Средство защиты растений от болезней грибковой природы
PLANT PROTECTION AGAINST FUNGAL DISEASES

Описание изобретения:
Изобретение относится к сельскому хозяйству, конкретно к средствам защиты растений и может быть использовано для борьбы с широким кругом болезней растений грибковой этиологии. Особенностью предлагаемого изобретения является ранее неизвестный способ борьбы с болезнями плодовых и годных растений грибковой этиологии, основанный на использовании водных растворов высокомолекулярных катионных полиэлектролитов. Предлагаемый способ заключается в использовании для обработки растений раствора водорастворимого органического соединения - полидиаллилдиметиламмоний хлорида (полиДАДМАХ, поли-N,N-диметил-3,4-диметиленпирролидиний хлорида) и вспомогательного поверхностно-активного вещества - смачивателя, что обеспечивает высокую противогрибковую активность средства, при отсутствии фитотоксичности. В отличие от большинства используемых в сельском хозяйстве фунгицидных препаратов, данное средство не накапливается в растениях и малотоксично для человека. По параметрам острой пероральной и накожной токсичности все сочетания средства относятся к III-IV классу малоопасных веществ. Пары средства при ингаляционном воздействии не опасны (IV класс малоопасных веществ по летучести).
Известны патенты (патент RU 2127069, RU 2492773, RU 2373696) в которых описано использование полидиаллилдиметиламмоний хлорида (в патенте RU 2373696 именуемого поли-N,N-диметил-3,4-диметиленпирроли-диний галогенидом) в качестве консервирующего средства для хранения пищевых продуктов и кормов, а также для обработки тары под фрукты и овощи, для обеззараживания теплиц, парников, траншей, хранилищ, подвалов, погребов, и, для защиты конструкционных материалов из дерева, кирпича и др. При этом, он может использоваться индивидуально в виде водного раствора, так и в форме комплексов с сахарозой и фруктозой. Кроме того в патентах описана возможность использования для консервации продуктов полидиаллилдиметиламмоний фторидов, бромидов и иодидов (патент RU 2492773).
Известно авторское свидетельство СССР (прототип) N 1069820, кл. А61L 2/16, 1984, описывающее использование полидиаллилдиметиламмоний хлорида в асептическом средстве. Данное средство содержит также тетра-N-бутиламмоний гидроксид гидрат, водный раствор аммиака и дистиллированную воду. Средство хорошо действует на микробактерии туберкулеза и находит применение в медицине.
В патенте (патент RU 2376761) описано асептическое средство содержащее, помимо полидиаллилдиметиламмоний хлорида (в патенте - поли-N,N-диметил-3,4-диметиленпирролидиний галогенида) и аммиака, тетраметиламмоний гидроксид гидрат и (или) тетраметилэтилендиамин, которое проявляет высокую активность по отношению как к грамположительным (стафилококки, стрептококки, пневмококки), так и грамотрицательным бактериям (тифозной группы, дизентерийным, холерным и др.), а также подавляет жизнедеятельность простейших плесеней, грибов и вирусов.
Наиболее близким к предлагаемому является препарат “АВИБИФ”, производимый ЗАО «АЛЬФА-ТЭК», Россия, представляющий собой водорастворимый концентрат (150 г/л) поли-N,N-диметил-3,4-диметилен-пирролидоний хлорида (полидиаллилдиметил-аммоний хлорида). Препарат заявлен как регулятор роста растений с фунгицидной и бактерицидной активностью, и может использоваться для предпосевной обработки семян или опрыскивания вегетирующих растений. Однако большинство работ посвящены изучению влияния препарата на стресоустойчивость растений, повышение урожайности и улучшение потребительских свойств плодов, ягод и зерна. Установлено, что являясь экзогенным индуктором защиты растений, препарат активизирует прорастание семян при ограничении водообеспечения, обеспечивает их высокую всхожесть, стимулирует рост корневой системы даже в условиях жесткой засухи. Препарат активизирует накопление хлорофилла и способствует рациональному использованию растениями воды в процессе вегетации.
