CC BY
2
РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ФУНГИЦИДНОГО ПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ ФЛУДИОКСОНИЛА И ТИАБЕНДАЗОЛА Малахова С.Д.
Малахова Светлана Дмитриевна - аспирант, кафедра промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»,
г. Волгоград
Аннотация: в данной работе исследован протравитель, за основу которого взяты препараты с действующим веществом флудиоксонил и тиабендазола, предназначенные для обработки семян зерновых культур от поражения фитопатогенными грибами. Количество действующих веществ разрабатываемого препарата должно быть снижено за счет взаимного усиления действия. Экологичность нового препарата заключается в снижении концентраций действующих веществ. Протравитель способствует повышению эффективности борьбы с грибными заболеваниями пшеницы. Предполагается снижение фитотоксичности протравителя для защищаемой культуры и уменьшение экологической нагрузки за счет выбора оптимальных эффективных малотоксичных доз. Ключевые слова: фунгицид, протровитель, флудиоксонил, тиабендазол.
DEVELOPMENT OF AN ENVIRONMENTALLY SAFE FUNGICIDAL DRUG BASED ON FLUDIOXONIL AND THIABENDAZOLE Malakhova S.D.
Malakhova Svetlana Dmitrievna - postgraduate student, DEPARTMENT OF INDUSTRIAL ECOLOGY AND LIFE SAFETY, FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION «VOLGOGRAD STATE
TECHNICAL UNIVERSITY», VOLGOGRAD
Abstract: In this work, a seed treatment agent based on preparations with the active substance fludioxonil and thiabendazole, intended for treating grain crop seeds from damage by phytopathogenic fungi, was studied. The amount of active substances of the developed preparation should be reduced due to mutual enhancement of action. The environmental friendliness of the new preparation lies in the reduction of concentrations of active substances. The seed treatment agent contributes to increased efficiency of combating fungal diseases of wheat. It is assumed that the phytotoxicity of the seed treatment agent for the protected crop will be reduced and the environmental load will be reduced due to the selection of optimal effective low-toxic doses. Keywords: fungicide, poison, fludioxonil, thiabendazole.
УДК 632.952
Для борьбы с вредителями, болезнями и сорняками применяется система защиты сельскохозяйственных культур от вредных организмов, которая соответствует современным требованиям и позволяет предотвращать потери урожая при минимальных трудовых затратах и ограниченных негативных последствиях. Наиболее встречаемыми болезнями являются: снежная плесень, корневые гнили (офиоболезная, фузариозная, гельминтоспориозная), фузариоз колоса, ржавчина (бурая, линейная, желтая), которые поражают ежегодно от 20 до 40 % потенциального урожая зерновых культур [1-2].
Фитопатогенные грибы и вирусы являются причиной более 30% потерь при выращивании урожая. Поэтому использование фунгицидов необходимо для современного производства сельскохозяйственной продукции. Разработка новых химических средств защиты растений является актуальной задачей для развития современного аграрного производства. Необходимость защиты растений связана с быстрым ростом населения Земли и нехваткой продовольствия. При поражении фитопатогенными грибами сельскохозяйственная продукция может быть сильно уменьшена, а без применения фунгицидов урожай может полностью погибнуть. При многократном применении одних и тех же препаратов за один сезон, они могут стать неэффективными из-за возникновения резистентных штаммов микроорганизмов. Поэтому поиск новых фунгицидов остается актуальной задачей [3-4].
Большинство известных фунгицидов, применяемых для обработки семян сельскохозяйственных культур, относятся к II-III классу опасности. Они оказывают токсическое воздействие на растения и могут накапливаться в окружающей природной среде.
Цель исследования: разработка нового экологически безопасного фунгицидного препарата для защиты растений от болезней, связанных с развитием патогенных грибов. Основой нового препарата служат ранее известные фунгициды - флудиоксонил и тиабендазол.
Материалы и методы исследования. Исследования проводили в 2023 году в Волгоградском государственном техническом университете на кафедре «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности». Была исследована фитотоксичность культуральной среды на проростках пшеницы урожая 2022 г.
Тиабендазол [2 - (4-тиазолил) -1 Н - бензимидазол] - действующее вещество пестицидов, высокоэффективный фунгицид класса бензимидазолов, протравитель системного действия. Используется для аэрозольной обработки против возбудителей болезней на плодовых, овощных и зерновых культурах при закладке на хранение. Контактно-системный фунгицид защитного и лечебного действия. Обладает широким спектром фунгицидного действия, особенно эффективен против кагатных гнилей, болезней хранения.
Флудиоксонил [4-(2,2-дифтор-1,3-бензодиоксол-4-ил)-пиррол-3-карбоновой кислоты] - химическое действующее вещество пестицидов (фунгицидов), используется (в том числе в смесях с другими активными компонентами) в сельском хозяйстве для борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур. Флудиоксонил (аналог природных антимикотических веществ) - фунгицид широкого спектра действия, ингибирует рост мицелия [5-6].
Относительно стойкое вещество, однако оно может быстро разрушаться в процессе фотолиза. Соединение имеет длительное защитное и слабое системное действие, подавляет фосфорилирование глюкозы в процессе клеточного дыхания. Флудиоксонил эффективно подавляет развитие патогенов из рода Fusarium и Tilletia, вызывающих болезни проростков зерновых культур и используется для протравления семян.
Для оценки токсигенного действия биотестом зерновки пшеницы мягкой яровой сорта Альбидум 33 (Triticum aestivum) помещали в стерильные чашки Петри по 20 шт. и добавляли по 10 мл культуральной жидкости, профильтрованной через бактериальный фильтр. Энергию прорастания определяли на 3 сут. Зерновки пшеницы мягкой проращивали при температуре 20°С, в темноте. Энергию прорастания определяли на 3 сут (ГОСТ 12038-84) [7]. Оценивали долю нормальных, аномальных и мертвых зерновок. Эксперименты проводили в 2-3-кратной повторности.
