Средство для защиты растений

Средство для защиты растений от бактериальных и грибковых заболеваний содержит в качестве бактерицида комплекс стрептотрициновых соединений, образуемых почвенным грибом Sir. griseus или Str. lavendulae, и в качестве фунгицида - карбендазим, а также растворители и функциональные добавки, В качестве загустителя предпочтительно используется ксантановая камедь, в качестве диспергатора - сульфанол, а в качестве консерванта - бензиловый спирт. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в растениеводстве для защиты сельскохозяйственных культур: овощей закрытого и открытого грунта, злаковых культур, цветочных и декоративных культур от болезней бактериальной и грибной этиологии.

Овощеводство как закрытого, так и открытого грунта терпит большие убытки, связанные с заболеваниями растений. Большинство заболеваний овощных культур имеют комплексную природу. Из больных растений огурца чаще всего выделяют патогенный гриб Fusarium oxysрorum, вызывающий корневую гниль, токсикоз и нарушение обменных процессов во всем растении. При высокой влажности развиваются наружные поражения стебля, приводящие к увяданию и гибели растений. Помимо фузария из больного растения выделяются различные виды Erwinia, вызывающие бактериальную прикорневую гниль, закупорку сосудов, увядание и гибель растения. Бактериальный патогенез, вызываемый различными видами Erwinia, сопровождается выделением капель экссудата, служащего субстратом для развития новых грибных и бактериальных патогенов. Комплексные инфекции приводят к депрессии, а нередко и к гибели растений, массовому сбросу зеленцов, загниванию плодов, снижению урожайности на 20-30% [1].

Еще больший ущерб наносят бактериальные и грибные болезни в зерновом хозяйстве (2).

Повсеместное применение фунгицидов, используемых в основном в качестве протравителей, наряду с несомненным положительным эффектом, имеет и свою отрицательную сторону: широкое использование фунгицидов, воздействуя селективно на грибные патогенны, не затрагивает фитопатогенные бактерии и тем самым освобождает им нишу.

Распространение таких бактериальных заболеваний зерновых как базальный и черный бактериозы, бактериальная гниль, бактериальная пятнистость, слизистый бактериоз (возбудители: Pseudomonas syringae, Xanthomonas campestris, Erwinia carotovora, Erwinia herbicola, Clavibacter michiganensis) не менее опасно, чем распространение грибных заболеваний.

Эпифитотийное распространение бактериозов на посевах зерновых колосовых способно нанести значительный ущерб (до 20-50%) урожаю и, что не менее важно, снизить качество зерна. Имеются сведения о снижении содержания клейковины в зерне при бактериальных заболеваниях пшеницы [2].

Опыт применения бактерицидов показал, что после подавления бактериозов на поврежденных частях растений немедленно развивается грибная инфекция, для подавления которой необходимо применение соединений с противогрибковой активностью [3].

Таким образом, для защиты растений от комплекса патогенов необходимо иметь препарат, сочетающий фунгицидное действие с бактерицидностью.

В последние годы появились сообщения о микробиологических препаратах для защиты растений от бактериальных и грибных инфекций. Препараты представляют собой либо живые культуры, либо высушенные культуральные жидкости, содержащие активные вещества [4-8].

Для защиты растений в нашей стране зарегистрирован микробиологический препарат, образуемый культурой Streptomyces griseus или Streptomyces lavendulae, известный под названием фитолавин СХП [9]. Описаны способы его получения [10-11]. Действующим веществом препарата является комплекс стрептотрициновых соединений [12].

Фитолавин обладает широким спектром действия в отношении фитопатогенных бактерий и его применение позволяет решать многочисленные проблемы, связанные с бактериозом растений. Фитолавин обладает также и фунгицидным действием, однако спектр его действия в отношении грибов недостаточно широк: фитолавин малоактивен в отношении Fusarium oxysporum, Pythium spp., Ascochyta.

Целью настоящего изобретения является создание средства, обеспечивающего одновременную защиту растений от грибных (фузариозных, аскохитозных и др.) и бактериальных инфекций.

Эта цель достигается путем создания композиции, содержащей в качестве бактерицида стрептотрициновый комплекс соединений (действующее вещество фитолавина), а в качестве фунгицида - карбендазим (метил-бензимидазол-2ил-карбамат). В состав средства входят также растворитель, эмульгатор, консервант, вода.

Состав средства приводится ниже. В 1 кг средства содержится:

Количественное соотношение составляющих композиции подобрано экспериментальным путем. Использование стрептотрицинового комплекса и карбендазима ниже указанных величин приводит к снижению антибактериальной и антифунгальной активности. Увеличение содержания - нецелесообразно с экономической точки зрения.

Предлагаемое средство представляет собой суспензию, хорошо смешивающуюся с водой, обеспечивающую равномерное покрытие рабочим раствором листовой поверхности и стеблей обрабатываемых растений, эффективную против бактериальных и грибных инфекций. Средство может быть использовано в качестве протравителя.

