CC BY
3
«i СЧ О СЧ 1Л
Ф
S ^
ш
4
ш ^
5
ш со
51. Adil S., Singh V., Anjum A., Quraishi A. A mini-review on electrotherapeutic strategy for the plant viral elimination // Plant Cell Tissue and Organ Culture. 2022. Vol. 150. No. 3. P. 1-15. doi:10.1007/s11240-022-02265-w.
52. Оздоровление перспективных сортов картофеля с применением комбинированной терапии в культуре in vitro / Е. В. Ши-щенко, Е. Н. Барсукова, И. В. Ким и др. // Аграрная наука. 2023. № 9. С. 116-119.
Modern methods of releasing potato varieties from viruses (review)
E. V. Oves1, N. A. Gaitova1,
K. T. Etdzaeva1, E. M. Stoyanova2
1Lorkh Federal Research Center on Potato, ul. Lorkha, 23, pos. Kraskovo, Lyuberetskii r-n, Moskovskaya obl., 140051, Russian Federation 2Shevchenko Pridnestrovian State University, ul. 25 Oktyabrya, 128, Tiraspol, 3300, Respublika Moldova
Abstract. The study was conducted to examine the best domestic and international practices in the production of in vitro potato material free of viral infection. The paper considers biotechnological methods used in tissue culture to free potato varieties from viruses and analyses the meristem-tissue procedures used in the process of phytopathogen elimination. The effectiveness of work to free varieties from viruses depends on the degree of infection. The varieties involved in the recovery process, in most cases, contain a complex infection. To obtain in vitro material free of viruses, meristem-tissue procedures are used in several stages. This approach allows for partial liberation of potato varieties from viruses based on the selection of the most effective therapy method. In most cases, in the presence of identical infections in different potato varieties and the use of the same virus release protocols, it is not possible to obtain biomaterial free of infections. For more effective work in this direction, it is necessary to develop differentiated programmes for the recovery of varieties, which include both individual therapy methods and their complex use. Methods and terms of obtaining virus-free explants depend on varietal characteristics. At the same time, an important technological element in the process of potato recovery from phytopathogens is the comparative assessment of meristem lines by economically valuable traits.
Keywords: potato (Solanum tuberosum); meristem apex; releasing varieties from viruses; meristem technologies; ther-motherapy; chemotherapy; cryotherapy; electrotherapy; complex therapy.
Author Details: E. V. Oves, D. Sc. (Agr.), head of division (e-mail: oveselena@mail.ru); N. A. Gaitova, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; K. T. Etdzaeva, junior research fellow; S. M. Stoyanova, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof.
For citation: Oves EV, Gaitova NA, Etdzaeva KT, et al. [Modern methods of releasing potato varieties from viruses (review)]. Zemledelie. 2024;(5): 37-42. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2024-5-37-42. ■
Сок 10.24412/0044-3913-2024-5-42-47 УДК 631.53.01
Оценка фитотоксического действия и биологическом эффективности препарата на основе тиабендазола и флудиоксонила для защиты технических культур
С. Д. МАЛАХОВА1, аспирант Е. Э. НЕФЕДЬЕВА12, доктор биологических наук, профессор (e-mail: nefedieva@rambler.ru) Р. Ф. БАЙБЕКОВ2, академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор С. Л. БЕЛОПУХОВ2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
О. В. ЗОРЬКИНА3, кандидат технических наук, зав. кафедрой
волгоградский государственный технический университет, пр. им. Ленина, 28, Волгоград, 400005, Российская Федерация 2Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, ул. Тимирязевская, 49, Москва, 127550, Российская Федерация
3Волгоградский государственный университет, пр-т Университетский, 100, Волгоград, 400062, Российская Федерация
Исследования проводили с целью уточнения доз тиабендазола и флудиоксонила в новом протравителе для эффективной и безопасной защиты растений подсолнечника и сои от инфекционных болезней. Влияние фунгицидов на рост мицелия штаммов фитопатогенного гриба Fusarium oxysporum изучали в вариантах с соотношением веществ: 0:0 (контроль); 2,0; 2,5 и 3,0 ppm флудиоксонила и 6,0; 7,5 и 9,0 ppm тиабендазола. Культураль-ную жидкость тестировали на зерновках пшеницы и семенах горчицы для оценки токсигенности препарата. Общую фи-тотоксичность определяли по энергии прорастания и развитию проростков сои и подсолнечника после протравливания семян препаратами в дозах 16, 20 и 24 г/т. Соотношения флудиоксонил: тиабендазол 2,0:6,0; 2,5:7,5 и 2,5:9,0 ppm наиболее эффективно подавляли рост мицелия штаммов F. oxysporum, который уменьшался, по сравнению с контролем, на 29,5...34,5 %. Вещества в пропорциях 2,0:6,0 и 2,0:7,5ppm обладали наименьшей токсигенностью для пшеницы (энергия прорастания соответствовала контролю или превышала его на 9,5 %), а в соотношениях 2,0:9,0 и 2,5:9,0 ppm - для горчицы (энергия прорастания на 58.79
