CC BY
293
УДК 631.531.027.3:631.559:581.143
М. Н. Белицкая, И. Р. Грибуст, Е. В. Байбакова, Е. Э. Нефедьева, И. Г. Шайхиев
ИССЛЕДОВАНИЕ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
СОВРЕМЕННЫХ ПРОТРАВИТЕЛЕЙ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
Ключевые слова: протравители, зерновые культуры, ингибитор, семенная инфекция.
Исследованы действующие вещества современных протравителей зерновых растений. Установлено их влияние на компоненты агроценоза. Изучено действие протравителей на показатели всхожести, динамику роста, массу отдельных органов и всего растения. Рассмотрено влияние на развитие возбудителей корневых
Keywords: disinfectants, crops inhibitor, seed infection.
The effects of the substances of modern disinfectants of crops was investigated. Their influence on the components of agrocenosis was demonstrated. The effect of seed treatment on germination rate, growth dynamics, the mass of individual organs and whole plant. The effect on the development of root rot pathogens.
Протравливание семян является основным методом защиты растений от инфекционных заболеваний, начиная с самого раннего этапа их развития. Качественное выполнение данного приема на 60-100 % подавляет семенную и на 30-80 % аэрогенную инфекцию, присутствующую в почве и пожнивных остатках [1]. Это обеспечивает также минимальное негативное воздействие пестицидов на компоненты агроценоза.
Повышение эффективности предпосевной обработки семян и предотвращение формирования у патогенов резистентности к протравителям реализуемо через использование комбинированных препаратов с многосторонней фунгицидной активностью [6]. Среди них особый интерес представляют имазалилсодержащие препараты, в состав которых входят также тебуконазол, тиабендазол, флутрифалол и др. Эти протравители разрешены для предпосевной обработки семян зерновых культур, подсолнечника, сои, рапса, против комплекса инфекционных заболеваний.
Имазалил относится к классу азолов, локально обладает системным действием, защищает корни. Он отличается исключительно высокой активностью против возбудителей фузариозной и гельминтоспориозной корневых гнилей, а также против патогенов, устойчивых к бензимидазолам; проявляет долгосрочное действие против аэрогенной инфекции, например, мучнистой росы на ранних этапах проявления; высокоэффективен против пиренофоры. Это действующее вещество ингибирует биосинтез стерина в мембранах клеток фитопатогенов, вызывает разрыв мембран грибов.
Тебуконазол, флутриафол и прохлораз, также представляющие класс азолов, обладают системно-транслокацинным действием, успешно подавляют инфекцию на поверхности и внутри семян. В целом препараты этой группы высокоэффективны против твердой и пыльной головни, значительно снижают пораженность корневой гнилью, особенно на начальных этапах роста и развития, но малоэффективны против плесневения. Они обладают росторегулирующими свойствами. Отдельные виды грибов проявляют
устойчивость к триазолам, поэтому в отношении тебуконазола и флутриафола возможно формирование перекрестной устойчивости [21]. Тиабендазол - контактно-системное вещество из класса бензимидазолов, менее подвижно по сравнению с тебуконазолом и флутриафолом. Обладает контактно-системным действием, эффективно против возбудителей головневых болезней, корневых гнилей, снежной плесени. За счет перемещения в молодые органы проростка защищает культуру от болезней вегетативных органов на первых этапах роста и развития растений, используется также для аэрозольной обработки против возбудителей болезней на плодовых овощных и зерновых культурах, при закладке на хранение.
За счет своих метаболитов может ингибировать биосинтез нуклеиновых кислот ДНК и РНК, процессы дыхания. Взаимодействуя с белком микротрубочек, подавляет важную фазу деления ядра - формирование «веретена», или протоплазматических нитей. После 2-3 лет применения возможно появление
высокорезистентных форм грибов и резкое снижение эффективности препарата.
