СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ГЕРБИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
SYNERGISTIC HERBICIDAL COMPOSITION AND METHOD OF PROTECTING CEREALS

Изобретение относится к средствам защиты растений, а именно к композиции на основе трех действующих веществ. Настоящее изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для борьбы с однолетними и многолетними сорняками в посевах пшеницы, овса, ячменя, ржи, кукурузы, овса.
Борьба с засоренностью является проблемой, которая постоянно возникает в сельском хозяйстве. Сорные растения угнетают рост и развитие сельскохозяйственных культур и тем самым снижают их урожайность и качество получаемой продукции. Сейчас на рынке средств защиты растений существует значительное число препаратов. Однако они все еще недостаточно эффективны в отношении отдельных сорняков. Кроме того, при применении одних и тех же гербицидов или гербицидных смесей на одних и тех же полях в течение нескольких лет на этих полях начинают доминировать биологически резистентные типы сорных растений. Устойчивые растения не могут более контролироваться гербицидом даже в повышенных дозах. Это приводит к отказу от использования ранее применяемых препаратов. Поэтому существует постоянная потребность в разработке новых гербицидных средств, которые обладали бы преимуществами по сравнению с известными препаратами.
Препараты на основе трибенурон-метила и флорасулама являются коммерчески востребованными и широко применяются в сельском хозяйстве для защиты злаковых культур. Например, широко известен российский препарат БОМБА (ВДГ) Фирмы «Август» (563 г/кг трибенурон-метила и 187 г/кг флорасулама) (см. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, приложение к журналу «Защита и карантин растений», Москва, 2019 г., №4, с. 595). Данный гербицид недостаточно эффективен в отношении подмаренника цепкого, дымянки лекарственной, канатника Теофраста, лебеды (виды), мари (виды), одуванчика (виды), паслена (виды), чистеца (виды), осота полевого и других; малоэффективен - в отношении вьюнка полевого, молочая, полыни обыкновенной.
Для борьбы с сорняками в посевах зерновых культур также рекомендован препарат Балерина Супер, СЭ (410 г/л сложного 2-этилгексилового эфира 2,4-Д кислоты, 15 г/л флорасулама) (см. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, приложение к журналу «Защита и карантин растений», Москва, 2019 г., №4, с. 359). К данному препарату слабочувствительны следующие сорняки: вероника (виды), вьюнок полевой, лютик (виды), молочай (виды), паслен черный, подмаренник цепкий, марь (виды) и другие.
Наиболее близким аналогом изобретения является известная из патентной литературы гербицидная композиция на основе флорасулама и пиклорама в весовом соотношении (60:1)÷(1:60) (см. китайскую заявку CN 104115848 А, кл. A01N 43/40, 29.10.2014). Из данного документа также известен способ защиты сельскохозяйственных культур. Указанная композиция не уничтожает крестоцветные (в частности, пастушья сумка, ярутка полевая) и злаковые сорняки.
Целью настоящего изобретения является разработка новых комбинаций известных биологически активных веществ, способных наиболее эффективно подавлять сорную растительность в посевах злаковых культур и кукурузы, в том числе в отношении резистентных типов сорных растений, повышение урожайности.
Технический результат заключается в создании синергетической гербицидной композиции, обладающей расширенным спектром действия в отношении однолетних и многолетних двудольных сорных растений злаковых культур и повышенной биологической эффективностью.
Объектом настоящего изобретения является гербицидная композиция, которая содержит флорасулам (I) и пиклорам (II) в весовом соотношении 1:(1÷15), а также дополнительный гербицид (III), выбранный из класса феноксиуксусных кислот или сульфонилмочевин.
Дополнительный гербицид из класса сульфонилмочевин выбирают из трибенурона, трибенурон-метила, метсульфурон-метила.
Дополнительный гербицид из класса феноксиуксусных кислот выбирают из эфиров и солей 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д): может быть использован 2-этилгексиловый, изооктиловый эфир 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, ее аммониевые, аминные и/или натриевые соли.
Дополнительный гербицид из класса феноксиуксусных кислот выбирают из эфиров и солей 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной кислоты (2М-4Х): может быть использован 2-этилгексиловый эфир 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной кислоты, ее аммониевые, аминные, калиевые и/или натриевые соли.
Весовое соотношение компонента I к сумме активных компонентов (II+III) находится в пределах 1:(7÷34). Авторами неожиданно было обнаружено, что в данном интервале весовых соотношений проявляется синергетический эффект, т.е. найден интервал соотношений действующих веществ, при котором такая композиция является синергетически эффективной. Кроме того, заявленная композиция наиболее эффективна и имеет более широкий по сравнению с известными комбинациями спектр действия в отношении однолетних и многолетних двудольных сорняков, включая проблемные сорняки (в частности, подмаренник, пикульник, бодяк, осот, ромашка, чистец болотный), в том числе переросшие. Сочетание в составе гербицидной композиции активных компонентов, имеющих различные механизмы действия, снижает риск возникновения резистентности.