выше контроля). При этом высокие дозы веществ проявили максимальную в опыте токсигенность для горчицы, снижая энергию прорастания на 16.37 %. Токсичные для подсолнечника дозы 20:20, 20:24, 24:20 и 24:24 г/т в протравителе для семян способствовали уменьшению энергии прорастания на 8.17 к контролю. Положительное действие оказал препарат с дозами 16:16, 16:24, 20:0, 20:16 г/т, вызывая повышение энергии прорастания, по сравнению с контролем, на 23.31 % и длины побега - на 10.17 %. Токсичность для сои проявляли дозы флудиок-сонила: тиабендазола 16:16, 16:20, 16:24 и 20:20 г/т, которые снижали энергию прорастания до уровня 23. 30 %. Дозы 20:0 и 24:16 г/т стимулировали проростание сои, увеличивая всхожесть относительно контроля на 25. 38 %%, массу осевых органов - в 1,5.2,0 раза. Оптимальными концентрациями флудиоксонила и тиа-бендазола в протравителе для подсолнечника признаны соотношения 16:16 и 16:24 г/т, для сои - 24:16 г/т, которые были наименьшими из обеспечивающих положительный эффект.
Ключевые слова: Fusarium oxysporum, Triticum aestivum, Sinapis alba, Glycine max, Helianthus annuus, флудиоксонил, тиабендазол.
Для цитирования: Оценка фитотоксического действия и биологической эффективности препарата на основе тиабендазола и флудиоксонила для защиты технических культур / С. Д. Малахова, Е. Э. Нефедьева, Р. Ф. Байбеков и др. // Земледелие. 2024. № 5. С. 42-47. doi: 10.24412/ 0044-3913-2024-5-42-47.
Для обеспечения потребности населения Земли продукцией сельского хозяйства необходимо увеличить объем её производства к середине XXI в. на 75 %. При ограниченных земельных ресурсах и возможности роста урожайности благодаря традиционным факторам интенсификации защита растений поможет решить проблему продовольственной безопасности [1]. Сельскохозяйственные культуры обладают широкой экологической пластичностью и под влиянием условий внешней среды они подвержены значительным изменениям [2].
Система защиты растений должна быть составной частью интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур и обеспечивать устойчивое долговременное подавление численности вредных организмов, развития болезней и засоренности посевов на основе профилактических и агротехнических мероприятий,возделывания устойчивых сортов, активизации природных энтомофагов, применения биологических методов, рационального использования пестицидов и современных средств механизации. Химический метод защиты растений надежно и быстро сокращает численность (плотность) популяции вредных объектов до экономически приемлемого уровня. Борьба со многими фитопатогенными организмами, ежегодно поражающими посевы и посадки культур, основана на превентивном (профилактическом) применении фунгицидов (например, протравливание семян) [3, 4].
На современном рынке зарегистрированы протравители на основе одного, двух, трех и даже четырех действующих веществ, использование которых способствует появлению здоровых всходов при относительно высокой заспоренности семян патогенами. На сегодняшний день в Российской Федерации зарегистрировано более 120 фунгицидных протравителей, которые составлены на основе действующих веществ, относящихся к разным химическим классам. Каждый год ассортимент препаратов обновляется [5].
Протравливание семян - метод по обезвреживанию большинства возбудителей заболеваний (грибковых и инфекционных), вредителей, которые распространяются через посевное зерно и почву. Оно проводится по результатам фитосанитарной экспертизы семян, которая служит обязательным элементом семенного контроля, предусмотренного федеральным законом «О семеноводстве» от 17 декабря 1997 г № 149-ФЗ. Протравливание инфицированных патогенами семян в пределах 5...30 % положительно влияет на их полевую всхожесть, обеспечивая оптимальные параметры густоты всходов и продуктивного стеблестоя. Протравливание же семян, инфицированных возбудителями корневых гнилей выше 30 %, и здоровых часто не сказывается положительно на повышении их полевой всхожести и урожайности зерна [6, 7]. Протравливание семян фунгицидами защищает посевы от повреждения, способствуя сохранению до 30.50 % урожая. При этом оно более экономически выгодно, чем дальнейшее опрыскивание фунгицидами и инсектицидами.