В России сегодня разрешены к применению 14 двух-, трех- и четырехкомпонентных имазалилсодержащих протравителей. При сравнительной оценке биологической
эффективности этих средств в защите зерновых культур от корневых гнилей лучший результат показал клад, кс [4]. Фунгицидный протравитель винцит форте наиболее эффективно контролирует корневые гнили гельминтоспориозной и фузариозной этиологий. Он же является лучшим в борьбе с септориозом. Использование данного препарата обеспечивает 100% биологическую эффективность против твердой головни (в контроле ее распространение составляло 1,8%). Препарат хорошо подавляет мучнистую росу [10].
В целом, имазалилсодержащие препараты (табл.1) обладают синергическим эффектом против наиболее трудноконтролируемых болезней, передающихся через семена и почву. Наличие в их
составе действующих веществ с различными механизмами действия снижает до минимума риск появления резистентных форм патогенов. присутствие имазалила в препаративных формах усиливает действие протравителей на возбудителей корневых гнилей и плесневения семян [6].
Таблица! - Имазалилсодержащие протравители
Композиции действующих веществ Протравители
Имазалил тебуконазол Булат, концентрат суспензии (41,6+25г/л) Скарлет, микроэмульсия (100+60 г/л) Ориус 5, текучая суспензия (30+20 г/л)
Тебуконазол тиабендазол имазалил Клад, концентрат суспензии (60+80+60 г/л)
Тиабендазол тебуконазол имазалил Доспех 3, концентрат суспензии (60+60+40 г/л) Стингер трио, концентрат суспензии (80+60+40 г/л) Анкер трио, концентрат суспензии (60+60+40 г/л) Тритон, концентрат суспензии (60+60+40 г/л)
Флутриафол тебуконазол имазалил Грандсил Ультра, концентрат суспензии (75+45+20 г/л)
Флутриафол тиабендазол имазалил Винцит форте, концентрат суспензии (37,5+25+15 г/л)
Имазалил ипконазол Ранкона Ай-Микс (50+20 г/л)
Имазалил металаксил тебуконазол Бенефис, микроэмульсия (50+40+30 г/л)
Имазалил прохлораз тритиконазол Турион, концентрат эмульсии (66+132+56 г/л)
Прохлораз имазалил тебуконазол Поларис, микроэмульсия (100+25+15 г/л)
В состав протравителей, также имеющих достаточно высокий потенциал в защите сельскохозяйственных культур от инфекционных болезней, входят композиции, содержащие такие действующие вещества как флудионоксил, ципроконазол, тритиконазол, дифеноконазол, ипконазол, мефеноксам, флуксастробин, протиоконазол и тиаметоксам.
В эксперименте использованы эффективные комбинированные препараты с многосторонней фунгицидной активностью. Среди них особый интерес представляют имазалилсодержащие препараты, в состав которых входят также тебуконазол, тиабендазол, флутрифалол [5]. Применение нескольких действующих веществ в препарате позволяет снизить дозировку каждого из них и, таким образом, уменьшить экологическую нагрузку. Использование разрушаемых пестицидов и отказ от неразрушаемых, не входящих в естественные круговороты и накапливающихся в пищевых цепях и в биотопах, составляет предмет
исследования в области экологической безопасности [22].
Флутриафол [(±)-а-(2-фторфенил)-а-(4-фторфенил)-1Н-1,2,4-триазол-1-этанол] - фунгицид из класса производных триазола [17]. Имеет широкий спектр действия, применяется для защиты зерновых, зернобобовых, плодовых и других культур от болезней. Системный фунгицид флутриафол подавляет развитие мучнистой росы, ржавчины и парши яблони [5]. Слабо действует против церкоспореллеза и фузариоза. Имеет длительный защитный эффект и лечащее действие, обладает глубинным эффектом [9, 15]. В растениях передвигается акропетально. Период ожидания составляет 30 дней [9]. Флутриафол блокирует биосинтез эргостерина [15], нарушает образование клеточной стенки и развитие гиф гриба.
