CC BY
17Вестник зашиты ■растений. 3. 2002 с
УДК 632.952
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМЕРНОГО ПРЕПАРАТА КАТАПОЛ В КАЧЕСТВЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
С.Л.Тютерев*, Е.Ф.Панарин**, К.В.Новожилов*, Э.В.Попова*, Л.К.Хацкевич*, И.С.Кочеткова**, Т.Б.Дорофеева*, А.М.Лазарев*, В.В.Азанова**
* Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург **Институт высокомолекулярных соединений РАН, Санкт-Петербург
Подтверждена высокая антигрибная и антибактериальная активность синтетического полимерного препарата катапол. Обоснована возможность создания на его основе защитно-стимулирующего состава - препарата катазар для предпосевной обработки семян зерновых, овощных культур и клубней картофеля от комплекса грибных и бактериальных болезней. В вегетационных и полевых опытах показана высокая биологическая эффективность препарата катазар.
Синтетические и природные полимеры используются в сельском хозяйстве для решения различных задач и, в частности, для совершенствования препаративных форм пестицидов и способов их применения. Все большее распространение для предпосевной обработки семян получают пестицидные композиции, содержащие в своем составе пленкообразующие полимеры - поливиниловый спирт, поливинил-пирролидон, карбокси-метилцеллюлозу, сополимеры акриловой и метакриловой кислот, полистирол, декстраны и многие другие (Тютерев и др.,1988; Лебединце-ва,Тютерев,1994).
Обработка семян сельскохозяйственных культур пленкообразующими препаратами - один из наиболее эффективных способов протравливания, позволяющий прочно закреплять пестицид и защитно-стимулирующее вещество на поверхности семян и избежать тем самым значительных потерь препаратов в результате их осыпания при затаривании и длительном хранении обработанного материала. Кроме того, применение пленкообразователей в смеси с пестицидами увеличивает продолжительность действия последних благодаря более медленной отдаче пестицида из композиции, что позволяет оптимизировать нормы расхода препарата и пролонгировать его действие.
Современные высокие требования к экологической безопасности пестицидов способствуют развитию исследований по созданию высокоэффективных, конку-
рентоспособных по отношению к существующим протравителям семян средств защиты. В этом отношении перспективным представляется создание путем модификации полимеров макромолекуляр-ных систем, обладающих собственной биологической (антигрибной, антибактериальной, ростстимулирующей) активностью. Использование вместо фунгицидов экологически безопасных полимерных соединений с антипатогенной и ростстимулирующей активностью в качестве протравителей будет способствовать оздоровлению агроэкоценозов за счет снижения объемов традиционно применяемых химических средств защиты растений.
Целью проведенных исследований являлось изучение биологической активности синтетического полимерного препарата катапол и создание на его основе защитно-стимулирующего состава для предпосевной обработки семян.
Синтетический полимерный препарат катапол представляет собой соль сополимера М-винилпирролидона и кротоно-вой кислоты с диметилбензилалкилам-монием с эмпирической формулой полимерной цепи (С19Н2603МЕ)п, где 11=С10_18, Н21_37 следующего строения:
[н2с—сн ^- [сн—сн-^
V
N \
/СН2С6Н,
°10-18п21-37
Химический класс - полимерная соль катионного поверхностно активного вещества, относящегося к классу четвертичных аммониевых соединений. Препарат катапол разработан ИВС РАН совместно с РНИИТО им. Р.Р.Вредена (Паутов и др.,1988; Соловский и др.,1989; Панарин и
Вестник защиты растений, ,3, 2002 др.,1993). Катапол - антисептик широкого спектра действия, предназначенный для использования в медицине, ветеринарии, птицеводстве, пищевой и рыбоперерабатывающей промышленности, а также для защиты памятников материальной культуры от биоповреждений.
Методика i
В работе использовали 10% водный раствор катапола (ФС 42-3126-95) производства ОАО "Фармакон", янтарную кислоту (ГОСТ 6341-75), фунгициды байтан универсал, витавакс 200ФФ, текто, ТМТД.
Оценка прямой биоцидной активности испытуемых соединений проведена методом in vitro на 10 тест-культурах различных фитопатогенов (Методические рекомендации,1990). Тест-патогены получены из коллекций типовых культур ВНИИСХМ и лаборатории микологии и фитопатологии ВИЗР.
Бактерицидное действие препаратов изучали по методике ВНИИКХ.
Энергию прорастания семян и всхожесть определяли в соответствии с ГОСТ 12038-84.
Антибактериальную активность препаратов изучали путем проращивания во влажной камере при температуре 25°С обработанных семян томата с последующим инокулированием суточной культурой бактерии Erwinia carotovora. На 5 сутки подсчитывали энергию прорастания; на 10 сутки учитывали развитие болезни.
Действие препаратов против фузари-озного увядания томата изучено в вегетационном опыте на искусственном инфекционном фоне. Учет болезней проводили по стандартным методикам (Методические рекомендации,1990).