Сегодня в ассортименте фунгицидов есть препаративные формы нового поколения, такие как водно-
Рис. 1. Влияние флудоксонила и тиабендазола нарост мицелия F. oxysporum, г/50 мл.:
1-М± т.
суспензионные концентраты (ВСК), концентраты суспензий (КС), водные суспензии (ВС), пасты (ПС), суспензионные концентраты (СК) и др. Такие препаративные формы удобнее в применении, лучше распределяются и закрепляются на поверхности зерна [8].
На производстве пользуются популярностью препараты на основе тиабендазола, флудиоксонила и других действующих веществ [9, 10, 11].
Цель исследований - уточнение доз тиабендазола и флудиоксонила в новом протравителе для эффективной и безопасной защиты растений подсолнечника и сои от инфекционных болезней.
Работу проводили в 2023 г в Волгоградском государственном техническом университете на кафедре «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности». Оценивали влияние фунгицидов на рост мицелия штаммов фитопатогенного гриба Fusarium oxysporum в накопительной культуре, а также особенности прорастания семян сои культурной и подсолнечника после протравливания. Фитотоксичность культуральной среды определяли по воздействию на проростки пшеницы и горчицы белой.
Тиабендазол [2 - (4-тиазолил) -1 Н -бензимидазол] - высокоэффективный контактно-системный фунгицид широкого защитного и лечебного дей-
ствия класса бензимидазолов. Особенно эффективен против кагатных гнилей и болезней хранения. Тиабендазол защищает овощи и плоды, образуя на их поверхности защитный слой, действие сохраняется до шести месяцев. Образованием своих метаболитов тиабендазол может ингиби-ровать биосинтез нуклеиновых кислот ДНК и РНК, а также процессы дыхания.
Флудиоксонил[4-(2,2-дифтор-1,3 -бензодиоксол-4-ил)-пиррол-3-кар боновой кислоты] - фунгицид широкого спектра действия, ингибирует рост мицелия. Относительно стойкое вещество, однако может быстро разрушаться в процессе фотолиза. Имеет длительное защитное и слабое системное действие, подавляет фосфорилирование глюкозы в процессе клеточного дыхания. Влияние флудиоксонила на рост грибницы, размножение патогена и формирование клеток связывают с нарушением функции клеточных мембран. Срок защитного действия достигает 30 дней. Флудиоксонил эффективно подавляет развитие патогенов из родов Fusarium и Tilletia, вызывающих болезни проростков зерновых культур и используется для протравления семян [12, 13].
Штаммы F. oxysporum культивировали в чашках Петри на плотной питательной среде Чапека. Для получения статической культуры фитопатогенных грибов в стерильные колбы с 50 мл
Рис. 2. Влияние культуральной жидкости К охуярогит в присутствии флудиоксонила и тиабендазола на энергию прорастания пшеницы, %:\_I - нормальные семена;
□
- аномальные; I
1 п^ис
I- непроросшие;1-М±т.
сл 2 О м -ь
а)
.<£> <S? & ^
nr or ТГ
£
£
«
X
s
с,
а
100 80 60 40 20
-г
^ J> Jp .л!" ^ ^ > ¿V*
^ СУ ^ Пг rpl- rp' IT 0V п^'
тг <г г^
б;
Рис. 3. Влияние культуральной жидкости после культивирования штамма с добавлением флудиоксонила и тиабендазола на массу (а, мг) и длину (б, мм) зародышевых органов пшеницы: □ - корень; □
стерильной жидкой питательной среды добавляли 100 мкл суспензии спор гриба, содержащей 103 КОЕ. В эти же колбы вносили растворы протравителей флудиоксонил и тиабендазол, чтобы их концентрация в среде соответствовала дозам 2,0; 2,5 и 3,0 ppm для флудиоксонила и 6,0; 7,5 и 9,0 ppm для тиабендазола. В контрольную колбу фунгициды не вносили (0:0).
