Агрохимия, 2019, № 6, стр. 44-49

ВВЕДЕНИЕ

В современных технологиях выращивания зерновых культур и их защите от почвенной и семенной инфекций эффективным приемом является предпосевная обработка семян химическими и биологическими препаратами и их различными сочетаниями [1]. Развитие фузариозной и гельминтоспориозной инфекций приводит к снижению урожайности пшеницы на 20% и более, при заражении зерна теряется его качество: содержание белка уменьшается на 4.5–10%, клейковины – на 8–10% [2]. В связи с этим актуально использование инновационных фунгицидных композиций, особенностями которых является ростстимулирующее воздействие на растения и высокая эффективность в отношении семенных инфекций. Они сочетают эти качества благодаря комплексному составу и хорошо подобранной комбинации активных веществ, принадлежащих к разным химическим классам и отличающихся разнонаправленным воздействием. В настоящее время использование модификаций веществ азолового ряда востребовано благодаря их системно-контактному действию. Распространяясь по межклеточному пространству, они ингибируют биосинтез стерина в мембранах клеток, подавляя размножение грибов и уничтожая конидии и споры грибов-паразитов в начальной фазе их развития, а также споры, находящиеся на поверхности семян [3].

Высокая проницаемость действующих веществ (ДВ) обеспечивается добавлением в препаративные формы фунгицидов поверхностно-активных веществ, а комбинации с адаптогенами широкого спектра действия способствуют снятию пестицидной нагрузки на растения и почву и проявлению иммунозащитного эффекта. Использование инновационных композиций фунгицидов приводит к снижению инфекционной нагрузки со стороны возбудителей корневых гнилей (Bipolaris sorokiniana Sacc.Shoem., Fusarium spp.), плесневых грибов (Alternaria spp. и Penicillium spp.) на 67–76%, увеличению энергии прорастания и всхожести семян на 3–6%, урожайности – на 10.4–33.7% [4].

Создание новых форм препаратов, разработка способов их применения, улучшение их свойств, влияющих на качество зерна, выяснение их влияния в адаптационных реакциях на продуктивность культуры в зонах неустойчивого земледелия является актуальной задачей [5, 6]. В связи с этим был выбран спектр фунгицидов, широко используемых в применяемых на практике препаратах, и поставлена задача приготовления препаративных форм фунгицидов в комбинации с регуляторами роста растений (РРР).

При разработке рецептур препаратов особое внимание уделяли основным показателям физико-химических свойств ДВ исходных фунгицидов и РРР. В наших работах для улучшения растворимости плохо растворимых ДВ использовали технологию их твердофазной механохимической модификации с водорастворимыми полимерами [7]. Учитывая низкоплавкость выбранных ДВ фунгицидов, этот вариант исключили и использовали технологию механохимического суспендирования в жидкой среде, позволяющую снимать локальные температурные изменения [8].

С учетом выше указанных особенностей исходных компонентов цель работы – изучение, оптимизация состава и получение препаративных форм выбранных фунгицидов и РРР в виде суспензионного концентрата (СК) и суспоэмульсии (СЭ). Оптимальные многокомпонентные препараты были переданы на биологические испытания.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Прохлораз – [N-пропил-N-[2-(2,4,6-трихлорфенокси)этил]имидазол-1-карбоксамид] – контактный и системный фунгицид класса имидазолов с защитным и искореняющим действием. Используется против широкого диапазона заболеваний, например, обработка им сдерживает фузариоз колоса на 50% после появления признаков болезни. При 2-кратной обработке его применение эффективно против аскохитоза и серой гнили [3]. Этот препарат проникает во все части растения и сохраняет активность до 4 нед [9]. Представляет собой золотисто-коричневую жидкость, затвердевающую при охлаждении и образующую комплексы с ионами ряда металлов [3]. При pH 5.0–7.0 (22°C) не разлагается в течение 30 сут [10]. В дозе 12 мг/кг значительно ингибирует процессы аммонификации в почве, относится к 3-му классу опасности [3, 11].

Имазалил – [(±)-1-(β-аллилокси-2,4-дихлорфенилэтил) имидазол] – системный фунгицид класса имидазолов. Стабилен к гидролизу в щелочах и разбавленных кислотах в отсутствии света, умеренно опасный [3, 12]. Вещество ингибирует биосинтез стерина в мембранах клеток фитопатогенов, подавляя деметилирование в положениях 14 ланостерина или 24 – метилендигидроланостерина. Имеются данные, что при его применении происходит разрушение мембран грибов [3].

Тебуконазол – [(RS)-1р-хлорфенил-4,4-диметил-3-(1H-1,2,4-триазол-1-ил-метил) пентан-3-ил] – системный фунгицид, используемый для обработки семян зерновых культур. Относится к триазолам 3-го поколения, проявляет системное действие, эффективен в борьбе с фитопатогенами, передающимися с семенами. Хорошо растворяется в органических растворителях, плохо – в воде. Не гидролизуется при рН от 4.0 до 9.0, умеренно опасный [10, 13].

Регуляторы роста флороксан и крезацин ранее описаны и использованы при разработке многокомпонентных препаратов [14, 15].

Для приготовления препаративных форм протравителей с включением в их состав вышеуказанных фунгицидов и РРР использовали общепринятые растворители и вспомогательные вещества (стабилизаторы суспензий и эмульсий, ПАВы, полимеры и пр.) [8, 14].