В вегетационные периоды 1998-2000 гг. были проведены полевые испытания препарата катазар по защите пшеницы и ячменя от корневой гнили, всходов свеклы от корнееда, корнеплодов моркови от фузариозной и белой гнили, картофеля от поражения ризоктониозом и бактериозами. Полевые испытания проводили на поле ВИЗР (Ленинградская область) на делянках размером 3 м2 в 4-кратной повторности и на экспериментальной ба-
зе ВНИИ использования мелиорированных земель (Тверская область), площадь опытных делянок 0.1 га, повторность 3-кратная.
Методы обработки семян зерновых и овощных культур включали протравливание семян полусухим способом с инкрустацией и замачивание.
Для обработки семян пшеницы использовали рабочий раствор препарата с конечной концентрацией 0.2% д.в. (расход рабочего раствора 10 л/т семян). Стандарт - фунгицид витавакс 200 ФФ с нормой расхода 3 л препарата на 10 л рабочего раствора на 1 т семян. Для обработки пленочных культур (ячменя) использовали 0.1% раствор препарата из расчета 20 л рабочего раствора на 1 т семян. Стандартом служил фунгицид байтан У (2 кг в 10 л рабочего раствора на 1 т семян).
Инкрустацию семян моркови проводили рабочим раствором препарата с конечной концентрацией 0.2% д.в. (100 мл/кг семян), семян томата - с концентрацией 0.1-0.2% д.в. (200 мл/кг семян).
Замачивали семена за день до посева в рабочем растворе с конечной концентрацией 0.02% д.в. при норме расхода 1 л/кг семян моркови (экспозиция 24 часа) и 1.5 л/кг семян свеклы (экспозиция 12 часов). Затем семена подсушивали на воздухе до сыпучести и высевали. Стандарт - ТМТД с нормой расхода 6 г/кг семян (Список...,2000).
Предпосевная обработка клубней картофеля проводилась за 24-48 часов до посадки путем мелкокапельного опрыскивания 0.2% рабочим раствором препарата из расчета 5-7 л/т клубней. Стандартом служил фунгицид текто с нормой расхода препарата 90 мл, суспензированный в 2 л рабочей жидкости, на 1 т картофеля.
Проведенные исследования по оценке
Вестник защиты растений, ,3, 2002 антигрибной и антибактериальной активности катапола по отношению к широкому кругу возбудителей болезней сельскохозяйственных культур позволили
выявить возможность использования его в качестве защитного средства для предпосевной обработки семян зерновых, овощных культур и клубней картофеля.
Прямое действие катапола сельскохозяйственных к
Результаты изучения фунгистатической активности катапола по отношению к тест-грибам представлены в таблице 1. Они свидетельствуют о достаточно высокой антигрибной активности катапола в концентрации 0.1-0.5%. В этих концентрациях ката-пол ингибирует рост мицелия таких патогенов, как Rhizoctonia solani, Verticillium dahliae, Pythium, Fusarium nivale на 75-
на возбудителей болезней ультур (опыты in vitro)
81.3% на 16 сутки культивирования гриба на среде с препаратом. Фитопатогены F.culmorum, F.solani, Bipolaris sorokiniana менее чувствительны к препарату. На 16 сутки культивирования в концентрациях 0.1-0.2% катапол сдерживал рост мицелия этих грибов на 50-64.4%. В более высокой концентрации (0.5%) препарат эффективно ингибировал их рост.
Таблица 1. Ингибирование роста мицелия фитопатогенов (in vitro)
Подавление роста грибов, % к контролю _Сутки культивирования_
Тест - 3 5 16
патогены Катапол, % Катапол, % Катапол, %
0.5 0.2 0.1 0.05 0.5 0.2 0.1 0.05 0.5 0.2 0.1 0.05
Fusarium culmorum 88.2 48.0 37.2 42.0 93.3 61.1 45.5 41.1 93.3 66.7 50.0 33.3
Fusarium solani 88.0 68.4 67.1 22.0 91.1 74.0 71.8 40.0 93.3 72.8 63.3 56.6
Bipolaris sorokiniana 76.0 45.8 41.4 42.0 86.7 62.2 59.2 51.8 93.3 68.3 64.4 40.0
Fusarium nivale 83.3 60.0 52.5 25.0 88.0 85.0 76.0 45.0 100.0 85.0 75.0 67.5
Rhizoctonia solani 100.0 81.5 76.5 72.3 88.3 83.3 78.8 70.8 88.3 85.5 81.3 63.0
Botrytis cinerea 33.3 16.7 15.0 8.3 70.2 67.1 60.2 40.0 75.0 71.1 68.0 55.0
Fusarium oxysporum 72.3 67.3 65.9 63.0 79.0 69.0 69.0 55.5 77.8 67.8 63.9 40.0
Verticillium dahliae 53.8 45.0 40.0 38.8 81.5 61.3 61.3 48.4 87.9 76.0 76.0 58.0
Drechslera teres 76.0 50.0 16.6 18.3 90.0 70.0 47.5 35.0 93.3 88.0 76.0 66.0
Pythium sp. 83.3 71.6 71.6 71.6 93.3 83.0 75.6 53.8 93.3 84.3 77.1 50.0
Лабораторные эксперименты in vitro по изучению прямой антибактериальной активности показали, что катапол проявляет сильное бактерицидное действие на культуры фитопатогенных бактерий, в том числе Erwinia carotovora (табл.2).