Мицелий выращивали в течение 7.12 дней. Затем культуральную жидкость и мицелий фильтровали через предварительно высушенные при температуре 55 °C и взвешенные фильтры (белая или красная лента), полученные фильтры с мицелием сушили при температуре 55 °C до постоянной массы, повторно взвешивали и рассчитывали массу мицелия.
Для оценки токсигенного действия биотестом зерновки пшеницы мягкой яровой сорта Альбидум 33 (Triticum aestivum) и семена горчицы белой (Sinapis alba) помещали в стерильные чашки Петри по 20 шт. и добавляли по 10 мл культуральной жидкости, про-"иг фильтрованной через бактериальный Q фильтр. Семена горчицы и зерновки N пшеницы мягкой проращивали при ^ температуре 20 °C в темноте. Энергию Z прорастания определяли на 3-и сут-g ки (ГОСТ 12038-84). Оценивали долю g нормальных, аномальных и мертвых
4 зерновок. Эксперименты проводили
5 в трехкратной повторности.
Для оценки общей фитотоксич-М ности действия двухкомпонентного
препарата на основе флудиоксонила и тиабендазола определяли энергию прорастания и параметры роста проростков сои культурной (Glycine max) сорта Бара и подсолнечника (Helianthus annuus) Скороспелый-87 урожая 2022 г. Для уточнения доз в протравителе приготовлены смеси веществ (флудиоксонил и тиабендазол) без сопутствующих компонентов: в соотношениях 16 г/т, 20 г/т и 24 г/т. В темноте проращивали семена сои -при температуре 20 °C, подсолнечника - при температуре 25 °C. Энергию прорастания определяли на 3-и сутки. Эксперименты проводили в 4-кратной повторности.
К нормально проросшим относили семена, имеющие здоровый вид, два и больше нормально развитых
корешка размером свыше длины семени и росток не менее половины его длины с просматривающимися первичными листочками, занимающими 1/2 длины колеоптиля.
Непроросшие семена - набухшие без ростков и твердые, которые не набухли и не изменили внешнего вида. Невсхожими считали загнившие семена с разложившимся эндоспермом, почерневшим зародышем, а также проростки с частично или полностью загнившими частями.
Аномально(ненормально)проросшие семена имели нарушения в развитии проростков: нет зародышевых корешков или их меньше нормы, либо они короткие, слабые, закрученные, водянистые; колеоптиль пустой, имеет трещину, короче листьев, деформированный, отсутствует; первичные листочки занимают меньше половины колеоптиля или обесцвечены, раздроблены или расщеплены, веретенообразные,водянистые, с короткими зародышевыми корешками (ГОСТ 12038-84).
Результаты подвергали статистической обработке в MS Excel. Рассчитывали среднюю арифметическую (М), среднее квадратическое отклонение, ошибку репрезентативности средней арифметической (m), критерий Стьюдента.
При внесении флудиоксонила как единственного действующего вещества (2,0:0; 2,5:0; 3,0:0 ppm) рост мицелия снижался на 5,5.17,5 % относительно контроля (0:0) (рис. 1). В ответ на ингибирование роста мицелий F. oxysporum выделял слизь, тем самым препятствуя проникновению фунгицида в клетки.
При внесении тиабендазола в соотношениях 0:6,0; 0:7,5; 0:9,0 ppm по мере увеличения его дозы масса мицелия уменьшалась, по сравнению с контролем, на 16.44 %. Следовательно, его фунгистатическое действие возрастало с повышением дозы и было более выражено, по сравнению с флудиоксонилом. Использование изучаемых действующих веществ в соотношениях 2,0:6,0; 2,0:7,5 и 2,0:9,0 ppm по мере роста дозы ти-
Рис. 4. Влияние культуральной жидкости F. oxysporum в присутствии флудиоксонила
юла на энергию прорастания горчицы, %:\_I -
СИ - аномальные;Ш - непроросшие; 1 — М±т.
и тиабендазола на энергию прорастания горчицы,
нормальные;
Рис. 5. Энергия прорастания обработанных протравителями семян подсолнечника,
'ера
- нормальные;
аномальные; I
- непроросшие;
1-М± т.