Гербицидная композиция эффективна в отношении следующих однолетних и многолетних двудольных сорняков: аистник цикутовый, амброзия полыннолистная, астрагал (виды), бодяк (полевой, щетинистый), болиголов крапчатый, бородавник обыкновенный, василек (виды), ваточник сирийский, вероника (виды), вика волосистая, герань (рассеченная, нежная), вьюнок полевой, горох полевой (пелюшка), горчица (полевая, черная), горец (вьюнковый, почечуйный, развесистый, щавелелистный), гречишка вьюнковая, гулявник (лекарственный, Лезеля), дельфиниум (виды), двурядка (виды), дескурения Софьи, дурман обыкновенный, дымянка аптечная, желтушник лакфиольный, звездчатка средняя (мокрица), капуста полевая, кислица (виды), клевер опрокинутый, клоповник (виды), крапива жгучая, кохия веничная, крестовник обыкновенный, куколь (посевной, обыкновенный), латук татарский, льнянка (виды), лютик (виды), люцерна синяя (посевная), люпин (виды), мак самосейка, манжетка полевая, марь белая, нивяник обыкновенный, одуванчик лекарственный, орляк обыкновенный, осот (полевой, огородный, шероховатый), пастушья сумка обыкновенная, паслен (колючий, Каролинский), пикульник (виды), полынь (холодная, горькая), подмаренник цепкий, подсолнечник сорный, портулак огородный, пупавка (виды), падалица рапса, редька дикая, ромашка (виды, в т.ч. непахучая), рыжик мелкоплодный, салат дикий, смолевка обыкновенная, торица полевая, трехреберник непахучий, хориспора нежная, хризантема посевная, чина (виды), чистец однолетний, щавель (виды), щирица (виды, в т.ч. запрокинутая), фаллопия вьюнковая, фиалка полевая, ярутка полевая, яснотка (виды, в т.ч. пурпуровая)и другие.
Заявленная композиция может быть использована для защиты следующих зерновых культур: пшеница и ячмень (яровые и озимые), рожь, овес, кукуруза.
Пригодными для данной комбинации гербицидов являются как жидкие препаративные формы (суспоэмульсии, концентраты эмульсий, эмульсии «масло в воде»), так и твердые препаративные формы (водно-диспергируемые гранулы, смачивающиеся порошки). Для получения указанных препаративных форм гербицидная композиция дополнительно содержит агрохимически-приемлемые вспомогательные вещества, такие как наполнители, разбавители, поверхностно-активные вещества, разрыхлители, корректоры кислотности, загустители, эмульгаторы, диспергаторы, антифризы, биоциды, пеногасители и/или красители.
Водно-диспергируемые гранулы 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.
Смачивающиеся порошки представляют собой равномерно диспергирующиеся в воде препараты. СП изготавливается посредством смешивания действующего вещества со смачивателем, диспергирующим веществом и порошковым наполнителем, размалывается на соответствующей по тонине помола мельнице, затем вновь перемешивается до получения гомогенного продукта.
Суспензионный концентрат - 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, загуститель и/или краситель.
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 - 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.
Эмульсии типа «масло в воде» представляют собой гетерогенную систему в виде дисперсии растворенных в растворителе капель действующих веществ. В состав данной препаративной формы могут входить эмульгаторы, а также диспергаторы, антифризы, загустители, биоциды, регуляторы кислотности и вода.
th
В качестве действующих веществ, входящих в состав патентуемых комбинаций, использованы известные из уровня техники гербициды - см. справочник «The Pesticide Manual», 14 edition, BCPC, UK, 2006 г.: флорасулам (с. 470, №370), пиклорам (с. 838, №665), трибенурон-метил (с. 1063, №844), метсульфурон-метил (см. с. 725 №574), 2,4-Д (см. с. 269 №214), МЦПА (см. с. 653 №517).
В качестве носителя могут быть использованы как наполнители (например, двуокись кремния, каолин, бентонит, аэросил, лактоза, природные сахара, сульфат натрия, тринатрийфосфат или их смеси), так и разбавители (например, минеральное/растительное масло, метиловые спирты масел и/или вода).
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 качестве разрыхлителя может быть использован цитрат или стеарат кальция.
В качестве регулятора кислотности могут использоваться такие кислоты, как лимонная, малеиновая, янтарная и другие.
В качестве загустителя 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 пеногасителя может быть использован полидиметилсилоксан.
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 изменяться в широких пределах.