Полученные данные свидетельствуют о высокой биоцидной активности катапо-ла по отношению к вредоносным возбудителям болезней сельскохозяйственных культур грибной и бактериальной этиологии.
К настоящему времени накоплено достаточно экспериментальных данных, которые дают представление о механизмах антимикробного действия катапола (Афиногенов,Панарин,1993).
Таблица 2. Действие катапола на рост некоторых фитопатогенных бактерий*
Концентрация
Тест/объект/ Название бактериоза
препарата (%)
1
0.5
0.1
Erwinia carotovora 2.5 2.5 1.5
Xanthomonas campestris 11.5 8.0* 1.5
Clavibacter michiganensis 18.0 8.0 5
Pseudomonas fluorescens 4.5 2.5 0
Bacillus polymyxa 8.0 6.0 2
Xanthomonas campestris 15.0 10.0 3
Pseudomonas syringae pv.
lachrymans 3.3 2.0 0
Pseudomonas syringae
pv. syringae - 4.0 2
Erwinia rhaponthici 3.5 2.0 0
*Проявление бактерицидной активности по отношению к тест-объекту; зона ингибирова-
ния роста в мм; 0-терий отсутствует.
ингибирование роста бак-
Положительный заряд алкилдиметил-бензиламмония, связанного с полимером, определяет его взаимодействие с отрицательно заряженными компонентами (ли-пополисахариды, тейхоевые кислоты, кислые фосфолипиды) клеточной стенки микроорганизма. Благодаря кооперативному электростатическому взаимодействию происходит адсорбция препарата с созданием повышенной локальной концентрации его на поверхности микробных клеток.
Наличие в структуре алкилдиметил-бензиламмония значительного числа гидрофобных углеводородных радикалов обусловливает возможность их внедрения в липофильную фазу бислоя мембран бактерий и грибов. Процесс внедрения в мембрану сопровождается ее дестабилизацией и последующим нарушением структурной целостности. Происходит изменение барьерной функций мембран клеток микроба (гриба или бактерии). Повышение проницаемости мембран приводит к выходу из них жизненно важных компонентов (ионов К, Са, аминокислот, нуклеотидов и т.п.) в окружающую среду. Дезорганизация и ин-гибирование ферментных систем, встроенных в мембрану, приводит к подавлению дыхания, окислительного фосфорилирова-ния, синтеза белков, то есть ключевых метаболических процессов в микробных клетках. Результатом всех этих структурно-метаболических изменений, происходящих под действием катионных полимеров, в частности катапола, является гибель микроорганизмов.
Одним из требований, предъявляемых к препаратам для предпосевной обработки семян, является отсутствие фитотоксично-сти, то есть отрицательного влияния препарата на посевные качества семян.
В специальных экспериментах была показана высокая пленкообразующая способность катапола, сравнимая по удерживаемости препарата на семени с натрий карбоксиметилцеллюлозой.
Исследования по изучению действия катапола на посевные качества семян показали, что в концентрациях от 0.05 до 0.1% препарат стимулирует энергию прорастания томата на 10-20% относи-
Вестник защиты растений, ,3, 2002 тельно контроля и не снижает всхожести (табл.3). Это особенно важно, если учесть, что протравливание семян томата ТМТД, практикующееся в настоящее время, приводит к снижению энергии прорастания на 15-20%.
Таблица 3. Влияние предпосевной обработки семян томата препаратами на энергию прорастания и всхожесть
Концент- Энергия Всхо Варианты рация пре- прораста-парата, % ния, %
жесть, %
Контроль - 62.7 1.4 93.3 1.3
ТМТД * * 40.7 1.7 94.0 1.3
Катапол 0.05 80.0 0.1 90.7 1.9
Катапол 0.1 72.0 1.4 91.7 1.4
Катапол 0.2 63.3 2.1 92.0 2.8
ТМТД +
Катапол *+0.1 46.7 2.4 93.0 2.7
*ТМТД 8 мг/г (по препарату).
