Агрохимия, 2019, № 11, стр. 27-32

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время протравливание семян фунгицидами является определяющим элементом в системе защиты растений [1], при этом наилучший эффект дают системные препараты [2]. Актуализировано экологически оправданное применение комплексных препаратов с низкой нормой расхода действующего вещества [3] или включением в состав биопрепаратов, а также использование модификации известных и применяемых на практике фунгицидов с помощью полимеров, ПАВ, наполнителей, антистрессовых компонентов [4]. В зависимости от состава препарата, величины его дозы фунгициды могут активизировать или ингибировать как фитосанитарный, так и ростовой эффекты [5]. Идеальными защитно-стимулирующими составами следует считать такие, в которых токсическое действие в отношении патогенов сочетается со стимулированием всхожести, усилением ростовых процессов и повышением урожая [6]. Использование инновационных композиций фунгицидов приводит к снижению инфекционной нагрузки как возбудителей корневой гнили (Bipolaris sorokiniana Sacc. Shoemaker, Fusarium spp.), так и плесневых грибов (Alternaria spp. и Penicillium spp.) на 67–76%, повышению энергии прорастания и всхожести семян 3–6%, урожайности – на 10.4–33.7% [7].

Основу современного ассортимента средств химической защиты растений в зернопроизводстве РФ составляют азолсодержащие системные фунгициды – тебуконазол, тритиконазол, диниконазол, ципроконазол, дифеноконазол и др. [8]. Их препаративные формы постоянно совершенствуются [9, 10]. Указанные производные триазола могут влиять на биохимические и физиологические функции растений, вызывая как ретардантный, так и стимулирующий эффекты [11]. Например, тебуконазолсодержащие препараты способны увеличивать содержание абсцизовой кислоты в растениях пшеницы, повышая их адаптацию к низким температурам, что особенно актуально для сибирского региона [12]. С другой стороны, ретардантный эффект триазолов, усиливающийся при неблагоприятных условиях роста и развития растений, может приводить к снижению полевой всхожести хлебных злаков на 25–30% [13]. В связи с этим в защите растений развивается направление, связанное, с одной стороны, с нейтрализацией токсического эффекта фунгицидов для злаковых растений, с другой – с усилением их биологической эффективности против возбудителей болезней.

Для совершенствования приемов технологии возделывания зерновых культур необходимы новые экспериментальные данные по влиянию инновационных фунгицидов, новых препаративных форм с высокой подвижностью компонентов и биологической активностью, влияющих на фитосанитарное состояние агрофитоценозов и продуктивность культур.

Повышение эффективности приема протравливания семян с целью предотвращения формирования у патогенов резистентности к фунгицидам реализуемо через использование комбинированных препаратов с многосторонней фунгицидной активностью. Изучение и сравнительная оценка эффективности их применения в различных препаративных формах позволяет выявить формы с наибольшей биологической активностью, повышенной растворимостью, прилипаемостью, контактно-системным действием, наименьшей токсической нагрузкой, что является актуальной задачей в повышении продуктивности зерновых агроценозов.

Цель работы – разработка альтернативных препаративных форм протравителей на основе триазолов и оценка их ростовой и биологической активности на семенном материале яровой пшеницы.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведено исследование по разработке рецептур альтернативных препаративных форм (масляные эмульсии (МЭ) и суспензионные концентраты (СК)) для известных фунгицидов – тебуконазола (ТБК) и имазалила (ИМЗ), которые описаны ранее [14], и протиоконазола (ПТК).

Протиоконазол [2-[(RS)-2-гидрокси-2-(1-хлорциклопропил)-3-(2-хлорфенил) пропил]-2Н-1,2,4-триазол-3(4Н)-тион] – системный фунгицид, обладает защитным, лечебным и искореняющим действием. Используется для обработки вегетирующих растений против возбудителей различных болезней и для протравливания зерна [15]. В растении метаболизируется до более устойчивого соединения – протиоконазол-дестио. Оказывает влияние на формирование мощных всходов с хорошо развитой корневой системой, на повышение кустистости и качественные показатели собранного урожая. Увеличение кустистости в первые недели роста растений на 25–35% повышает засухоустойчивость, улучшает потребление питательных элементов и влаги, что повышает коэффициент кущения в 1.5 раза. Увеличение толщины побегов в 2 раза делает растения более прочными к механическим повреждениям, а отсутствие мезокотиля, самой уязвимой части побега для насекомых и патогенных микроорганизмов, обеспечивает надежную защиту культуры от многих видов заболеваний и вредных насекомых на начальных этапах ее роста [16].

Приготовление протравителей в виде масляных эмульсий проводили в реакторах путем смешивания органической фазы на основе циклогексанона, изопропанола, эмульгатора и водной фазы на основе пропиленгликоля. По этой технологии были получены: препарат 1–25%-ная масляная эмульсия протиоконазола, препарат 2 – масляная эмульсия, содержащая 25% протиоконазола и 15% тебуконазола.

Приготовление протравителя в виде суспензионного концентрата (препарат 3) проводили методом жидкофазного суспендирования в шаровой мельнице LE-101 [14]. Препарат 3 – суспензия, содержащая 4.1% протиоконазола и 2.4% тебуконазола.