Еще одним объектом изобретения является способ борьбы с нежелательной растительностью в посевах зерновых культур, заключающийся в том, что на подлежащие уничтожению сорные растения и места их произрастания наносят предварительно разбавленную водой гербицидную композицию (или препарат, содержащий указанную композицию) в агрохимически-приемлемых нормах расхода.
Наиболее оптимально сорняки обрабатывать на ранних стадиях их развития: однолетние двудольные - в фазе 2-6 листьев (высота 5-10 см), многолетние корнеотпрысковые - в фазе розетки до начала стеблевания. Возможно применение гербицидной композиции при наличии переросших сорняков (например, подмаренник цепкий, виды ромашки, виды осота и бодяка): однолетние двудольные обрабатывают при высоте до 20 см, а многолетние - до стадии бутонизации.
Заявленная композиция является послевсходовым гербицидом системного действия. Фаза развития культурных растений в момент обработки - в период от фазы кущения до формирования второго междоузлия культуры (в зависимости от степени засоренности и наличия переросших сорняков).
После опрыскивания гербицид, попав на листья сорняка и почку, быстро распространяется по всему растению. В течение 3 часов после применения рост обработанных гербицидом сорняков угнетается. Полностью они перестают расти через сутки после опрыскивания. Видимые признаки действия (обесцвечивание и скручивание листьев, сокращение междоузлий, покраснение жилок, хлороз листьев, отмирание точек роста, некроз тканей) проявляются через 3-4 дня. Окончательная гибель сорняков происходит через 2-3 недели после обработки.
Далее следуют примеры, иллюстрирующие изобретение. Биологические испытания проводили как в лабораторных, так и в полевых условиях.
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, звездчатка средняя. Данные растения являются представителями семейств, к которым относятся профилирующие сорняки в агроклиматических зонах выращивания злаковых культур (пшеница, овес, ячмень, рожь, кукуруза, овес).
Для проведения опыта готовили рабочие суспензии при различных соотношениях действующих веществ для следующих альтернативных смесей заявленной гербицидной композиции:
- на основе флорасулама, пиклорама и трибенурон-метила;
- на основе флорасулама, пиклорама и 2-этилгексилового эфира 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты.
Тест-растения выращивали в вегетационных сосудах, заполненных дерново-подзолистой почвой, песком и торфом. В каждый сосуд высевали семена тест-растений. Далее производили выбраковку растений, удаляя самые крупные и самые мелкие экземпляры.
Тест-растения обрабатывали в фазу развития «семядольные листья - появление первого листа». Для обработки тест-растений использовали лабораторную установку ЛУ 1.01 с монодисперсным дисковым распылителем конструкции ВИЗР. Расход рабочей суспензии при обработке составил 250 л/га.
факт
Учет наземной массы обработанных растений проводили через 10 дней после обработки. Гербицидное действие (БЭ) 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 таблицах 1-2.
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):
расч
БЭ=(X+Y+Z)-((X×Y+X×Z+Y×Z)/100)+(X×Y×Z/10000)
расч
БЭ - расчетная биологическая эффективность при совместном применении активных ингредиентов X, Y, Z.
X - биологическая эффективность активного ингредиента X (флорасулам) при той же норме расхода, которая используется в смеси.
Y - биологическая эффективность активного ингредиента Y (пиклорам) при той же норме расхода, которая используется в смеси.
Z - биологическая эффективность активного ингредиента Z (трибенурон-метил/2,4-Д в виде эфира) при той же норме расхода, которая используется в смеси.
факт.
расч.
Индекс синергизма (БЭ/БЭ), имеющий значение больше 1, свидетельствует о синергизме. ИС, равный 1, свидетельствует об аддитивности. Когда ИС меньше 1, то обнаруживается антагонизм.
Из приведенных в таблицах 1-2 примеров видно, что для смесей действующих веществ в заявляемых соотношениях фактическая эффективность выше, чем рассчитанная по формуле Колби, а индекс синергизма больше 1. т.е. присутствует синергетический эффект. Тест-растения (марь белая, звездчатка средняя) проявляют высокую чувствительность: фактическая биологическая эффективность составляет 90-100%.
Для смесей при соотношениях действующих веществ, выходящих за пределы заявленных граничных соотношений (соотношения 1:6 и 1:35), синергизм отсутствует. Фактическая биологическая эффективность не превышает 80%.
Пример 2. Оценка биологической эффективности композиции и урожайности яровой пшеницы
Испытания гербицидной активности заявленной композиции проводили в полевых условиях на посевах яровой пшеницы, сорт «Аквилон» (мелкоделяночный опыт, ФГБНУ «ВНИИЗР»).
Для проведения испытаний готовили водные суспензии гербицидной композиции на основе флорасулама, пиклорама и трибенурон-метила при заявленных соотношениях действующих веществ.