Ниже приводятся примеры осуществления предлагаемого изобретения.

Пример 1.

Для получения 1 кг средства в смеситель вносят 70 г карбендазима и 480 г этиленгликоля. Суспензию тщательно перемешивают. Перемешивания ведут до образования однородной суспензии. Затем в смеситель вносят 15 г ксантановой камеди и 20 г сульфанола. Смесь снова тщательно перемешивают, после чего, не останавливая перемешивания, вносят 25 г стрептотрицинового комплекса, растворенного в воде, 15 г бензиловый спирт и воду до 1000 г. Всю массу тщательно перемешивают. Готовое средство представляет собой густую суспензию, хорошо смешивающуюся с водой.

Действие средства на фитопатогенные бактерии и грибы, наиболее часто встречающиеся в сельском хозяйстве, проверяли in vitro. Сущность метода проверки заключалась в следующем: в разогретую агаризованную питательную среду вносили 0,2% водного раствора средства. Среду с внесенным средством разливали в чашки Петри. После застывания суспензии на поверхность агара наносили суспензии тест-культур фитопатогенных бактерий и грибов. Засеянные чашки помещали в термостаты при температуре 28°С (для грибных культур) и 37°С (для бактериальных культур). Для сравнения в такой же постановке опыта проверено действие 0,2% раствора фитолавина СХП и карбендазима.

Результаты проверки действия препаратов представлены в таблице 1.

Эффективность средства при защите овощных культур оценивали по снижению развития болезни после обработки растений огурца при следующих заболеваниях:

- бактериальной корневой гнили огурца;

- бактериальном увядании огурца;

- фузариозе огурца;

- аскохитозе огурца.

Растений томата при следующих заболеваниях:

- бактериальном раке томата;

- бактериальном увядании верхушки растения;

- фузариозе томата.

Обработку растений проводили в условиях стационарных овощеводческих теплиц и в полевых условиях путем опрыскивания растений 0,2% рабочим раствором препарата, расход рабочей жидкости -10 л на 100 м, и внесения рабочего раствора под корень, расход рабочей жидкости - 40 л на 100 м.

Учет проводили через две недели после обработки с оценкой по бальной системе. В качестве эталонов использовали: бактерицид фитолавин-300 СХП, рабочий раствор 0,2% (эталон 1) и фунгицид фундазол, раствор 0,1% (эталон 2). Контролем служили растения без обработки.

Эффективность предлагаемого средства в зерновом хозяйстве испытывали на яровом ячмене сорта «Мамлюк» и озимой пшенице сорта «Победа». Предлагаемое средство использовали для протравления семян и обработки растений в фазу кущения. Контролем в опыте была вода. В качестве эталонов использовали фитолавин-300 СХП (бактерицид) и премис-200 (фунгицид). Биологическую активность оценивали по методике Полякова и Левитина.

Пример 2. Применение предлагаемого средства при бактериальном увядании огурца.

Возбудителем заболевания является высокопатогенная бактерия Erwinia tracheiphilla. Бактериальное увядание огурца встречается в РФ практически повсеместно нанося огромный ущерб урожайности и качеству продукции тепличного огурца. Индикатором зараженности растений являются мелкие оранжевые капельки бактериального экссудата, приобретение оранжевой окраски каплями растительных соков, выделяющихся на плодоножках после плодосъема.

Заболевание может проявляться: в виде увядания верхушек незначительной доли растений; увядания отдельных листьев боковых побегов, нередко - целых растений; увеличение количества нестандартных плодов на зараженных растениях. При сильном развитии заболевания количество нестандартных плодов может достигать 30-40%.

Опыты проводили в крупных очагах развития бактериоза. Пораженность растений на начало опыта составляла 1-2 балла, затем в контролях пораженность увеличивалась, достигая на отдельных растениях 4-бальных значений.

В необработанном контроле за время проведения опыта произошло трехкратное увеличение процента развития болезни (ПРБ) бактериального увядания огурца: с 21% до 63%). Аналогичный процесс отмечался в вариантах с обработкой фундазолом, который, несмотря на широкий спектр противомикробной активности, на возбудителя бактериоза влияния не оказал.

При опрыскивании растений предлагаемым средством биологическая активность составила 50%, а при подливе под корень - 39%. В данном опыте биологическая активность предлагаемого средства не отличалась от таковой эталонного препарата фитолавин-300 СХП (табл.4), несмотря на то, что содержание стрептотрицинового комплекса в нем было в 3 раза меньше, чем в эталоне. Наблюдения за растениями показали, что защитное действие испытуемого средства сохраняется не менее 3-х недель.

Пример 3. Применение предлагаемого средства при бактериальной прикорневой гнили огурца.