Лабораторные исследования проводили в лаборатории защиты растений СибНИИЗиХ СФНЦА РАН. Использовали естественно зараженные семена сорта Омская 36, варианты с фунгицидными композициями включали: 1 – препарат 1, норма расхода 0.25 л/т семян; 2 – препарат 2, норма расхода 0.17 л/т семян; 3 – препарат 3, норма расхода 1.04 л/т семян.

Препарат 1 – масляная эмульсия в виде маслянистой жидкости светло-коричневого цвета, препарат 2 – масляная эмульсия желтоватого цвета, препарат 3 – суспензионный концентрат в виде светло-коричневой текучей суспензии.

В опыте изучали влияние препаративных форм фунгицидов на энергию прорастания и всхожесть семян по методике проращивания семян в растильнях [17]; развитие семенных инфекций – по [18], показатели силы роста надземных органов и зародышевых корней – по методике рулонов [19]. Навески по 25 г семян обрабатывали 0.25 мл рабочими растворами с экспозицией 1 ч при температуре 21–22°С в отсутствие света и закладывали на проращивание [20]. Статистическую обработку результатов исследования проводили по методике [21] и в программах Снедекор [22], Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате проведенной фитоэкспертизы семян яровой пшеницы сорта Омская 36 в контрольном варианте было отмечено развитие микозов – Penicillium spp., Alternaria spp. (13.2 и 5.6% соответственно), Fusarium spp. – 0.1%. Биологическая эффективность препаратов 1 и 2 была меньше на 23 и 12% соответственно в сравнении препаратом 3, который подавил инфекцию на 72% (рис. 1).

Рис. 1.

Влияние обработки семян препаратами на зараженность семян пшеницы микозами (σ = 4.3).

При обработке семян препаратами 2 и 3 отмечали ретардантное воздействие на рост 3-суточных проростков относительно препарата 1, проявившийся в снижении энергии прорастания на 9 и 6% соответственно (рис. 2а). При этом отмечали повышение энергии прорастания семян при применении препарата 1 на 4% относительно контроля. При учете всхожести семян указанное негативное воздействие несколько нивелировалось, и разница с препаратом 1 составила 3%, с контролем – 1% при использовании форм с применением тебуконазола (рис. 2б).

Рис. 2.

Влияние обработок семян яровой пшеницы эмульсиями и суспензиями фунгицидов: (а) – на энергию прорастания семян (σ = 3.8), (б) – всхожесть семян (σ = 1.4), (в) – на длину листа (σ = 0.9), (г) – длину стебля (σ = 0.5), (д) –длину корня (σ = 1.3).

Оценку влияния различных форм препаратов на особенности роста проростков проводили биометрическим анализом надземной и корневой системы. Обработка семян препаратом 1 приводила к росту листовой пластинки на 17.8% относительно контроля и на 32.3% относительно препарата 3 (рис. 2в). Немного меньше была разница при применении препарата 2 – 13.7 и 27.6% соответственно. В то же время при обработке семян препаратом 1 стебель укоротился примерно на 5% относительно контроля, но он был длиннее, чем при применении препаратов 2 и 3: на 23.1 и 15.4% соответственно (рис. 2г). В вариантах опыта было отмечено проявление корнестимуляции (рис. 2д). При этом длина корней была больше при применении препарата 2, который превысил контроль на 21.1%, при обработке семян препаратами 1 и 3 этот показатель увеличился 3 и 7% соответственно.

Оценка разности средних по t-критерию Стьюдента показала, что существенное воздействие на листья и проросток оказывала лишь обработка семян препаратом 1 (t_факт = 5.15 при t_теор = = 1.99 и t_факт = 4.70 при t_теор = 1.99), при этом снижалось варьирование признака относительно контроля на 16.8 и 8.0% соответственно (табл. 1). На формирование корневой системы достоверное влияние оказало протравливание семян пшеницы препаратом 2 (t_факт = 19.73 при t_теор = 1.99), при этом варьирование признака было высоким.

Совпадение распределения частот показателей (по 5-ти группам) отмечали в контроле и в варианте опыта, в котором семена обработали препаратом 2, что свидетельствовало о пропорциональном росте надземной и корневой частей проростков, а в варианте с использованием препарата 1 процессы стимуляции роста проходили в 2 раза интенсивнее, что проявлялось в повышении класса интенсивности группы в этом варианте (табл. 2). При применении препарата 3 формировались мощные проростки, а рост корней проходил несбалансированно и менее интенсивно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, анализ свойств изученных фунгицидов позволил выявить особенности воздействия суспензионной и эмульсионных форм фунгицидов на рост и развитие проростков яровой пшеницы.

Показано, что при 19%-ном развитии микозной инфекции на семенах яровой пшеницы сорта Омская 36 суспензия и эмульсия протравителей, содержащие протиоконазол : ТБК подавляли его до 10 и 8% соответственно, эмульсия протиоконазола – до 5%, а биологическая эффективность изученных форм составила 49, 60 и 72% соответственно.

При применении эмульсионной формы протиоконазол : ТБК происходил более пропорциональный рост надземной и подземной частей проростков пшеницы. Эта форма фунгицида показала низкое ретардантное воздействие на растения в начальные фазы их развития, что позволило сделать вывод о перспективах ее использования для обработки семян яровой пшеницы.