CC BY
18
УДК 632.95
06.01.01 Общее земледелие, растениеводство
РОСТРЕГУЛИРУЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ НАФТАЛИНСУЛЬФОНИ-ЛАМИДОВ И ПИРАЗОЛОПИРИДИНОВ НА РАСТЕНИЯХ ТОМАТОВ
Дядюченко Людмила Всеволодовна к.х.н., доцент
РИНЦ БРШ-код 1135-3336 [email protected]
Тараненко Виктор Владимирович к. с.-х.н.
РИНЦ БР1К-код 3786-1834 viktor. 1агапепко@гатЬ1ег. ги
Муравьев Вячеслав Сергеевич младший научный сотрудник РИНЦ БРШ-код 1151-2695 s1ava.muravev. [email protected]
Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений, Краснодар, Россия
Дмитриева Ирина Геннадиевна к.х.н., доцент
РИНЦ БРШ-код 6882-9695 [email protected]
Косянок Нина Евгеньевна к.ф.н., доцент РИНЦ БРШ-код 4699-9865 [email protected]
Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина, Краснодар, Россия
Изучена рострегулирующая активность производных нафталинсульфониламидов и пиразолопири-динов в условиях лабораторного и полевого опытов на растениях томатов. Выявлены вещества, обладающие высоким рострегулирующим эффектом. Под влиянием регуляторов роста увеличивалась вегетативная масса растений, количество завязей в кисти, размер плода, урожайность и содержание сахара в плодах
Ключевые слова: РЕГУЛЯТОРЫ РОСТА, НАФТАЛИНСУЛЬФОНИЛАМИДЫ, ПИРАЗО-ЛОПИРИДИНЫ, ТОМАТЫ, УРОЖАЙНОСТЬ, КАЧЕСТВО ПЛОДОВ
Б01: http://dx.doi.org/10.21515/1990-4665-152-021
UDC 632.95
General agriculture, crop production
GROWTH- REGULATING ACTIVITY OF NAFTALINSULPHONYLAMIDES AND PYRA-ZOLOPIRIDINES DERIVATIVES ON TOMATO PLANTS
Dyadyuchenko Lyudmila Vsevolodovna Cand.Chem.Sci, associate professor RSCI SPIN-code 1135-3336 [email protected]
Taranenko Viktor Vladimirovich Cand.Agr.Sci, associate professor RSCI SPIN- code 3786-1834 viktor. taranenko@rambler. ru
Muraviev Vyacheslav Sergeevich
Junior research associate
RSCI SPIN-code 1151-2695
slava.muravev. [email protected]
All-Russian Research Institute of Biological Plant
Protection, Krasnodar, Russia
Dmitrieva Irina Gennadievna Cand.Chem.Sci, associate professor RSCI SPIN-code 6882-9695 [email protected]
Kosyanok Nina Evgenevna Cand.Phys. Sci, associate professor RSCI SPIN-code 4699-9865 [email protected]
Kuban State Agrarian University named after I.T.Trubilin, Krasnodar, Russia
The growth-regulating activity of naphthalenesul-fonylamide and pyrazolopyridines derivatives was studied under laboratory and field tests on tomato plants. We have found substances with high growth-regulating effect. The vegetative mass of plants, the number of ovaries in the hand, the size of the fruit, the yield and the sugar content of the fruits increased under the influence of the growth regulators
Keywords: GROWTH REGULATORS, NAPHTHA-LINSULPHONYLAMIDES, PYRAZOLOPIRI-DINES, TOMATOES, YIELD, QUALITY OF FRUITS
Томат является очень древней овощной культурой, выведенной ещё до нашей эры в Южной Америке. Томат сегодня - одна из самых популярных культур благодаря своим ценным питательным и диетическим качествам, большому разнообразию сортов, высокой отзывчивости на применяемые приёмы выращивания. Его возделывают в открытом грунте, под плёночными укрытиями, в теплицах и парниках. Плоды томата отличаются высокими питательными, вкусовыми и диетическими качествами. Они содержат от 4,5 до 8,0 % сухого вещества, в состав которого входят сахара, органические кислоты, клетчатка, витамины группы В, Р, С и К.
При активной государственной поддержке продолжается интенсивное наращивание объемов производства отечественных овощей, нацеленное на снижение зависимости России от импортных товаров. Объем производства томатов в стране за последние 5 лет неуклонно возрастает. Так, в 20162017 г.г. сбор томатов превысил 16 млн. т., при этом более 24 % урожая выращивается в ЮФО.
Растущие потребности населения ставят задачу повышения урожайности и качества плодов томатов - основного биоресурса овощной продукции [1]. Широкое применение регуляторов роста растений является важным фактором эффективности технологии возделывания сельскохозяйственных культур.