абендазола способствовало увеличению массы мицелия. При этом наилучшее фунгистатическое действие наблюдали в соотношениях 2,0:6,0 и 2,0:7,5 ррт. В образцах с соотношением веществ 2,5:6,0; 2,5:7,5; 2,5:9,0; 3,0:6,0; 3,0:7,5 и 3,0:9,0 ррт наблюдали зависимость сокращения массы мицелия по мере роста дозы тиабендазола. Из этого ряда лучшими можно считать соотношения 2,0:6,0; 2,5:7,5 и 2,5:9,0 ррт, так как при повышении дозы флудиоксонила до 3,0 ррт масса мицелия отмечена выше, чем в указанных вариантах на 2,5.. .6,5 мг/50 мл.
Оценивая фунгистатическое действие во всех образцах отметим, что оптимальное ингибирую-щее воздействие оказывала пропорция 2,0:6,0 ррт, так как при дозе 2,5:7,5 ррт торможение роста мицелия не было значительным, а расход действующего вещества возрастал.
Проращивание пшеницы и горчицы белой в культуральной среде проводили, чтобы выяснить потенциал действующих веществ по влиянию на образование фитотоксинов грибом. Такое действие фунгицидов было предложено назвать токсиген-ным [14].
Высокие концентрации (2,5:6,0.3,0:9,0 ррт) обоих веществ в культуральной среде способствовали понижению энергии прорастания пшеницы относительно контроля (0:0) на 40.50 % и до 76 % при соотношении 3,0:7,5 (рис. 2). В культуральной среде с концентрациями флудиоксонила и тиабендазола 0:7,5 и 2,5:0 ррт энергия прорастания была достаточно высокой - приблизительно соответствовала контролю. Оптимальное влияние фиксировали в культуральной среде с соотношениями 2,0:6,0 и 2,0:7,5 ррт, где энергия прорастания соответствовала контролю или превышала его на 9,5 %. Минимальный уровень токсигенности в опыте по отношению к пшенице наблюдали в пропорциях 2,0:6,0 и 2,0:7,5 ррт - энергия прорастания составляла 77 и 70 % соответственно. Культуральная среда с соотношением 2,5:7,5 ррт обладала умеренной токсигенностью, а с соотношением 2,5:9,0 ррт - высокой.
У проростков пшеницы, выросших в средах с соотношениями веществ 2,0:0; 2,0:6,0; 2,0:7,5 ррт отмечали наибольшую массу сухого вещества побега (на 7.39 % выше контроля) (рис. 3а). Критически низкая величина массы зафиксирована у проростков в средах с высокими концентрациями фунгицидов - 3,0:0 ррт; 3,0:6,0; 3,0:7,5 0:9,0 и 3,0:9,0 ррт. В этих вариантах масса корней уменьшалась на 14.72 %, побегов - на 34.63 %, зерновок - на 42.62 %, по сравнению с контролем.
Максимальная в опыте средняя длина корней проростков пшеницы отмечена в вариантах 2,0:9,0 и 2,5:6,0 ррт - выше контроля в 2,3 и 1,9 раза соответственно, а наибольшая длина побега в тех же средах превышала контроль в 1,7 и 1,4 раза соответственно (рис. 3б). Критические малые величины этих показателей
фиксировали у проростков при соотношении 0:7,5 и 0:9,0 ppm (на 38 и 56 % соответственно меньше контроля). В среде с пропорцией веществ 2,0:6,0 ppm все параметры роста в комплексе превышали контроль: масса корня на 9,5 %; масса побега -на 39 %; длина корня - на 42 %; длина побега - на 66 %.
Под действием флудиоксонила (2,0:0; 2,5:0; 3,0:0 ppm) энергия прорастания нормальных семян горчицы снижалась относительно контроля на 16.37 % (рис. 4). При добавлении только тиабендазола в концентрациях 0:7,5; 0:9,0 ppm величина этого показателя практически соответствовала контрольному варианту. При использовании смесей действующих веществ по мере увеличения дозы ти-абендазола возрастала энергия прорастания. Культуральные среды при совместном использовании флудиоксонила и тиабендазола в соотношениях 2,0:6,0 ppm; 2,0:7,5; 2,0:9,0; 2,5:6,0; 2,5:7,5 и 2,5:9,0 ppm обеспечивали наибольшую энергию прорастания семян горчицы (на 58.79 % выше контроля). При этом они проявляли менее выраженные токсигенные свойства.
После протравливания семян подсолнечника фунгицидом энергия прорастания уменьшалась отуровня 90 % до 60 % в ряду образцов 24:0-24:1624:20-24:24 г/т по мере увеличения дозы тиабендазола (рис. 5). Её величина отмечена ниже относительно контроля на 8.15 % в двухкомпонент-ных образцах с высокой концентрацией - 20:20, 20:24, 24:20 и 24:24 г/т.