Pseudomonas
Pseudomonas syringe
Антибактериальные и противовирусные свойства препарата “АВИБИФ” изучены в основном на примере зерновых культур. Так под воздействием препарата повышается устойчивость растений к поражению бактериями рода , и в частности  (сиреневая псевдомонада) - возбудителю базального бактериоза зерновых, а также к болезням, вызываемых ксантомонадами, коринобактериями, эрвиниями, стрептобактериями и агробактериями, вызывающих развитие черной и бурой гнили, отмирание побегов, поражение листьев и завязей у овощных культур, косточковых и семечковых плодовых насаждений. На сое препарат позволяет снизить проявление болезней вирусной природы, таких как аскохитоз и желтая мозаика.
Фунгицидные свойства препарата изучены лишь на примере картофеля. Так согласно данным, приведенным в статье, опубликованной в журнале “Защита и карантин растений” №1, стр. 27 за 2014 г., применение препарата “АВИБИФ” в технологии выращивания картофеля повысило устойчивость к поражению клубней нового урожая фитофторозом, альтернариозом, ризоктониозом, паршой обыкновенной, мокрыми и сухими гнилями.
Однако системного исследования применения полидиаллилдиметил-аммоний хлорида в качестве средства защиты плодовых и ягодных растений от болезней грибковой этиологии до настоящего времени не проводилось.
Задача, решаемая изобретением - создание фунгицидного средства эффективного против широкого круга болезней грибковой этиологии на плодовых и ягодных растениях, повышающее урожайность и улучшающее качество плодов.
Предлагается использовать для борьбы с патогенной микрофлорой грибковой природы растворы полидиаллилдиметиламмоний хлорида, который является высокомолекулярным катионным полиэлектролитом. Установлено, что взаимодействуя с отрицательно заряженной клеточной мембраной микроорганизма, молекулы катионного полиэлектролита адсорбируются на ней, вызывая ее лизис, и проникают внутрь клетки. Находясь внутри нее, молекулы полиэлектролита оказывает блокирующее действие на биологическую активность ферментов, препятствует репликации нуклеиновых кислот и угнетает дыхательную систему. В своей совокупности этот комплекс воздействий приводит к гибели микроорганизма или тормозит его размножение. Однако известно, что водные растворы электролитов и полиэлектролитов плохо смачивают листья и стебли растений покрытых гидрофобными воскоподобными веществами. Поэтому для улучшения смачиваемости и удержания капель на листовой поверхности в состав средства вводятся поверхностно-активные вещества - оксиэтилированные алкилфенолы или оксиэтилированный жирные спирты С12-С15.
Реагенты на основе полидиаллилдиметиламмоний хлорида (полиДАДМАХ) в течение 35 лет применяются как реагент для очистки питьевой воды на многих странах мира, в том числе и в России. ПолиДАДМАХ производят под различными торговыми наименованиями более 260 компаний мира. В России этот реагент выпускаются под маркой ВПК-402. Поэтому данное вещество является коммерчески доступным. Еще одним преимуществом полидиаллилдиметиламмоний хлорида является то, что это вещество малотоксично для человека.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.
Эффективность средства проверялась c 15 мая по 30 октября 2017 года на базе Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии (ФГБНУ ВНИИФ). Место проведения испытаний - Россия:
1. Ростовская область, Волгодонской район, ИП “Растегаев Д.М.”. Почвенно-климатическая зона:зона чернозёмов лесостепной и степной областей: Северо-Кавказский регион возделывания, Ростовская область.
з
2. Волгоградская область, Городищенский район, поселок Песковатка, ИП “Хван В.А.” и Волгоградская область, Урюпинский район г. Урюпинск, ИП “Саютин Н.И.”. Почвенно-климатическая зона:она каштановых почв сухостепной области: Поволжье, Волгоградская область.
Во всех опытах средство использовалось в концентрации 40 мл/1 л воды. Используемые препараты-стандарты применялись в концентрациях указанных в инструкциях по применению. Кратность обработок культур для испытываемого средства и стандарта - 3. Способ применения: опрыскивание растений в период вегетации. Используемая аппаратура: ручной ранцевый опрыскиватель “Квазар Orion V9” на 9 л. Расход рабочей жидкости изучаемого средства и препаратов-стандартов выбирается в зависимости от типа культуры и фитопатогена:
2
2
1. Для томатов - 3 л/100 м (для стандарта - препарат “Фитоспорин-М”, до 10 л/100 м).
