая соль α-НУК
Этиловый эфир ТХПУК
1: 0,1
18/6
6.
Яблоки «Голден Делишес»
Амид α-НУК
Метиловый эфир ТХПУК
1: 1
19/3
7.
Яблоки «Престиж»
α-НУК + амид α-НУК , 1:1
Этиловый эфир ТХПУК
1: 3
31/6
8.
Яблоки «Флорина»
α-НУК + амид α-НУК + калиевая соль α-НУК, 1:1:2
Метиловый эфир ТХПУК
1: 10
25/11
9.
Абрикосы «Царские»
α-НУК
Этиловый эфир ТХПУК
1: 3
10/1
10.
Яблоки «Ренет Симиренко»
α-НУК
ТХПУК + метиловый эфир ТХПУК + этиловый эфир ТХПУК, 1:1:1
1: 20
30/13
11.
Яблоки «Ренет Симиренко»
α-НУК
Метиловый эфир ТХПУК + этиловый эфир ТХПУК, 1:1
1: 0,4
28/8
Как следует из данных Таблицы, соблюдение заявленного состава синергетической композиции способствует резкому снижению опадения плодов широкого ассортимента и сортности после проведенной предуборочной однократной обработки, что позволяет применять композицию в промышленном масштабе.
Источники информации
1. Tromp J. Fundamentals of temperate zone tree fruit production/ J. Tromp, A.D. Webster and S.J. Wertheim // Backhuys Publishers, Leiden, 2005. - 400 p.
2. Патент РФ № 2400067.
3. Тукея, Г. Регуляторы роста растений в сельском хозяйстве / Г. Тукея. - М.: Издательство иностранной литературы, 1958. - 388 с.
4. https://dacha-vprok.ru/primenenie-rostovyx-veshhestv-dlya-predotvrashheniya-preduborochnogo-opadeniya-plodov-yablon
5. http://asprus.ru/blog/snizhenie-opadeniya-i-povyshenie-kachestva-plodov-yabloni/
6. http://biofile.ru/bio/4322.html (прототип).