Флудиоксонил [4-(2,2-дифтор-1,3-
бензодиоксол-4-ил)-пиррол-3-карбоновой кислоты] - фунгицид широкого спектра действия, подавляет рост мицелия [3]. Это стойкое вещество, но может быстро разрушаться при фотолизе. Соединение имеет длительное защитное и слабое системное действие. Подавляет фосфорилирование глюкозы в ходе дыхания. Влияние на рост мицелия, размножение и формирование клеточных мембран гриба связывают с нарушением функции мембран, в частности, с процессами, связанными в мембранным переносом [16]. Срок защитного действия достигает 30 дней [15]. К флудиоксонилу не возникает перекрестной резистентности [8]. Действующее вещество не оказывает токсического действия на защищаемое растение [15].
В защите зерновых культур стабильно хороший результат показал клад, кс (ООО «Агро Эксперт Груп») [4], в состав которого входят тиабендазол, тебуконазол, имазалил.
Тиабендазол [2-(4-тиазолил)-1Н-
бензимидазол] - высокоэффективный фунгицид класса бензимидазолов, протравитель системного действия. За счет своих метаболитов тиабендазол может ингибировать биосинтез нуклеиновых кислот ДНК и РНК, а также процессы дыхания [7].
Тебуконазол [(Я8)-1р-хлорфенил-4,4-
диметил-3 -(1Н-1,2,4-триазол-1 -ил-метил)пентан-3 -ил] - эффективный системный фунгицид для обработки семян. Относится к триазолам третьего поколения [17]. Обладает широким диапазоном системного действия. Обладает защитным, лечебным и искореняющим действием [2]. Быстро проникает в ткани растения и равномерно распределяется в них [11]. Подавляет синтез эргостерина, ингибируя деметилирование в положении С-14. Образующиеся стерины в свою очередь действуют на метаболизм, чем тебуконазол отличается от других триазолов [7]. Для препарата характерно рострегулирующее действие, которое в неблагоприятных условиях может перейти в ретардантное [20].
Имазалил [(±)-1-(Р-аллилокси-2,4-
дихлорфенилэтил) имидазол] - системный фунгицид класса имидазолов. Ингибирует синтез стеринов в мембранах фитопатогенов, подавляя
деметилирование в положении 14 ланостерина или 24 метилендигидроланостерина [7].
Действующее вещество пестицидов из класса фенилпирролы - флукдионоксил, являющийся аналогом природных
антимикотических веществ, обладает широким контактным действием, ингибирует рост мицелия, защищает культуры от гельминтоспориозной и фузариозной корневых гнилей, плесневения семян, стеблевой головни, фузариоза, фомоза, альтернариоза, антракноза, мокрой гнили, парши серебристой, черной ножки [11].
Препарат способствует повышению интенсивности фотосинтеза и транспирации растений [13]. Относительно стойкое вещество, но может быстро разрушаться в процессе фотолиза. Соединение имеет длительное защитное и слабое системное действие, подавляет фосфорилирование глюкозы в процессе клеточного дыхания. Влияние его на рост грибницы, размножение патогена и формирование клеточных мембран связано с нарушением функции клеточных мембран.
Дифеноконазол. Вещество из класса производных триазола, обладает системным действием, при температурах 12 °C и ниже эффективность препарата снижается.
Кроме защитного действия, положительно влияет на растения. Поглощение действующего вещества семенами и ростками происходит постепенно, фунгицидная активность стабильна в течение наиболее уязвимых фаз развития растений в начале вегетационного периода. При использовании средства ускоряется прорастание семян на двое суток. Всходы появляются одновременно, отмечается усиление кустистости и увеличение продуктивного стеблестоя при одинаковой длине растений, что существенно облегчает уборку. Обработку семян можно начинать задолго до сева (протравленные семена могут храниться от нескольких месяцев до года).