2
2
2. Для огурцов закрытого и открытого грунта - 3 л/100 м (для стандарта - препарат” Бордоская смесь-Ф”, до 20 л/100 м).
2
2
3. Для лука репчатого - 10 л/100 м (для стандарта - препарат “Курзат R”, СП - 5 л/100 м).
2
2
4. Для земляники - 10 л/100 м (для стандарта - препарат “Агролекарь”, КЭ - 15 л на 100 м).
2
2
5. Для смородины черной и крыжовника - 6-8 л/100 м (для стандарта - препарат “Агролекарь”, КЭ - 15л на 100 м).
2
2
6. Для винограда - 10 л/100 м (для стандарта - препарат “Споробактерин”, СП - 10 л/100 м).
7. Для яблони - 10 л на дерево (для стандарта - препарат “Строби”, ВДГ - 10 л на дерево).
2
2
8. Для вишни - 6-8 л на 100 м кроны (для стандарта - “Бордоская смесь-Ф", ВРП - 15-20 л на 100 м кроны).
2
2
9. Для сливы - 6-8 л на 100 м кроны (для стандарта - “Бордоская смесь-Ф", ВРП - 15-20 л на 100 м кроны).
Учет проводился Согласно «Методическим указаниям по регистрационным испытаниям фунгицидов в сельском хозяйстве», под ред. В.И. Долженко. - СПб: Всероссийский НИИ защиты растений, 2009. - С. 10-45, 209-211. Биологическую эффективность препаратов оценивали по распространённости и развитию болезни на контрольном варианте и после обработки препаратами. Расчёт проводили по формуле Аббота. Она учитывает развитие болезни в контроле и испытываемом варианте после обработки. Влияние химических обработок изучаемым средством статистически значимо между вариантами опыта.
Используемые в исследованиях культуры, фитопатогены и сроки обработки приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1. Культуры, патогены, даты обработки и фазы развития (вторая климатическая зона, Ростовская область).
Культура
Названиепатогенного организма
Датыобработки
Фазы развития растений
Томат закрытого грунта гибрид - ''Бобкат F<sub>1</sub>.
фитофтороз(Phytophthora infestans)
17 июня25 июня04 июля
цветение,плодообразование
Огурецзакрытого грунта гибрид - Кураж F<sub>1</sub>.
пероноспороз(Pseudoperonospora cubensis),антракноз(Collectotricum lagenarium)
17 июня25 июня04 июля
цветение,плодообразование
Огурецоткрытого грунта сорт - Феникс.
пероноспороз(Pseudoperonospora cubensis), антракноз(Collectotricum lagenarium)
18 июня26 июня05 июля
цветение,плодообразование
Лук Гибрид - Штудгартен ризен F<sub>1</sub>.
пероноспороз(Peronospora destructor)
18 июня03 июля12 июля
4-5 настоящих листьев7-8 настоящих листьевзавязывание луковицы
Земляника Сорт - Королева Елизавета.
серая гниль(Botrytis cinerea),мучнистая роса (Sphaerotheca moscularis f. fragariae)
17 июня27 июня06 июля
цветение, плодоношениецветение, плодоношение плодоношение
Смородина чёрная Сорт - Зеленая дымка.
мучнистая роса(Sphaerotheca mors-uvae),антракноз(Gloeosporium ribis)
17 июня27 июня06 июля
вегетациявегетациявегетация
Крыжовник Сорт - Берилл.
мучнистая роса(Sphaerotheca mors-uvae),антракноз(Gloeosporium ribis)
17 июня27 июня06 июля
вегетациявегетациявегетация
Виноград Сорт - Фиолетовый ранний.
милдью(Plasmopara viticola),оидиум (Uncinula necator)
17 июня27 июня06 июля
формирование плодоввегетациявегетация
Яблоня Сорт - Джонатан.
парша (Ventura inaequalis)
17 июня27 июня10 июля
формирование плодоввегетациявегетация
Вишня Сорт - Владимирская.