Изучение влияния предпосевной обработки семян пшеницы катаполом на рост и развитие проростков пшеницы показало, что в высоких концентрациях - 1%; 0.5% он фитотоксичен и ингибирует рост проростков на 48%, 20.2% и угнетает развитие корней на 45.4%, 27.3% соответственно (табл.4). В концентрации 0.2% ката-пол не был фитотоксичен, а в более низких концентрациях 0.1-0.05% препарат оказал небольшое положительное влияние на рост проростков пшеницы. Запатентован способ обработки семян овощных культур катаполом (Панарин и др.,1999). С учетом обнаруженных нами (табл.1,2) антипатогенных свойств катапо-ла разработан защитно-стимулирующий состав для предпосевной обработки зерновых, овощных культур и картофеля от комплекса грибных и бактериальных болезней - препарат катазар.
Созданная композиция, получившая название катазар, была испытана в вегетационных и полевых опытах в защите пшеницы и ячменя от корневых гнилей, а также овощных культур (морковь, свекла, томат) и картофеля от грибных и бактериальных болезней.
Катазар представляет собой композицию, включающую катапол и янтарную кислоту, которая является, как известно, стимулятором роста:
Катапол
СН2— СН -
/ ^
СН2 C = O
СН2- СН2
(100 - m) Катазар
СН-
СНз
СН
COO
СНз -СНз
У N+
R СН2
+ NaCl
+ HO2C(CH2)2CO2H янтарная кислота
где m=13±2; мольн. % R=Ci0_i8H2i_:
Таблица 4. Влияние обработки семян пшеницы катаполом на рост и развитие 7-дневных ее проростков (сорт Ленинградка)
Варианты Концентрация, % Длина ростка, мм % к контролю Длина корешка, мм % к контролю
Контроль - вода 46.0 ± 2.5 100.0 78.0 ± 3.2 100.0
Катапол 1.0 23.8 ± 2.0 51.7 27.0 ± 2.3 34.6
Катапол 0.5 36.7 ± 2.5 79.8 56.7 ± 3.1 72.7
Катапол 0.2 45.0 ± 1.9 97.8 64.3 ± 3.5 82.4
Катапол 0.1 46.7 ± 2.3 101.5 70.5 ± 3.8 90.4
Катапол 0.05 48.8 ± 2.2 106.1 75.0 ± 3.2 96.1
В модельной системе путем проращивания во влажной камере при 25°С семян, обработанных препаратом с последующим инокулированием суточной культурой бактерии Erwinia carotovora
или суспензией гриба Fusarium oxysporum, была изучена биологическая активность катазара в защите растений томата от поражения этими фитопато-генами (табл.5).
Таблица 5. Влияние препарата катазар на всхожесть, энергию прорастания, длину корешка проростков томата и пораженность растений бактериозом (Erwinia carotovora) и фузариозным увяданием (Fusarium oxysporum)
Варианты
Концентрация
Энергия прорастания, %
Всхожесть,
%
Длина корешка, мм
Развитие
бактериоза,
%
Выпады растений от фузариозного увядания, %
Контроль - 40.3 ± 5.2 76.5 ± 4.0 40.6 ± 2.3 52.8 ± 2.5 22.6 ± 1.7
Катазар 0.1% 55.3 ± 5.0 87.0 ± 3.2 51.3 ± 2.3 21.0 ± 2.0 0
Катазар 0.2% 57.5 ± 1.8 86.0 ± 3.5 48.0 ± 3.8 25.7 ± 1.5 3.7 ± 0.5
Эталон-ТМТД 8 г/кг семян 40.1 ± 5.8 82.0 ± 2.3 43.0 ± 3.2 15.2 ± 2.0 15.8 ± 1.2
m
Эффективность действия катазара против бактериозов томата проявилась в снижении степени поражения 10-дневных проростков томата с 52.8% в контроле до 21-25.7%.
При этом биологическая эффективность созданной нами композиции ката-зар против Erwinia carotovora может быть сравнима с эффективностью фунгицида ТМТД.
В варианте опыта с обработанными катазаром (0.1% по д.в.) семенами практически отсутствует гибель растений от фузариозного увядания, а в опыте с ис-
пользованием катазара в концентрации 0.2% по д.в. гибель проростков составляет 3.7%. Результаты свидетельствуют, что катазар по эффективности защиты растений томата от выпадов от фузариозной инфекции превосходит эталон - фунгицид ТМТД.
Обнаружено положительное влияние катазара на посевные качества семян томата. Предпосевная обработка семян томата катазаром снимает отрицательный эффект действия инфекции, повышает энергию прорастания с 40.3 до 55.3; 57.5% и всхожесть с 76.5% до 87 и 86%.
Изучение установленной нами эффективности катазара было продолжено на искусственно инфицированном фоне в вегетационных опытах и в полевых условиях.
Вестник защиты растений, 3, 2002 С этой целью действие катазара против фузариозного увядания томата было оценено в вегетационном опыте на искусственном жестком инфекционном фоне (табл.6).