Дифеноконазол проникает в ткани растения, полностью ингибирует рост субкутикулярного мицелия, снижает уровень спороношения патогена. При обработке семенного материала проникает глубоко внутрь семян и способен распространяться по мере роста растений по всем органам. Эффективен против пыльной и твердой головни, гельминтоспориозной и фузариозной корневых гнилей, септориоза, плесневения семян, бурой ржавчины, питиозной корневой гнили.
Ипконазол представляет класс триазолов. Ипконазол ингибирует биосинтез эргостерина. Препараты на основе ипконазола разрешены к применению против возбудителей болезней зерновых культур: твердая головня, пыльная головня, каменная головня, ложная (черная) пыльная головня, гельминтоспориозная и фузариозная корневые гнили, септориоз, плесневение семян.
Зарегистрированные препараты относятся ко II-III классу опасности.
Мефеноксам относится к классу фениламидов. Обладает системным действием при
применении в весьма низких дозировках. Вещество ингибирует образование белков в грибах, подавляет синтез рибосомальной РНК. Препараты на основе мефеноксама используются пыльной головня, септориоза, питиозной корневой гнили, твердой головни, пыльной головни, фузариозной корневой гнили, гельминтоспориозной корневой гнили, плесневения семян, в том числе альтернариозной семенной инфекции; мучнистой росы, бурой ржавчины (на ранних фазах развития);
Протиоконазол представляет класс триазолов, обладает системным действием. В растении метаболизируется до более устойчивого соединения - протиоконазол-дестио. Влияет на формирование мощных всходов, хорошо развитой корневой системы, повышение кустистости и качественные показатели собранного урожая. Увеличение кустистости в первые же недели роста растений на 25-35% повышает засухоустойчивость, улучшает потребление питательных элементов и влаги, что повышает коэффициент кущения в 1,5 раза. Увеличение толщины побега в два раза делает растение более прочным 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.
Композиции протиоконазола с другими действующими веществами разрешены к применению против болезней злаковых культур (различные виды головни, плесневение семян, снежная плесень, септориоз, тифулез, сетчатая и красно-бурая пятнистость).
Тиаметоксам вещество из класса неоникотиноид, обладает системным действием. Действующее вещество быстро поглащается растением и передвигается по ксилеме в необработанные части растений. Композиции на основе данного действующего вещества используются для протравливания семян с целью подавления возбудителей твердой головни, каменной головни, фузариозной и
гельминтоспориозной корневых гнилей,
альтернариозной семенной инфекции, снежной плесени, плесневения семян.
Тритиконазол относится к числу веществ системного действия из класса триазолов, проникая в проросток уничтожает как поверхностную, так и внутреннюю инфекцию семени. Действующее вещество улучшает перезимовку озимых зерновых. При определенных условиях позволяет значительно отодвинуть сроки опрыскивания посевов, а иногда и отказаться от обработки фунгицидами во время вегетации сельскохозяйственных культур. Активно контролирует значимые виды головни и действует на корневые гнили. Отмечена его высокая эффективность против грибов Helminthosporium и Alternaria, как на озимой пшенице, так и на озимом и яровом ячмене.
В отличие от других веществ этой химической группы, тритиконазол отрицательно не влияет на прорастание семян и поэтому обладает
высокой селективностью на всех зерновых колосовых культурах.
Действующее вещество ингибирует процесс деметилирования биоситеза стеролов и приводит к нарушению избирательности проницаемости клеточных мембран патогена.
Флудиоксонил представляет класс фенилпирролы, обладает контактным действием. Это средство (аналог природных антимикотических веществ), широкого спектра действия, ингибирует рост мицелия. Относительно стойкое вещество, может быстро разрушаться в процессе фотолиза. Соединение подавляет фосфорилирование глюкозы в процессе клеточного дыхания. Влияние его на рост грибницы, размножение патогена и формирование клеточных мембран связывают с нарушением функции клеточных мембран.