Для повышения урожая в современном сельском хозяйстве применяют интенсивные технологии, предусматривающие использование минеральных удобрений и регуляторов роста растений. В то же время современный аграрный рынок стремится иметь экологически чистую продукцию, которую с применением больших норм минеральных удобрений получать практически невозможно. Стимуляторы роста, которые применяются на фоне внесения удобрений, выполняют функцию «биологического насоса». Обеспечивая растение дополнительной энергией, они дают возможность растению использовать эту энергию для перекачки в клетки большего ко-
личества питательных веществ из почвы, а также органических и минеральных удобрений. Таким образом, создание и использование регуляторов роста, снижающих пестицидный пресс на растения и окружающую среду, весьма актуально.
Скрининг регуляторов роста томатов проводили в двух рядах соединений;
- производных пиразолопиридинов, общей формулы I;
Указанные серии веществ были синтезированы нами ранее [2-3] и в их числе найдены регуляторы роста озимой пшеницы [4-5], кукурузы [6], сои [7], а также гербицидные антидоты [8-9].
Первичную оценку активности новых соединений осуществляли в лабораторном опыте по величине их рострегулирующего эффекта. Для этого использовали официально рекомендованную методику проращивания семян в «рулонах» по ГОСТ 12044-93.
Вещества, отобранные по результатам лабораторного опыта, исследовали в полевых условиях.
Полевые опыты проведены на экспериментальной базе ВНИИБЗР в 2016-2018 г.г. Почвенный покров участка - чернозем выщелочный, мощ-
Я N N
1а-к К2
где Я = Н, С1, СН3; Я1 = Н, А1к; Я1 = А1к, Аг, Нй;
- К-замещённых нафталин-2-сульфониламидов На-];
К
Па-]
где Я = Н, А1к, алкенил, Аг; Я1 = А1к, алкенил, Аг, Не1;;
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
ный, тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое (0-25) см = 4,0 %. Почва пресная, плотный остаток меньше 0,1 %, рН солевой вытяжки 5,5. Содержание подвижных форм фосфора 17,4 мг/100 г почвы, ка -лия - 32,8 мг/100 г почвы.
Погодные условия в годы опытов были различными. В 2016-2017 г.г. метеоусловия для овощных культур в период май-июнь были благоприятные, в июле-августе отмечалось значительное повышение среднесуточных температур воздуха и выразилось в проявлении воздушной и почвенной засухи. В 2018 г. весь период вегетации томатов проходил при избытке тепла и дефиците влаги. Температура воздуха была на 4°С выше, а осадков выпало на 70,2 мм меньше среднегодовой нормы. Различие в погодных условиях оказали влияние на рост и продуктивность культуры.
Для проведения опытов использовали томат сорта Волгоградский 5/95 Волгоградской опытной станции ВИРа, полученный методом отбора из гибрида Кубань х Черноморец 175. Сорт районирован в 1953 году. Средне-поздний, созревание плодов наступает на 116-130 день после появления всходов.
Растение имеет компактные кусты высотой 70-110 см. Плоды плоскоокруглые, гладкие и слаборебристые, красные, массой 90-150 грамм, число гнезд 5-8. Урожайность до 10,0 кг/м . Этот сорт томатов ценится за высокую стабильную урожайность и хорошее качество с высоким содержанием сухого вещества. Среднеустойчив к поражению болезнями. Его используют для потребления в свежем виде, засолки, изготовления томатного сока, пасты, пюре.
Площадь опытных делянок 25 м2, повторность опыта 3-х кратная. Размещение делянок - рендомизированное. Внесение удобрений, посадку рассады, уход за растениями, учет и уборку урожая осуществляли вручную.
В опытах до посадки рассады томатов в качестве минерального удобрения вносили Азофоску (16:16:16) в дозе К40Р4оК40.
Способ обработки опытных делянок - опрыскивание вегетирующих растений водными растворами испытуемых веществ. Для опрыскивания использовали ранцевый опрыскиватель ОЭМР-16. Рабочие растворы готовили на водопроводной воде (без хлора). Норма расхода рабочей жидкости - 300 л/га. Обработку растений потенциальными регуляторами роста проводили двукратно в фазу цветения первой кисти и фазу цветения второй кисти в дозах 20 и 40 г/га.
Рострегулирующую активность изучаемых соединений определяли по увеличению урожая с растений, обработанных рострегулятором, в сравнении с контролем (необработанные растения). Данные учета подвергали статистической обработке с использованием НСР05.