Таблица 6. Влияние обработки семян томата катазаром на пораженность растений фузариозным увяданием*
Варианты
Нормы
расхода Всхожесть, препа- %
рата
Выпад в фазу 2-й настоящий лист, %
Доля пораженных растений, %
4-й настоящий лист
5-6 настоящих листьев сильное
всего
поражение
Контроль Катазар Эталон - ТМТД
2 мл/кг 8 г/кг
73.3 ± 6.9 81.6 ± 6.9 73.6 ± 1.5
22.6 ± 4.0 0.0 15.8 ± 2.9
42.7
34.8 26.3
92.0 79.8 81.8
60.0 ± 5.5 21.0 ± 5.0 58.0 ± 1.2
*Вегетационный опыт, искусственно инфицированный фон, возбудитель Fusarium oxysporum (штамм 213), сорт Белый налив, теплица ВИЗР.
Искусственный инфекционный фон создавали путем внесения 10-суточного мицелиального газона патогена
F.oxysporum (штамм 213), выращенного на картофельно-сахарозном агаре, тщательно измельченного и перемешанного с почвой из расчета 25 г на кг почвы.
Как видно из приведенных данных (табл.6), обработка семян томата ТМТД (эталон) снизила число выпадов растений от фузариозного увядания на ранней стадии развития растений (фаза 2-го настоящего листа) в 1.5 раза по сравнению с контролем. На этой же стадии вегетации растений в варианте опыта с семенами, обработанными катазаром, практически отсутствует гибель растений от фузариозного увядания.
Таким образом, по эффективности защиты томата от фузариозного увядания катазар превосходит эталон - ТМТД.
В дальнейшем происходит нарастание числа пораженных растений во всех вариантах обработки семян. Однако, обращает на себя внимание тот факт, что в варианте опыта с семенами, обработанными катазаром, значительно уменьшается число растений, пораженных в сильной степени в фазу 5-6 настоящих листьев. При этом число растений, пораженных в сильной степени, снизилось в 3 раза по
сравнению с контролем и в 2 раза по сравнению с обработкой семян томата фунгицидом ТМТД.
Несомненный интерес представляют исследования по оценке биологической эффективности препарата катазар в защите пшеницы от комплекса возбудителей корневой гнили: F.culmorum, B.sorokiniana. Предпосевная обработка семян яровой пшеницы сорта Ленинградка катазаром снижает распространение и развитие комплексной фузариозно-гельминтоспориоз-ной корневой гнили на искусственном инфекционном фоне на 22.2 и 11.2% соответственно. При этом защитный эффект препарата был практически на уровне фунгицида байтан У (табл.7).
Таблица 7. Влияние предпосевной обработки семян препаратом катазар на пораженность пшеницы корневой гнилью (искусственный инфекционный фон, фаза кущения, оп. поле ВИЗР, сорт Ленинградка)
Норма Распро- Развитие
Варианты расхода странение корневой
препарата, кг/т корневой гнили, % гнили, %
Контроль -
без обра-
ботки - 64.3 33.4
Байтан У 2.0 42.5 18.1
Катазар
10% 200 мл 46.1 22.2
Результаты полевых испытаний по изучению биологической эффективности катазара в защите ячменя от корневой гнили ^.си1тотит, В^отоМтапа) и влияния препарата на урожай, проведенных в опытном хозяйстве Тверской области,
показали, что по эффективности препарат был на уровне фунгицида байтан У. Обеспечивая защиту против корневой гнили, катазар повысил урожай зерна по сравнению с контролем на 7.9 % (табл. 8).
Таблица 8. Влияние катазара на пораженность корневой гнилью и структуру урожая ячменя _при обработке семян, сорт Заозерский, Тверская область_
Показатели Контроль (без обработки) Катазар Стандарт -байтан У
Распространение, %
Кущение 21.5 11.2 4.7
Колошение 81.2 62.4 41.9
Молочно-восковая спелость 100.0 100.0 91.0
Развитие, %
Кущение 6.8 2.1 0
Колошение 19.3 8.2 7.5
Молочно-восковая спелость 29.7 20.0 17.3
Структура урожая
Длина стебля, см 57.9 58.3 63.2
Число продуктивных стеблей, шт/м2 634 642 629
Продуктивная кустистость 1.53 1.74 1.72
Число зерен в колосе, шт 21.0 23.0 23.0
Масса 1000 зерен, г 48.4 49.0 49.5
Биологический урожай, ц/га 64.4 72.3 72.5
Изучено влияние обработки семян свеклы методом инкрустации препаратом катазар на урожай и устойчивость растений свеклы к корнееду. Установлено, что в концентрации 0.2% по д.в. катазар по эффективности находится на уровне стандарта (ТМТД) или даже выше (табл.9).
Таблица 9. Влияние обработки семян катаза-ром методом инкрустации на устойчивость к корнееду и урожай свеклы _(опытное поле ВИЗР, сорт Бордо)_
Варианты Концентрация Гибель всходов от корнееда, % Урожай ц/га %
Стандарт -
ТМТД 8 кг/т 22 195 100
Катазар 10% 0.2% 15 265 135
В варианте опыта с катазаром значительно уменьшалось число погибших растений, урожай повышался на 35%.