Рис. 6. Масса (а, мг) и длина (б, мм) зародышевых органов подсолнечника после обработки семянок протравителями:Т1\ - корень;0 - иобег;И - семядоли; 1-М±т.
СО (D S ü
(D
g
(D S S
(D
Ul 2 О N> -b
Рис. 7. Энергия прорастания обработанных протравителями семян сои, %: СИ - нормальные/НИ - аномальные; Н - непроросшие; 1-М±т.
Наибольшей энергией прорастания обладали образцы, протравленные препаратом с соотношениями 16:0, 16:16, 16:24, 20:0, 20:16 и 24:0 г/т, что значимо превышало вариант контроля на 23.38 %.
У проростков подсолнечника после обработки семян протравителями в высоких концентрациях - 20:20, 20:24, 24:16, 24:20, 24:24 г/т масса корня составляла в среднем 21,4.28,5 мг, побега - 55,1.62,8 мг, что меньше, чем в контроле (33,1 и 64,1 мг соответственно) (рис. 6 а). Растения в этих вариантах развивались субтильными, так как при меньшей массе длина корня (34,1.47,2 мм) и стебля (20,1.26,6 мм), были сопоставимы с контрольными величинами -соответственно 41,6 мм 21,5 мм (рис. 6 б). Однокомпонентные смеси не влияли
существенно на массу корня. Двух-компонентные протравители, особенно с увеличением дозы второго составляющего, способствовали снижению массы корня на 14.35 %, по сравнению с контролем. Однокомпонентные протравители 16:0; 20:0; 24:0 г/т способствовали росту массы побега на 16.25 %, в том числе смесь 16:16 г/т - на 12 %. В остальных вариантах двусоставные протравители не оказывали значимого влияния на величину этого показателя.
При использовании обоих действующих веществ длина побега превышала контроль на 10.17 % в вариантах 16:16; 16:24; 20:16 и 24:20 г/т и на 23 % - в соотношении 24:16 г/т. Длина корня соответствовала контролю в пропорциях 16:16; 16:24; 20:16 г/т и превышала его на 10.13 % в вариантах 24:16 и 24:20 г/т.
Ц Рис. 8.Масса (а) и длина (б) зародышевых органов сои после обработки семян проМ травителями: I_I - корень; □
Энергия прорастания семян сои (по количеству нормальных проростков) под действием флудиоксонила как единственного вещества снизилась на 25 % относительно контроля только в варианте 16:0, а в вариантах 20:0 и 24:0 г/т она повысилась на 38 и 13 % соответственно (рис. 7). Наибольшая её величина зафиксирована в вариантах с протравливанием фунгицидами в пропорциях 24:0; 24:16 и 24:24 г/т - на 13.25 % выше, чем в контроле.
При обработке препаратом на основе отдельно флудиоксонила и совместно с тиабендазолом в соотношениях 16:0, 16:16, 16:24, 20:0, 24:16 и 24:24 г/т сформировалась максимальная в опыте масса сухого вещества зародышевых органов сои (рис. 8 а). В этих образцах длину зародышевых органов определяли в пределах среднихзначений относительно других образцов.
Проростки после обработки семян протравителем стиабендазолом 0:16 и 0:24 г/т имели меньшую относительно контроля массу осевых органов - на 55.63 % и 27.28 % соответственно. У сои, обработанной протравителями в соотношениях 16:0, 16:16, 16:24, 24:16 и 24:24 г/т масса корня и побега превышала контроль на 8.64 % и 30.59 %. Максимальные в опыте приросты величины показателей зафиксированы при обработке протравителем в пропорции 20:0 г/т - масса корня и побега выше в 2,7 и 2 раза.
Средняя длина корней соответствовала контролю у проростков сои после обработки протравителями в соотношениях 0:20; 16:0; 16:16 г/т (рис. 8 б). В остальных вариантах её величина была меньше. Наиболее угнетающе на развитие культуры повлияли соотношения 0:16; 0:24; 16:20; 16:24; 24:0 и 24:20 г/т, под действием которых длина корня на 27.47 % меньше, чем в контроле. Длина побега во всех изучаемых вариантах опыта отмечена значимо меньше контрольной величины. Неблагоприятное влияние препарата с соотношениями веществ 0:24; 20:0; 20:16; 20:20; 20:24; 24:0; 24:16; 24:20 и 24:24 г/т способствовало сокращению величины показателя на 22.40 % относительно контроля.