Механизм действия флудиоксонила связан с процессами, происходящими в клетках возбудителя болезни на этапе мембранного переноса.
Флудиоксонил эффективно подавляет развитие патогенов из рода Fusarium и Tilletia, вызывающих болезни проростков зерновых культур, а также из рода Altemaria, Ascochyta, Aspergillus, Fusarium, Helminthosporium, Rhizoctonia и Pénicillium spp., вызывающих болезни проростков других культур. Используется для протравления семян.
Флуоксастробин вещество класса стробилуринов. Используется в смесях против возбудителей болезней различных зерновых культур. Значительно стимулирует развитие корневой системы. Механизм действия флуоксастробина связан с подавлением дыхания грибов, что приводит к прекращению прорастания спор и роста мицелия.
На основе флуоксастробина разрешены к применению препараты против ризоктониозной прикорневой гнили, пыльной головни, ложной пыльной головни, твердой головни, каменной головни, фузариозной и гельминтоспориозной корневых гнилей, снежной плесени, септориоза, плесневения семян, сетчатой пятнистости.
Ципроконазол - представляет вещество с системным действием класса триазолов. Широко используется в сельском хозяйстве против болезней зерновых культур (различные виды ржавчины, септориоз листьев и колоса, мучнистая роса, фузариоз колоса, пиренофороз, ринхоспориоз, темно-бурая пятнистотсь, сетчатая пятнистость, мучнистая роса, церкоспороз). Действующее вещество ингибирует биосинтез стеринов, в том числе эргостерола, в клетках грибов. В отличие от других ингибиторов имеет более широкий ареал действия, обусловленный физико-химическими свойствами, поглощением и перемещением в растениях. Применение препаратов на основе ципроконазола обеспечивает оптимальное содержание аминокислот в растениях яровой пшеницы в первые дни и поддерживает их количество в дальнейшем [18; 19]. Использование протравителей оказывает положительное влияние на состояние растений весь период вегетации:
улучшаются показатели всхожести, динамика роста, увеличивается масса отдельных органов и всего растения, а также на количество клубеньков на корневой системе растений [14].
Отмеченные действующие вещества отличаются широким спектром действия, способствуют направленному воздействию на физиологические и биохимические процессы и другие составляющие урожая, особенно в экстремальных условиях.
Прочие действующие вещества либо относятся ко II классу опасности (например, прохлораз, мифеноксам, протиоконазол), либо необходимо приводить работы с ними непосредственно перед посевом (дифенокононазол, карбоксин, тирам), либо они действуют против ограниченного числа болезней (флуопирам, ципродинил), либо используются с высокими нормами расхода (карбоксин, беномил), либо перед протравливанием посевной материал необходимо увлажнять (диниконазол) [21].
Литература
1.В.И. Абеленцев, Защита и карантин растений, 2, 19-21 (2001).
2.Е.И. Андреева, В.А. Зинченко, АгроХХ1, 4, 14-15 (2002).
3.Д.А. Белов,Химические методы и средства защиты растений в лесном хозяйстве и озеленении: Учебное пособие для студентов, МГУЛ, Москва, 2003. 128 с.
4.С.Ф. Буга, Научные основы эффективного использования протравителей семян для защиты зерновых культур от болезней (рекомендации), Белбланкавыд, Минск, 2011. 52 с.
5.М.М. Ганиев, В.Д. Недорезков, Химические средства защиты растений, КолосС, Москва, 2006. 248 с.
6.И.Н. Горина, Защита и карантин растений, 4, 55-57 (2013).
7.Н.М. Голышин, Фунгициды, Колос, Москва, 1993. -319 с.: ил.
8. А.Ф. Грапов, Регуляторы роста и развития насекомых в качестве инсектицидов. Ювеноиды. Журнал «Агрохимия», №3, 1988.