Аналогичные результаты были получены при обработке семян свеклы путем намачивания в растворе препарата с концентрацией 0.02% по д.в. в течение 12 часов. В этих опытах подтвердился высокий защитный эффект катазара в отношении корнееда (табл.10).
Согласно проведенным учетам, гибель от корнееда всходов свеклы из семян, обработанных катазаром, снизилась по сравнению с контролем с 20 до 5%. Протравливание семян ТМТД уменьшало потери от корнееда с 20 до 7%. Стимулирующее действие препарата катазар способствовало повышению урожая корнеплодов по сравнению с контролем на 8%.
Таблица 10. Эффективность катазара при обработке семян столовой свеклы _способом намачивания (сорт Бордо, опытное поле ВИЗР)_
■г, Полевая Гибель всходов Урожайность
Варианты ----—--
___всхожесть, % от корнееда, % ц/га_% к контролю
Контроль - необработанные семена 65 20 240 100
Эталон - микроэлементы 77 14 260 108.3
Катазар, д.в. 0.02% 70 5 256 106.6
Стандарт-ТМТД, 6 г/кг_83_7_240_100
На семенах моркови определялась эффективность приема инкрустации семян катазаром в сравнении с замачиванием. Норма расхода рабочего раствора катазара составляла 0.1 л/кг семян. В контрольном варианте семена обрабатывали водой. Эталоном служил вариант с намачиванием семян в растворе микроэлементов (табл.11).
Таблица 11. Влияние замачивания семян моркови в растворе катазара на урожай, опытное поле ВИЗР, 1994
Урожайность
Варианты ц/га к эталону, %
Контроль - вода 90 100
Эталон - замачивание
в микроэлементах 104 115
Катазар 0.2% по д.в.
(инкрустация) 105 116
Вестник защиты растений, ,3, 2002 растворе микроэлементов).
Эффективность инкрустации семян моркови катазаром проявилась в повышении устойчивости корнеплодов при хранении к фузариозу и белой гнили (табл.12). Поражение фузариозом выращенных из инкрустированных семян корнеплодов моркови снизилось с 44 до 8%, а белой гнилью - с 12 до 4%.
Таблица 12. Эффективность предпосевной обработки семян моркови сорта Лосиноост-_ровская, опытное поле ВИЗР_
Варианты
Поражено корнеплодов в сильной степени, %
Эталон* Катазар 0.2%, инкрустация
Фуза-риоз
Белая гниль
Урожайность, ц/га
44
8
12
4
104
105
При инкрустации семян моркови (сорт Лосиноостровская) катазаром получены положительные результаты по прибавке урожая. По сравнению с контролем инкрустация семян моркови приводила к повышению урожая на 16 ц/га. По этому показателю прием инкрустации семян моркови катазаром сопоставим с эталоном (намачивание в
*Замачивание в растворе микроэлементов
В дальнейшем были проведены исследования по оценке влияния предпосевной обработки семян моркови ката-заром на пораженность корнеплодов возбудителями гнилей в условиях послеуборочного хранения. В качестве эталонного препарата использовали ТМТД (табл.13).
Таблица 13. Влияние предпосевной обработки семян катазаром на поражаемость моркови фузариозной гнилью (опытное поле ВИЗР, сорт Лосиноостровская)
Варианты
Концентрация д.в.
Пораженность корнеплодов через
30 дней
40 дней
50 дней
Урожай
всего,
%
потери,
%
всего,
%
потери,
%
всего,
%
потери,
%
ц/га
%
Стандарт■ ТМТД Катазар Катазар
8 кг/т 0.2% 0.5%
40 44 50
13 8 10
80 72 80
42 12 16
95 72 80
65 12 16
310
333
100 107
Катазар был испытан в двух концентрациях по д.в.: 0.2 и 0.5%. Установлено, что предпосевная обработка семян моркови катазаром в указанных концентрациях приводит к наибольшему биологическому эффекту, превышающему стандарт в 3 раза. Так, через 50 дней хранения потери корнеплодов, выращенных из семян, обработанных ТМТД, составили 65%, а из семян, обработанных катазаром
в концентрациях 0.2-0.5%, всего 12-16%. При концентрации катазара в препарате 0.2% получена прибавка урожая, которая составила 7% по сравнению с эталоном.
В полевом опыте 1996 г. была проведена сравнительная оценка хозяйственной эффективности предпосевной обработки семян моркови двумя способами (табл.14).
Были испытаны две концентрации препарата катазар при инкрустации и
Вестник защиты растений, 3, 2002 замачивании семян. При любом способе предпосевной обработки семян моркови
препарат обеспечивал урожай корнеплодов на уровне стандарта - ТМТД.