Предположительно потребуется введение стимуляторов роста или адаптогенов в протравитель для уменьшения торможения роста проростков.
Таким образом, разработан протравитель для подсолнечника и сои со сниженными фитотоксичностью и экологической нагрузкой благодаря выбору минимальных эффективных малотоксичных доз. Действующие вещества флудоксонил и тиабендазол в соотношениях 2,0:6,0 и 2,5:7,5 ppm эффективно подавляли рост мицелия
F. oxysporum - на 26.35 %, по сравнению с контролем - без фунгицидов.
Комбинации флудоксонила и тиа-бендазола 2,0:6,0 и 2,0:7,5 ppm обладали низкой токсигенностью. Они не способствовали выделению в куль-туральную среду грибом веществ, тормозащих рост тестовых растений озимой пшеницы и горчицы. При этом энергия прорастания пшеницы и рост побегов находились на уровне контроля, а рост корня был в 1,5.1,7 раза выше. Комбинации флудоксонила и тиабендазола 2,0:6,0 и 2,0:7,5 ppm вызывали увеличение энергии прорастания семян горчицы, по сравнению с семенами, проращиваемыми в культуральной среде без внесения фунгицидов, в 1,7.1,8 раза.
По комплексу признаков оптимальные дозы флудиоксонила и тиабендазола в протравителе семян для подсолнечника - 16:16 и 16:24 г/т. Они способствовали повышению энергии прорастания на 23.31 % и увеличению длины и массы побега до 17 % относительно контроля.
Оптимальное соотношение флудиоксонила и тиабендазола в протравителе для семян сои - 24:16 г/т. При этой пропорции наблюдали повышение энергии прорастания на 25 % и прирост массы корня и побега в 1,5 раза относительно контроля.
Финансирование работы
Работа финансировалась за счет средств бюджета учреждений по месту работы авторов. Никаких дополнительных грантов на проведение или руководство данным конкретным исследованием получено не было.
Конфликт интересов
Авторы работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Литература
1. Голышин Н. М. Фунгициды. М.: Колос, 1993. 319 с.
2. Захаренко В. А. Особенности развития технологической защиты растений в агроэкосистемах в условиях рыночной экономики в России // Агрохимия. 2023. № 8. С. 45-57.
3. Безмутко С. В., Кожевникова И. А. Оценка эффективности применения новых протравителей фунгицидного действия для защиты сои от основных грибных фито-патогенов // Аграрная наука. 2019. № S2. С. 165-168.
4. Заргарян Н. Ю., Кекало А. Ю., Немчен-ко В. В. Зараженность семян и растений пшеницы фитопатогенами рода Fusarium, методы оздоровления // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 4 (60). С. 96-101.
5. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации // Приложение к журналу «Защита и карантин растений». 2022. № 2. 56 с.
6. Байбакова Е. В., Нефедьева Е. Э., Белопухов С. Л. Исследование влияния современных протравителей на всхожесть и рост проростков зерновых культур // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. Т. 6. № 3. С. 57-64.
7. Губарева С. Н. Эффективность предпосевной обработки семян против корневой гнили в Восточном Казахстане // Земледелие. 2013. № 1. С. 40-42.
8. Мельников Н. Н., Новожилов К. В., Белан С. Р. Пестициды и регуляторы роста растений. М.: Химия, 1995. 576 с.
9. Байбакова Е. В., Нефедьева Е. Э. Анализ эффективности и фитотоксичности нового трехкомпонентного фунгицида // Аграрная наука. 2019. № S2. C. 160-164.
10. Санеева О. В., Зорькина Е. Э., Нефедьева Е. Э. Исследование фитотокси-ческого действия тебуконазола, протио-коназола, флудиоксонила и препаратов на их основе на энергию прорастания и рост проростков пшеницы и горчицы белой // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2022. Т. 14. № 5. С. 166-86.
11. Изучение протравителя протект форте против антракноза и других болезней люпина белого / Л. И. Пимохова, Н. В. Мисникова, Г. Л. Яговенко и др. // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 11. С. 25-30.
12. Торопова Е. Ю., Селюк М. П., Казакова О. А. Факторы доминирования грибов рода Fusarium в патокомплексе корневых гнилей зерновых культур // Агрохимия. 2018. № 5. С. 69-78.