В соответствии с требованиями к проведению регистрационных испытаний пестицидов в качестве эталона был выбран препарат Бомба, ВДГ (563 г/кг трибенурон-метила+187 г/кг флорасулама), производство АО Фирма «Август».
Вегетирующие растения опрыскивали однократно с помощью ранцевого пневматического опрыскивателя «Solo-456» со штангой 1,5 м. Фаза развития растений яровой пшеницы в момент обработки - кущение. Расход рабочей жидкости - 300 л/га.
Учет сорных растений проводили через 30, 45 дней после обработки и перед уборкой урожая.
Методика проведения учетов: количественно-весовым методом на 4 учетных площадках размером 0,25 м на каждой делянке опыта; в соответствии с «Методическими указаниями по регистрационным испытаниям гербицидов в сельском хозяйстве» (СПб., 2013).
В посевах, на которых проводили исследования, преобладали такие сорняки, как марь белая, фаллопия вьюнковая, вьюнок полевой, щирица запрокинутая, чистец однолетний, подмаренник цепкий, пикульник красивый, бодяк полевой, осот полевой и другие.
В период опрыскивания однолетние двудольные сорняки имели до 6 листьев (высота 5-10 см), многолетние - фазу розетки (до начала стеблевания).
Оценивалась эффективность патентуемой композиции на отдельные виды сорной растительности в отношении однолетних (на примере щирицы запрокинутой и чистеца однолетнего) и многолетних (на примере вьюнка и осота полевого) двудольных сорных растений (Таблица 3).
Урожайность определяли путем взвешивания зерна, полученного с 1 га обрабатываемой поверхности, и сравнения полученной величины с величиной, полученной в контроле.
Из представленных данных таблицы 3 видно, что гербицидная композиция при весовых соотношениях компонентов I:(II+III), равных 1:(7÷-34), превосходит эталон (препарат Бомба) по биологической эффективности. Через 30 дней после обработки наблюдается полное уничтожение однолетних сорных растений, и снижение многолетних сорняков - до 85-100%. Применение патентуемой гербицидной композиция на посевах яровой пшеницы позволяет повысить ее урожай на 10-12%.
Использование композиций было безопасным для тест-культуры (яровая пшеница).
Пример 3. Оценка биологической эффективности композиции и урожайности овса
Испытания гербицидной активности заявленной композиции проводили в полевых условиях на посевах овса, сорт «Горизонт» (мелкоделяночный опыт, ФГБНУ Рязанский НИИСХ).
Для проведения испытаний готовили водные суспензии гербицидной композиции на основе флорасулама, пиклорама и 2-этилгексилового эфира 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты при заявленных соотношениях действующих веществ.
В соответствии с требованиями к проведению регистрационных испытаний пестицидов в качестве эталона был выбран препарат Балерина Супер, СЭ (410 г/л 2-этилгексилового эфира 2,4-Д кислоты+15 г/л флорасулама), производство АО Фирма «Август».
Вегетирующие растения опрыскивали однократно с помощью ранцевого опрыскивателя. Фаза развития растений овса в момент обработки - кущение. Расход рабочей жидкости - 300 л/га.
Учет сорных растений проводили через 30, 45 дней после обработки и перед уборкой урожая.
Методика проведения учетов: количественно-весовым методом на 4 учетных площадках размером 0,25 м на каждой делянке опыта; в соответствии с «Методическими указаниями по регистрационным испытаниям гербицидов в сельском хозяйстве» (СПб., 2013).
В посевах, на которых проводили исследования, преобладали такие сорняки, как вьюнок полевой, щирица запрокинутая, бодяк полевой, осот полевой, звездчатка средняя, пастушья сумка, чистец однолетний и другие.
В период опрыскивания однолетние двудольные имели до 6 листьев (высота 5-10 см), многолетние - фазу розетки (до начала стеблевания).
Оценивалась эффективность патентуемой композиции на отдельные виды сорной растительности в отношении однолетних (на примере щирицы запрокинутой и чистеца однолетнего) и многолетних (на примере вьюнка и осота полевого) двудольных сорных растений (Таблица 4).
Из представленных данных таблицы 4 видно, что гербицидная композиция при весовых соотношениях компонентов I:(II+III), равных 1:(7÷34), превосходит эталон (препарат Балерина Супер) по биологической эффективности. Через 30 дней после обработки наблюдается полное уничтожение однолетних сорных растений, и снижение многолетних сорняков - до 85-98%. Применение патентуемой гербицидной композиция на посевах овса позволяет повысить его урожай на 5 - 15%.
Использование композиций было безопасным для тест-культуры (овес).
Проведенные полевые испытания на посевах яровой пшеницы и овса показали, что гербицидная композиция в соответствии с настоящим изобретением превосходит по эффективности ее аналоги, особенно в части подавления многолетних сорных растений.