В результате получили многокомпонентные протравители с включенными в их состав выше описанными фунгицидами и РРР и провели лабораторную оценку их фунгицидного и ростстимулирующего воздействия при проращивании семян. При проведении лабораторного опыта использовали естественно зараженные семена мягкой яровой пшеницы сорта Омская 36 и испытывали действие фунгицидных композиций для протравливания семян: композиция 1 – суспоэмульсия на основе прохлораза, имазалила, ТБК и флороксана, представляет собой маслянистую суспоэмульсию коричневого цвета; композиция 2 – суспоэмульсия на основе прохлораза, имазалила, ТБК и крезацина, представляет собой маслянистую суспоэмульсию зеленовато-серого цвета; композиция 3 – суспензионный концентрат на основе прохлораза, имазалила и ТБК (без РРР), представляет собой желтовато-серую густую стабильную суспензию.

В опыте оценивали влияние препаратов на энергию прорастания и всхожесть семян пшеницы при помощи метода проращивания в “растильнях” в 4-кратной повторности [16], на развитие семенных болезней [17] и на показатели силы роста – длину стебля, семядольного листа и длину корней – метода “рулонов” в 3-кратной повторности [18]. Навески по 25 г семян обрабатывали 0.25 мл рабочей суспензии препаратов, проводили экспозицию обработанного семенного материала в чашках Петри в течение 1 ч при температуре 21–22°С в отсутствии света и закладывали его на проращивание. Рабочую суспензию готовили из расчета 1.4 л препарата/т семян и 10 л воды/т семян.

Статистическую обработку результатов исследования провели по методике [19] с использованием пакета прикладных программ Снедекор [20] и Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате проведенной в опыте фитоэкспертизы семян в контрольном варианте отметили развитие микозов – B. sorokiniana, и Alternaria spp. (0.4, 21% соответственно), бактериозов – Pseudomonas spp. (8.4%). Уровень зараженности семян альтернариозом был больше пороговой величины в 2.1 раза. Биологическая эффективность композиций протравителя с флороксаном и крезацином (композиции 1 и 2) против грибной инфекции составила 71 и 54% соответственно, при использовании суспензии без ростовых веществ эффективность была больше на 86%, бактериозы подавлялись на 40 и 60 и 64% соответственно (рис. 1).

Рис. 1.

Влияние композиций на зараженность семян яровой пшеницы: 1 – грибной и 2 – бактериальной инфекциями.

Анализ биометрических показателей проростков пшеницы показал, что обработка семян композициями 1 и 2 приводила к увеличению энергии прорастания относительно контроля на 1 и 3%, при использовании фунгицида без ростовых веществ – на 1%. Лабораторная всхожесть семян при применении композиций 1 и 2 увеличилась на 1% относительно контроля и была больше на 3% в сравнении с композицией 3 без ростовых веществ (рис. 2а, б). При использовании композиций 1 и 2 отметили рост листового аппарата на 10–11% относительно контроля. Некоторое увеличение длины стебля (на 3%) относительно контроля наблюдали в варианте с композицией 1, в варианте с композицией 2 длина стебля была меньше на 7%, а при использовании композиции 3 – на 28% относительно контроля (рис. 2г). Существенное увеличение длины проростка проявилось только при использовании композиции 2 с крезацином – на 9.5% относительно контроля (рис. 2д). В опыте наблюдали мощную стимуляцию корнеобразования при применении препаратов с ростовыми веществами: рост корневой системы увеличился на 22 и 23% в вариантах с композициями 1 и 2 относительно контроля и был больше в сравнении с композицией 3 на 10% (рис. 2е).

Рис. 2.

Влияние обработок семян яровой пшеницы опытными композициями на № 1, 2, 3: (а) – энергию прорастания семян, (б) – лабораторную всхожесть семян, (в) – длину листа, (г) – длину стебля, (д) – длину проростка, (е) – длину корневой системы.

Оценка разности средних по критерию Стьюдента (t-критерию) показала существенность различий показателя длины корней в вариантах в сравнении с контролем, как при использовании композиции 3 (t_факт = 6.1 при t_теор = 2), так и протравителя с флороксаном (t_факт = 7.2 при t_теор = 2) и с крезацином (t_факт = 6.2 при t_теор = 2) (табл. 1). При этом наименьшее варьирование данного показателя было при обработке семян протравителем с флороксаном (композиция 1), а наибольшее – при применении протравителя без добавления ростовых веществ (композиция 3).

Анализ сгруппированного распределения частот (в 5-ти группах) показал, что обработка семян композицией 1 (с флороксаном) оказывала наиболее сбалансированное влияние на рост проростков пшеницы и его корней, т.к. в этом варианте выявили наименьшее соотношение этих показателей. Самое большое соотношение длины проростка к длине корней отметили в варианте с протравливанием семян композицией 2 (с крезацином) из-за сильной стимуляции развития проростков пшеницы (табл. 2).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оценка биологической эффективности обеззараживания семян яровой пшеницы многокомпонентным фунгицидным протравителем с добавлением ростовых веществ (композиции 1 и 2) показала, что они несколько уступали композиции 3, вероятно, из-за снижения количества действующих веществ, входящих в их состав. В то же время суспензии протравителя с биологически активными веществами стимулировали ростовые процессы. Следует отметить, что за счет стимуляции роста корневой системы в полевых условиях ожидается снижение пораженности растений корневой гнилью. Более сбалансированное развитие растений в сочетании с фунгицидной защитой культуры повышает ее стрессустойчивость, что является положительным моментом при выращивании яровой пшеницы в современных технологиях возделывания с целью получения высоких урожаев и зерна высокого качества.