13. Препараты на основе флудиоксо-нила как средства защиты картофеля от болезней и их эффективность / А. А. Ма-люга, Н. С. Чуликова, М. М. Ильин и др. // Агрохимия. 2022. № 2. С. 34-44.
14. Compositions of Fungicides with Growth Regulators That Reduce the Retarding Effect of Crop Protectants / O. V. Zorkina, E. A. Sukhova, O. O. Agapova, et al. // Russian Agricultural Sciences. 2023. Vol. 49. No. S1. P. S118-S124.
Evaluation of the phytotoxic effect and biological effectiveness of a drug based on thiabendazole and fludioxonil for the protection of industrial crops
S. D. Malahova1, E. Je. Nefed'eva12, R. F. Bajbekov2, S. L. Belopuhov2, O. V. Zor'kina3
Volgograd State Technical University, prosp. im. Lenina, 28, Volgograd, 400005, Russian Federation 2Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, ul. Timiryazevskaya, 49, Moskva, 127550, Russian Federation 3 Volgograd State University, prosp.
Universitetskij, 100, Volgograd, 400062, Russian Federation
Abstract. The research aimed to clarify the doses of thiabendazole and fludioxonil in a new disinfectant for effective and safe protection of sunflower and soybean plants from infectious diseases. The effect of fungicides on the growth of mycelium of strains of the phytopathogenic fungus Fusarium oxysporum was studied in variants with the ratio of substances: 0:0 (control); 2.0; 2.5 and 3.0 ppm fludioxonil and 6.0; 7.5 and 9.0 ppm of thiabendazole. The cultural liquid was tested on wheat grains and mustard seeds to assess the toxigenicity of the drug. General phytotoxicity was determined by the germination energy and development of soybean and sunflower seedlings after seed treatment with preparations at doses of 16, 20 and 24 g/t. Fludioxonil: thiabendazole ratios 2.0:6.0; 2.5:7.5 and 2.5:9.0 ppm most effectively suppressed the growth of mycelium of F. oxysporum strains, which decreased, compared to the control, by 29.5-34.5 %. Substances in the proportions 2.0:6.0 and 2.0:7.5 ppm had the least toxicity for wheat (germination energy corresponded to the control or exceeded it by 9.5 %), and in the ratios 2.0:9.0 and 2.5:9.0 ppm - for mustard (germination energy was 58-79 % higher than control). At the same time, high doses of substances showed maximum toxigenic-ity for mustard in the experiment, reducing germination energy by 16-37 %. Toxic doses for sunflower 20:20, 20:24, 24:20 and 24:24 g/t in a seed protectant contributed to a decrease in germination energy by 8-17 % compared to the control. The drug with doses of 16:16, 16:24, 20:0, 20:16 g/t had a positive effect, causing an increase in germination energy, compared to the control, by 23-31 % and shoot length by 10-17 %. Toxicity for soybeans was demonstrated by doses of fludioxonil: thiabendazole 16:16, 16:20, 16:24 and 20:20 g/t, which reduced germination energy to a level of 23-30 %. Doses of 20:0 and 24:16 g/t stimulated soybean germination, increasing germination relative to the control by25-38 %, the weight of axial organs by 1.5-2.0 times. The optimal concentrations of fludioxonil and thiabenda-zole in the disinfectant for sunflower were recognised to be 16:16 and 16:24 g/t, for soybeans - 24:16 g/t, which were the least of those providing a positive effect.
Keywords: Fusarium oxysporum; Triticum aestivum; Sinapis alba; Glycine max; Helianthus annuus; fludioxonil; thiabendazole.
Author Details: S. D. Malahova, post graduate student; E. Je. Nefed'eva, D. Sc. (Biol.), prof. (e-mail: nefedieva@rambler.ru); R. F. Bajbekov, member of the RAS, D. Sc. 3 (Agr.), prof.; S. L. Belopuhov, D. Sc. (Agr.), | prof.; O. V. Zor'kina, Cand. Sc. (Tech.); head s of department. g
For citation: Malahova SD, Nefed'eva § EJe, Bajbekov RF, et al. [Evaluation of the s phytotoxic effect and biological effective- z ness of a drug based on thiabendazole and 5 fludioxonil for the protection of industrial M crops]. Zemledelie. 2024;(5):42-47. Russian. O doi: 10.24412/0044-3913-2024-5-42-47.W 4