Таблица 14. Хозяйственная эффективность предпосевной обработки семян моркови сорта Лосиноостровская, опытное поле ВИЗР, 1996
Варианты
Норма расхода препарата ТМТД; рабочей жидкости препарата катазар
Масса корнеплода, % к стандарту
Урожайность
ц/га
% к контролю
Стандарт ТМТД Контроль - сухие необработанные семена
Катапол 0.01% д.в., замачивание Катапол 0.02% д.в., замачивание Катапол 0.1% д.в., инкрустация Катапол 0.2% д.в., инкрустация
6 г/кг
1 л/кг 1 л/кг 0.1 л/кг 0.1 л/кг
100
86 111 119 95 100
295
264 282 280 288 283
112.1
100
107.0
106.1 109.0 107.2
Действие катазара на урожай и пораженность картофеля ризоктониозом и бактериозом
Лабораторные испытания выявили, что катапол проявляет сильное бактерицидное действие на возбудителя "черной ножки" картофеля (табл.2). В течение 1998-1999 гг. была проведена оценка предпосадочной обработки клубней картофеля ката-заром в мелкоделяночных полевых опытах (опытное поле ВИЗР, искусственное заражение клубней Египта carotovora перед посадкой) на проявление заболевания "черная ножка" и урожай картофеля.
Обработку клубней картофеля сортов Луговской и Невский проводили опрыскиванием из пульверизатора раствором препарата или водой (контроль). Затем клубни переворачивали и повторяли обработку. Расход рабочей жидкости составил 5-7 мл на 1 кг материала. После опрыскивания клубни подсушивали и убирали в полиэтиленовый пакет. Обработку клубней проводили 0.5% раствором ката-пола и 0.5% раствором катазара. Наблюдения в течение вегетации за развитием растений показали, что в фазу всходов растений с симптомами "черной ножки" не зафиксировано, однако отмечены выпады растений в контроле - 10%, в варианте с фитолавином - 10%. В вариантах с предпосадочной обработкой клубней картофеля (сорт Невский) препаратами катапол (0.5%) и катазар (0.5%) выпадов не было.
В период уборки урожая картофеля растения в контрольном варианте полностью засохли, а в вариантах с катазаром
20-25% растений продолжали вегетиро-вать. Клубней с признаками "черной ножки" и мягкой гнили в урожае картофеля не зафиксировано.
Результаты учета урожая картофеля (масса куста, масса клубня, количество клубней в кусте, количество стеблей в кусте) отражены на рисунке.
200 -
150
100 -
50
1 2 3 4 " Контроль
УА
1 2 3 4 Катапол (0,5%)
Ж
1 2 3 4 Катазар (0,5%)
Рис. Влияние катапола и катазара на урожай картофеля при предпосадочной обработке клубней 1- средняя масса куста, г; 2- масса клубня, г; 3- число клубней в кусте, шт.; 4- число стеблей в кусте, шт.
Предпосадочная обработка картофеля препаратами катапол и катазар благоприятствует стеблеобразованию, повышая урожай клубней на 28% и 21% соответственно (рис.1).
Результаты положительного действия препарата катазар на урожай картофеля подтверждены в полевом опыте в Тверской области.
Предпосевная обработка клубней ката-заром снизила развитие и распространение ризоктониоза на посадках картофеля почти в 2 раза. Препарат проявил также хорошую антибактериальную активность, на 38% снизив число больных бактериозами клубней. Кроме защитного действия
Вестник защиты растений, ,3, 2002 препарат оказал положительное влияние на урожай картофеля. Прибавка урожая по отношению к контролю составила 16.6%. Полученные данные показывают, что катазар по эффективности защиты картофеля от фитопатогенов приближается к фунгициду-эталону текто (табл.15).
Таблица 15. Влияние предпосевной обработки препаратом катазар на урожай и пораженность
картофеля ризоктониозом и бактериозами, полевой опыт, Тверская область
Ризоктониоз
Вариант
Распростране-_ние, %
Развитие, %
Бактериозы, Урожай.,
% пораженных клубней ц/га
Контроль - без обработки 71.0 Эталон - текто 36.0 Катазар 0.1%_45.0
30.0 14.5 19.0
37.1
16.2 23.0
170.0 204.0 189.2
Проведенные исследования показали, что биологически активный полимерный препарат катапол обладает широким спектром антигрибной и антибактериальной активности в диапазоне концентраций 0.5-0.1% (табл.1,2). Однако в концентрации от 0.5% и выше катапол фитоток-сичен, что проявляется в снижении посевных качеств семян зерновых и овощных культур. На основе сопоставления полученных данных по изучению прямой биоцидной активности и фитотоксично-сти найдена оптимальная концентрация этого препарата, сочетающая фунгицид-ную эффективность с положительным влиянием на всхожесть и прорастание семян. С учетом всех полученных данных для предпосевной обработки семян зерновых и овощных культур и клубней картофеля создан препарат катазар, содержащий катапол и янтарную кислоту (рострегулирующий и антистрессовый компонент).