Семена, которые считаются нормально проросшими, должны иметь здоровый вид, не менее двух хорошо развитых корешков, которые длиннее самого семени, и росток, который не короче половины длины семени и имеет первичные листочки, занимающие не менее половины длины колеоптиля.
Непроросшие семена - те, которые набухли, но не проросли, или остались твердыми и не изменили свой внешний вид. Невсхожие семена - те, которые загнили, у которых разложился эндосперм, зародыш почернел или загнил, или у которых проросток имеет частично или полностью загнившие части.
Аномально проросшие семена имеют нарушения в развитии проростков, такие как отсутствие зародышевых корешков или их недостаточное количество, короткие, слабые, закрученные или водянистые корешки, пустой, треснутый, короче листьев или деформированный колеоптиль, а также первичные листочки, занимающие меньше половины колеоптиля или обесцвеченные, раздробленные или расщепленные, веретенообразные или водянистые, с короткими зародышевыми корешками.
Результаты и их обсуждение. Исследование было проведено для определения влияния фунгицидов на образование фитотоксинов грибом путем проращивания пшеницы в культуральной среде. Такое воздействие фунгицидов было названо токсигенным. Высокие концентрации обоих фунгицидов в культуральной среде приводили к снижению энергии прорастания пшеницы, как показано на рисунке 1. Культуральная среда с концентрациями флудиоксонила и тиабендазола 0:7,5 и 2,5:0 ppm способствовала увеличению энергии прорастания путем снижения доли аномальных проростков. Оптимальное влияние наблюдалось в культуральных средах с соотношениями фунгицидов 2,0:0; 2,0:6,0; 2,0:7,5; 2,0:9,0 ppm. Среды с соотношениями фунгицидов 2,0:6,0 и 2,0:7,5 ppm были менее токсичны для пшеницы. Культуральная среда с соотношением фунгицидов 2,5:7,5 ppm была умеренно токсична, а с соотношением 2,5:9,0 ppm - высоко токсична.
I Нормальные □ Аномальные □ Непроросшие
Рис. 1. Влияние культуральной жидкости Е. охузрогыт в присутствии флудиоксонила и тиабендазола на энергию
прорастания пшеницы.
Была проведена оценка массы сухого вещества корня, побега и зерновки пшеницы (рисунок 2, А). У проростков пшеницы, выращенных на средах с соотношениями д.в. 2,0:0; 2,0:6,0; 2,0:7,5 ppm, была зафиксирована наибольшая масса. Критические значения массы были отмечены у проростков на средах с высокими концентрациями д.в. - 3,0:0; 3,0:6,0; 3,0:7,5; 3,0:9,0 ppm. Наибольшая длина корня и побега у пшеницы были зафиксированы в средах с соотношениями флудиоксонила и тиабендазола 2,0:6,0; 2,0:7,5; 2,0:9,0 ppm (рисунок 2, Б). Критические значения длины были отмечены у проростков на средах с соотношениями 3,0:0 ppm. В средах с соотношениями д.в. 2,0:6,0 ppm масса корня и побега, а также их длина у проростков пшеницы были наибольшими.
350
о о ffl
300 250 200 150 100 50 0
.Ç> Ç
с
Л-
> .Ç) <
<у „От „ç> о-- О-'
V
с*
v V3
..Л- ..о»" <Ь- „"О-
□ Корень □ Побег
□ Зерновка
л G .<о ^
Ç) ,<Ь- Л- .Qr
rS>' J^ J^
г*,- о,.
е г
ге
ЕС
240 200 160 120 80 40 0
Jo- J\- Jb V V V
° .ь?
Jà ГЪ <О С „О* Jo- J\- Jb-Ъ- -(У
<Ъ- "d- 'V
Л1 .Or V V □ Корень □ Побег
Рис. 2. Влияние культуральной жидкости после культивирования штамма с добавлением флудиоксонила и тиабендазола на массу (А) и длину (Б) зародышевых органов пшеницы.
Выводы: Высокие концентрации обоих д.в. также негативно влияли на энергию прорастания, а масса
зародышевых органов была ниже, чем у контрольного образца. Предложенный новый состав фунгицидного препарата на основе флудиоксонила и тиабендазола способствует повышению эффективности борьбы с грибными заболеваниями растений, а экологичнсть нового препарата заключается в снижении концентраций действующих веществ.
Список литературы /References
1. Попов С.Я. Основы химической защиты растений. Попов С.Я., Дорожкина Л.А., Калинин В.А./ Под ред. профессора С.Я. Попова. М.: Арт-Лион. 2003. 208 с.
2. Голышин Н.М. Фунгициды. М.: Колос, 1993. 319 с.: ил.
3. Попков С.В. Синтез и фунгицидная активность замещенных 1-азолилметилциклогексанолов: дис. ... канд. хим. наук. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 1994.
4. Гар М.М., Архипова О.Н., Попков C.B. Синтез и фунгицидная активность замещенных 2-тиокарбам оил-3-фенил-3,3а,4,5,6,7-гекса-гидро-2-индазолов // Успехи в химии и хим. технологии: сб. науч. трудов. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007. Т. 21. № 12. С. 80
5. 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.
6. Малюга А.А., Чуликова Н.С., Ильин М.М., Халиков С.С. Препараты на основе флудиоксонила как средства защиты картофеля от болезней и их эффективность // Агрохимия. 2022. № 2. С. 34-44.
7. ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести: Межгосударственный стандарт: дата введения 1986-07-01 / Министерство сельского хозяйства СССР. Изд. официальное. М: Стандартинформ, 2011. 36 с.