9..А. Зинченко, Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность, КолосС, Москва, 2012. 127 с.
10. Д.И. Кузнецов, Защита и карантин растений, 10, 2123 (2010).
11. А.З. Кушахбиев, Л.М. Хромова, Russian Journal of Agricultural and Socio-Economic, 9 (2012) URL:http://www.rjoas.com/issue2012-09/i009_article_2012_05/pdf
12. Н.Н. Лысенко, Е.И. Чекалин, С.М. Пожарский, Вестник ОрелГАУ, 1, 70-76 (2013).
13. Н.Н. Лысенко, Т.Ф. Макеева, Е.Г. Прудникова, Н.Л. Хилкова, Вестник ОрелГАУ, 4,14-20 (2012).
14. С.М. Пожарский, Н.Н. Лысенко, Вестник ОрелГАУ, 4, 50-57 (2012).
15. С.Я. Попов, Основы химической защиты растений. С.Я. Попов, Л.А. Дорожкина, В.А. Калинин / Под ред. профессора С.Я Попова.Арт-Лион, Москва, 2003. 208 с.
16. В. Д. Пюшпеки, Защита и карантин растений, 9, 1996.
17. Л.Ф. Саттарова, А.С. Петровский, В.К. Османов, Ф.Х. Каратаева, П.А. Гуревич, Вестник Казанского технологического университета, 10, 96-99 (2010).
18. Е.А.Соколова, Н.Н. Лысенко, О.Н. Рождественская и др., Защита и карантин растений, 4, 44-46 (2006).
19. С. Л. Тютерев, Обработка семян фунгицидами и другими средствами оптимизации жизни растений. -С.-Пб, 2006. 248 с.
20. С.Л. Тютерев, Протравливание семян зерновых колосовых культур. Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений РАСХН. Москва: Журнал «Защита и карантин растений» (Приложение), 2005.
21. Список пестицидов и агрохимикатов разрешенных к
применению на территории Российской Федерации. 2015. Справочное издание / Приложение к журналу «Защита и карантин растений» №4, 2015 г. М., 2015. -720 с.
22. Н.В. Шильникова, Т.В. Андрияшина, Вестник Казанского технологического университета, 15, 7, 140144 (2012).
© М. Н. Белицкая - д.б.н., профессор, главный научный сотрудник отдела биологии ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации» РАСХН, vnialmi@avtlg.ru; И. Р. Грибуст - канд. с.-х. наук, наук, научный сотрудник отдела биологии ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации» РАСХН; Е. В. Байбакова - аспирантка кафедры «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности» Волгоградского государственного технического университета, ekaterina.baybakova@yandex.ru; Е. Э. Нефедьева - д.б.н, профессор кафедры «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности», того же вуза, nefedieva@rambler.com; И. Г. Шайхиев -доктор технических наук, зав. кафедрой «Инженерная экология» КНИТУ, ildars@inbox.ru.
© M. N. Belitskaya - Dr. of Biological Sciences, Prof., Principal research fellow of Biology Dept. of Federal State Budget Science Establishment «Russian Scientific and Research Institute of Agronomy and Forest Melioration» of Russian Agriculture Academy, vnialmi@avtlg.ru; I R. Gribuste - candidate . agricultural Sciences, a researcher with the Department of Biology Federal State Scientific Institution «All-Russian Scientific Research Institute of agroforestry» Russian Academy of Agricultural Sciences; E. V. Baybakova - post-graduate student, department "Industrial ecology and life safety", Volgograd State Technical University, ekaterina.baybakova@yandex.ru; E. E. Nefedieva - Dr. of Biological Sciences, Professor, department "Industrial Ecology and Life", Volgograd State Technical University, nefedieva@rambler.com; I G. Shaikhiev - Dr of Technical Sciences, Head of Engineering Ecology Dept. of Kazan National Research Technological University, ildars@inbox.ru.