В полевых опытах установлена высокая биологическая эффективность предпосевной обработки зерновых культур в защите от корневой гнили, наиболее вредоносного заболевания в Нечерноземной зоне России. Основным приемом защиты зерновых культур от корневой гнили является предпосевная обработка семян фунгицидами.
В результате полевых испытаний ус-
тановлено, что предпосевная обработка семян яровой пшеницы (сорт Ленинградка) препаратом катазар снижает распространение и развитие корневых гнилей в фазу кущения в 1.5-1.7 раза. Положительное действие препарата сохранилось и в фазу молочной спелости. По способности сдерживать распространение и развитие корневой гнили пшеницы ката-зар практически не уступает эталону -витаваксу 200 ФФ. Эффективность защиты катазаром растений ячменя (сорт Заозерский) от корневых гнилей составляет 73.2%, приближаясь к эталону бай-тан У. В целом препарат положительно влиял на урожай зерна, повышая его по сравнению с контролем на 8-10%.
Черная ножка и мягкая гниль картофеля являются одной из серьезных причин потери значительной части урожая картофеля во время вегетации и хранения. Поэтому задача по созданию препарата для борьбы с этим бактериальным заболеванием очень актуальна. Положительные результаты полевых испытаний дают основание для возможного использования катазара в защите картофеля от грибных и бактериальных болезней.
Предпосевная обработка катазаром клубней картофеля снизила развитие и распространение ризоктониоза на посадках картофеля почти в 2 раза. Препарат обладает хорошей антибактериальной
Вестник защиты растений, ,3, 2002 активностью и снижает число клубней нового урожая, больных бактериозом, на 38%. Кроме защитного действия препарат оказал положительное влияние на урожай картофеля. Прибавка урожая по отношению к контролю составила 16-18%.
Результаты полевых испытаний показали, что предпосевная обработка семян свеклы катазаром снизила гибель всходов от корнееда на уровне стандарта ТМТД. Опыты с обработкой семян свеклы путем намачивания подтвердили высокий защитный эффект катазара в от-
ношении корнееда. Предпосевная обработка катазаром способствовала повышению урожая свеклы на 35%.
В полевых опытах установлена высокая биологическая эффективность предпосевной обработки семян моркови в защите от фузариоза и белой гнили. Количество корнеплодов, пораженных фуза-риозом, снизилось с 44 до 8%, а белой гнилью - с 12 до 4%. Предпосевная обработка семян моркови катазаром положительно влияет на урожай и снижает потери корнеплодов в процессе хранения в 5 раз по сравнению с эталоном ТМТД.
Афиногенов Г.Е., Панарин Е.Ф. Антимикробные полимеры. Изд. Гиппократ, СПб, 1993, 149 с.
Лебединцева О.В., Тютерев С.Л. Стратегия и тактика использования защитно-стимулирующих составов для обработки семян сельскохозяйственных культур. /Агрохимия, 10, 1994, с.76-80.
Методические рекомендации по испытанию химических веществ на фунгицидную активность. Черкассы, 1990, 5 с.
Соловский М.В., Панарин Е.Ф., Кочеткова И.С. и др. Антисептическое средство. Патент РФ №¿517173, 1989. /Список пестицидов и аг-рохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2000 г. Справочник, М., Колос, 2000, 125 с.
Панарин Е.Ф., Ушакова В.Н., Кочеткова
И.С. и др. Способ получения водных растворов сополимеров ^винилпирролидона с солями четвертичных аммониевых оснований ненасыщенных кислот. Патент РФ №1607359, 1993.
Панарин Е.Ф., Кочеткова И.С., Тютерев С.Л., Лебединцева О.В., Выцкий В.А. Способ предпосевной обработки семян. Патент РФ № 2133568, 1999.
Паутов В.Д., Ануфриева Е.В., Краковяк М.Г. и др. Пленочная антимикробная композиция. Патент РФ №1674252, 1988.
Тютерев С.Л., Баталова Т.С., Лукашевич О.В. и др. Протравливание семян сельскохозяйственных культур пленкообразующими составами и препаратами. Методические указания, М., Агромпромиздат, 1988, 130 с.
PROSPECTS FOR USING THE SYNTHETIC POLYMEROUS PREPARATION KATAPOL AS A PLANT PROTECTION MEASURE
S.L.Tiuterev, E.P.Panarin, K.V.Novozhilov, E.V.Popova, L.K.Khatskevitsh, I.S.Kotshetkova, T.B.Dorofeeva, A.M.Lazarev, V.V.Azanova A high antifungal and antibacterial activity of the synthetic polymerous preparation katapol has been shown. The possibility is grounded of developing on its basis a protective stimulating substance, the preparation katazar, intended for presowing seed treatment of cereals, vegetables and potato tubes against the complex of fungal and bacterial diseases.
A high biological effectiveness of katazar is demonstrated in field and semi-field experiments.