Содержание сахара в плодах определяли на рефрактометре ЛТЛОО цифровой серии РЛЬ-3 (Япония). Аналитическая повторность 3-х кратная.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В лабораторном опыте на проростках сои были выявлены 2 активных соединения - 4-метил-Ы-(1,4,6-триметил-1Н-пиразоло[3?4-Ь]пиридил-3)-бензамид (соединение и К-этил-Ы-бензилнафталин-2-сульфониламид (соединение Не):
к ш
которые были изучены в полевом мелкоделяночном опыте.
Влияние регуляторов роста на урожайность и качество плодов представлено в таблице 1. В опытных вариантах наблюдался более активный рост вегетативной массы растений в сравнении с контролем, отмечалось также большее количество завязи и дружность созревания плодов в кисти. Плоды были более крупного размера, прибавка урожая в 2016 году составила 11,4-16,1 %, в 2017 году - 17,6-23,1 %, в 2018 году - 17,9-21,1 %. Сле-
дует отметить, что рострегулятор 1с при использовании в дозе 20 г/га обеспечивает более высокую прибавку урожая, чем в дозе 40 г/га.
Таблица - Влияние регуляторов роста на продуктивность и качество
томатов
Вариант Урожайность ц/га Прибавка Диаметр плодов, см Объем плода, см3 Плотность, г/см3 Сахар, %
ц/га %
2016 г.
Контроль 315,0 - - 5,2 75,4 1,0 5,2
Соед. Ic (40 г/га) 353,1 36,1 11,4 6,3 97,1 0,98 5,6
Соед. Ile (40 г/га) 365,6 50,1 16,1 6,6 101,1 0,96 5,8
Краснодар 1 347,1 32,1 10,2 6,2 94,5 0,97 5,4
НСР 05 12,3 3,5 0,91 0,45 6,3 0,09 0,5
2017 г.
Контроль 292,9 - - 4,7 72,9 1,0 5,0
Соед. Ic (20 г/га) 358,9 66,0 22,5 5,3 93,6 0,99 5,8
Соед. Ic (40 г/га) 344,7 51,8 17,6 5,4 93,4 1,1 5,7
Соед. IIe (20 г/га) 359,7 66,8 22,8 4,7 69,7 0,97 5,5
Соед. IIe (40 г/га) 360,6 67,6 23,1 5,4 97,6 1,0 5,9
Краснодар 1 349,2 56,3 19,6 5,2 91,4 0,99 5,2
НСР 05 10,8 3,8 1,75 0,39 5,8 0,07 0,48
2018 г.
Контроль 254,8 - - 5,1 70,8 0,98 5,3
Соед. Ic (20 г/га) 306,8 52,0 20,4 5,7 91,7 0,97 5,7
Соед. Ic (40 г/га) 300,8 46,0 17,9 5,4 87,6 1,0 5,8
Соед. IIe (20 г/га) 305,9 50,1 19,7 6,1 96,0 1,1 6,0
Соед. IIe (40 г/га) 308,6 54,2 21,1 6,3 98,2 1,05 5,9
Краснодар 1 301,9 47,1 18,5 5,6 92.6 0,99 5,4
НСР 05 10,2 4,6 1,24 0,41 6,8 0,07 0,6
Что касается качества плодов, то применение регуляторов роста положительно повлияло на сахаристость; содержание сахара в плодах увеличилось на 0,4-0,9 % в сравнении с контрольным вариантом. Плотность томатов оставалась практически на уровне контроля, либо несколько превышала его.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, применение новых синтезированных соединений обеспечило существенное и достоверное повышение урожая томатов и
увеличение содержания сахара в плодах. Работа защищена патентом РФ [10] и оформлена заявка на патент.
Полученные данные свидетельствуют, что разработанные нами соединения при соответствующей технологической и токсикологической доработке могут найти применение в качестве действующих веществ для создания новых отечественных регуляторов роста томатов, тем самым расширить спектр используемых средств защиты растений.
Работа выполнена в соответствии с Государственным заданием № 075-00376-19-00 Министерства науки и высшего образования РФ и в рамках НИР по теме № 0686-2019-0013.
Литература
1. Тосунов Я.К. Повышение прдуктивности и качества томата под действием регуляторов роста // автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Краснодар. 2008. 24 с.
2. Дмитриева И.Г., Доценко С.П., Заводнов В.С., Дядюченко Л.В. Химические аспекты разработки новых регуляторов роста и гербицидных антидотов для сельскохозяйственных растений // Труды КубГАУ. 2015. № 53. С. 98-103.
3. Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Конюшкин Л. Д., Кайгородова Е.А. Синтез 6-гидразино(алкилгидразино)-4-метил-2-хлорникотинонитрилов // Изв. Вузов. Химия и хим. технол. 2006. Т. 49. № 8. С. 119.
4. Дядюченко Л.В., Морозовский В.В., Назаренко Д.Ю., Балахов А.А., Дмитриева И.Г. Новые регуляторы роста озимой пшеницы // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. 2015. № 112. С. 288-297.
5. Дядюченко Л.В., Назаренко Д.Ю., Балахов А.А., Дмитриева И.Г. Новые регуляторы роста и антидоты для экологизированной защиты растений // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. 2017. №133(09).- С. 475-485.
6. Дядюченко Л.В., Ткач Л.Н., Стрелков В.Д., Соколов М.С. Поиск новых регуляторов роста кукурузы в ряду производных азотсодержащих гетероциклов // Агрохимия. 2018.№ 12. С. 140-143.
7. Дядюченко Л.В., Тараненко В.В., Дмитриева И.Г. Разработка новых регуляторов роста сои // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. 2018. №140. С. 123-130.
8. Стрелков В. Д., Дядюченко Л.В., Исакова Л.И., Дмитриева И.Г. Антидотная активность производных пиразолопиридинов // Агрохимия. 2010. № 10. С. 28-31.
9. Стрелков В.Д., Дядюченко Л.В., Исакова Л.И., Дмитриева И.Г. Синтез новых гербицидных антидотов для подсолнечника // 2014. Краснодар. 98 с.
10. Пат. РФ, № 2683535. Способ повышения урожайности томатов. Дядюченко Л.В., Ткач Л.Н., Назаренко Д.Ю., Бутвина В.Л. Опубл. 28.03.2019. Бюлл. № 10.
References
1. Tosunov Ya.K. Povy'shenie prduktivnosti i kachestva tomata pod dejstviem re-gulyatorov rosta // avtoref. dis. ... kand. s.-x. nauk. Krasnodar. 2008. 24 s.
2. Dmitrieva I.G., Docenko S.P., Zavodnov V.S., Dyadyuchenko L.V. Ximicheskie as-pekty' razrabotki novy'x regulyatorov rosta i gerbicidny'x antidotov dlya sel'skoxo-zyajstvenny'x rastenij // Trudy' KubGAU. 2015. № 53. S. 98-103.
3. Dmitrieva I.G., Dyadyuchenko L.V., Konyushkin L.D., Kajgorodova E.A. Cintez 6-gidrazino(alkilgidrazino)-4-metil-2-xlornikotinonitrilov // Izv. Vuzov. Ximiya i xim. texnol. 2006. T. 49. № 8. S. 119.
4. Dyadyuchenko L.V., Morozovskij V.V., Nazarenko D.Yu., Balaxov A.A., Dmitrieva I.G. Novy'e regulyatory' rosta ozimoj pshenicy // Politematicheskij setevoj e'lektron-ny'j nauchny'j zhurnal KubGAU. 2015. № 112. S. 288-297.
5. Dyadyuchenko L.V., Nazarenko D.Yu., Balaxov A.A., Dmitrieva I.G. Novy'e regulyatory' rosta i antidoty' dlya e'kologizirovannoj zashhity' rastenij // Politematicheskij setevoj e'lektronny'j nauchny'j zhurnal KubGAU. 2017. №133(09).- S. 475-485.
6. Dyadyuchenko L.V., Tkach L.N., Strelkov V.D., Sokolov M.S. Poisk novy'x regulyatorov rosta kukuruzy' v ryadu proizvodny'x azotsoderzhashhix geterociklov // Agroximi-ya. 2018. № 12. S. 140-143.
7. Dyadyuchenko L.V., Taranenko V.V., Dmitrieva I.G. Razrabotka novy'x regulyatorov rosta soi // Politematicheskij setevoj e'lektronny'j nauchny'j zhurnal KubGAU. 2018. №140. S. 123-130.
8. Strelkov V.D., Dyadyuchenko L.V., Isakova L.I., Dmitrieva I.G. Antidotnaya ak-tivnost' proizvodny'x pirazolopiridinov // Agroximiya. 2010. № 10. S. 28-31.
9. Strelkov V.D., Dyadyuchenko L.V., Isakova L.I., Dmitrieva I.G. Sintez novy'x gerbicidny'x antidotov dlya podsolnechnika // 2014. Krasnodar. 98 s.
10. Pat. RF, № 2683535. Sposob povy'sheniya urozhajnosti tomatov. Dyadyuchenko L.V., Tkach L.N., Nazarenko D.Yu., Butvina V.L. Opubl. 28.03.2019. Byull. № 10.