кластероспориоз(Clasterosporium carpophilum)
17 июня27 июня10 июля
вегетациявегетациявегетация
Слива Сорт - Венгерка.
монилиоз(Sclerotinia fructigena)
17 июня27 июня10 июля
вегетациявегетациявегетация
Таблица 2. Культуры, патогены, даты обработки и фазы развития (вторая климатическая зона, Волгоградская область).
Культура
Названиепатогенного организма
Датыобработки
Фазы развития растений
Томат закрытого грунта - гибрид “Аттия F<sub>1</sub>”.
фитофтороз(Phytophthora infestans)
19 июня27 июня06 июля
цветение,плодообразование
Огурецзакрытого грунта - гибрид “Кураж F<sub>1</sub>”.
пероноспороз(Pseudoperonospora cubensis),антракноз(Collectotricum lagenarium)
19 июня27 июня06 июля
цветение,плодообразование
Огурецоткрытого грунта - гибрид “Дебют F<sub>1</sub>”.
пероноспороз(Pseudoperonospora cubensis), антракноз(Collectotricum lagenarium)
20 июня28 июня07 июля
цветение,плодообразование
Лук - гибрид “Банко F<sub>1</sub>”.
пероноспороз(Peronospora destructor)
20 июня05 июля14 июля
4-5 настоящих листьев7-8 настоящих листьевзавязывание луковицы
Земляника - Сорт “Королева Елизавета”.
серая гниль(Botrytis cinerea),мучнистая роса (Sphaerotheca moscularis f. fragariae)
19 июня29 июня08 июля
цветение, плодоношениецветение, плодоношение плодоношение
Смородина чёрная - сорт “Чёрный жемчуг”.
мучнистая роса(Sphaerotheca mors-uvae),антракноз(Gloeosporium ribis)
19 июня29 июня08 июля
вегетациявегетациявегетация
Крыжовник-cорт “Юбилейный”.
мучнистая роса(Sphaerotheca mors-uvae),антракноз(Gloeosporium ribis)
19 июня29 июня08 июля
вегетациявегетациявегетация
Виноград - сорт “Кодрянка”.
милдью(Plasmopara viticola),оидиум (Uncinula necator)
19 июня29 июня08 июля
формирование плодоввегетациявегетация
Яблоня - сорт “Орловское полосатое”.
парша (Ventura inaequalis)
19 июня29 июня12 июля
формирование плодоввегетациявегетация
Вишня - сорт “Молодёжная”.
кластероспориоз(Clasterosporium carpophilum)
19 июня29 июня12 июля
вегетациявегетациявегетация
Слива - сорт “Анна Шпет”.
монилиоз(Sclerotinia fructigena)
19 июня29 июня12 июля
вегетациявегетациявегетация
Результаты испытаний средства во второй природно-климатической зоне (Ростовская область) и в третьей природно-климатической зоне (Волгоградская область) показали его высокую биологическую эффективность против грибковых болезней на различных плодовых и ягодных культурах. В условиях опытов, при трехкратной обработке, средство предотвращало распространение заболеваний или значительно (в 5-15 раз) снижало степень развития патогенов на всех испытываемых культурах (томат, огурец, лук репчатый, земляника, виноград, смородина чёрная, крыжовник, яблоня, вишня и слива), что указывает на его перспективность для использования в сельском хозяйстве (Рис.1-4). Из полученных в опытах результатов следует, что средство проявляет эффективность на уровне наиболее известных и широко применяемых для этих культур стандартных препаратов, а в ряде случаев превосходил их. Период действия средства составляет от 7 до 14 дней в зависимости от культуры. Проведённые испытания показали, что для улучшения действия данного средства необходимо начинать обработки сразу после распускания почек на древесных растениях и в период появления всходов на овощных культурах. Это позволит блокировать распространение инфекции в дальнейшем. Установлено, что средство увеличивает урожайность плодов на овощных и плодово-ягодных культурах от 11 до 31%. Качество плодов при этом также улучшается в связи с отсутствием поражения инфекцией. Проведённые исследования позволяют рекомендовать применение данное средство ВР во второй и третьей природно-климатических зонах для борьбы с болезнями на томате, огурце, луке, землянике, смородине, крыжовнике, яблоне, вишне и сливе.