Возбудитель - патогенная бактерия Erwinia carotovora subsp. carotovora. Возникновению и развитию данного заболевания в условиях защищенного грунта способствуют стрессовые воздействия на растения - температура в теплице ниже или значительно выше технологического уровня выращивания, суточные скачки температур, изменение режима освещенности в связи с весенним увеличением числа солнечных дней и др.

Бактериоз огурца, вызываемый Е. carotovora наносит значительный ущерб в стационарных теплицах в период с февраля по май, с августа по октябрь, а также в пленочных теплицах в летнее время. Его эпифитотийное развитие может вызывать гибель до 80% растений, приводя к концу апреля опустошение в стационарных теплицах, уменьшая время оборота огурца на 2-3 месяца. Во время патогенеза возбудитель заболевания локализуется как в тканях растения, так и в субстрате.

Развитие болезни в контроле к концу второй недели опыта составляло 15-18%. При обработке раствором эталона 1 (фитолавин-300 СХП) процент развития болезни снизился до 10% при опрыскивании растений и до 8% - при подливе под корень. Соответственно биологическая активность эталона 1 составила 44 и 55%.

При обработке растений раствором предлагаемого средства процент развития болезни к концу 2-й недели после обработки составил 9% - при опрыскивании и 8% - при внесении в субстрат. Биологическая активность составила 55 и 60% соответственно. Обработка растений фундазолом оказалась неэффективной (табл.1).

Пример 4. Применение предлагаемого средства при аскохитозе огурца.

Возбудители заболевания - патогенные грибы Ascochyta cucumis, реже - A. melonis. Источником инфекции могут быть семена, слабо обеззараженные грунты, растительные остатки, конструкции теплиц. Значительная часть производственных площадей огурца тепличных комбинатов РФ занята гибридом F 1 эстафета, очень восприимчивым к аскохитозу.

Опыт проводился на растениях при довольно высокой зараженности аскохитозом. К концу 2-й недели опыта степень зараженности (развития болезни) в необработанном контроле составляла 43,5%.

Предлагаемое средство проявило высокую эффективность против аскохитоза сразу после обработки. Морфологически подавление заболевания сопровождалось некоторым осветлением пораженных участков с пикнидиальным спороношением, а затем - восстановлением тканевой поверхности стебля. Пленка на пораженном ранее участке легко сшелушивалась ногтем - под ней была полноценная покровная ткань огуречного стебля. Биологическая эффективность при обработке зараженных растений композиции составила 71%. При этом биологическая эффективность при обработке известным фунгицидом - фундазолом (эталон 2) - составила 59%.

Фитолавин-300 СХП (эталон 1) против аскохитоза был неэффективен.

Пример 5. Применение предлагаемого средства против фузариозной корневой гнили огурца.

Заболевание связано с поражением корневой системы патогенными грибами из рода Fusarium: чаще - Fusarium oxysporum, реже F. verticilloides, F. solani и др. Морфологически это проявляется в побурении корней различных порядков.

В проведенном опыте очаги фузариозной корневой гнили характеризовались довольно сильным поражением растений уже в начале опыта (на уровне 2-3 баллов). Через 2 недели в незащищенном контроле отмечались случаи 4-балльного поражения, сопровождающиеся гибелью растений. Обработка растений путем внесения в субстрат рабочего раствора предлагаемого средства снизила развитие болезни. Эффективность обработки составила 39%. При этом биологическая эффективность фунгицида фундазола (эталон 2) составила 33%. Фитолавин-300 СХП (эталон 1) фузариозную инфекцию не подавлял.

Пример 6. Применение предлагаемого средства при бактериальном раке томата.

Возбудитель заболевания - фитопатогенная бактерия Clavibacter michiganensis (subsp. michiganensis). Заболевание проявляется в виде увядания средней части растения, затем увядание распространяется вверх и вниз по стеблю, вызывая гибель всего растения. Поражаются и плоды томата.

Оценка влияния обработок больных растений рабочим раствором предлагаемого средства была проведена на фоне нескольких очагов рака томатов. Опрыскивание больных растений резко снизило количество погибших растений. Гибель наступала лишь у сильно увядших растений. Эффективность обработки через две недели была примерно такой же, как и при обработке фитолавином (эталон 1) и достигала 67%. При внесении композиции под корень эффективность была несколько выше - 72% (см. табл.4).

Пример 7.

Опыт проводили в 2007 г. в хозяйстве Армавирского района при овощном севообороте для защиты растений томата сорта «Надежда» от бактериальных и грибных болезней. Семена томата высевали в обработанную почву. По достижении двух настоящих листьев проводили прореживание с доведением числа растений 5 штук на 2 м. Для опыта были выделены три участка по 20 м:

1-й участок опытный. Вегетирующие растения обрабатывали 0,2% раствором испытуемого средства.

2-й участок. Обработку растений проводили 0,2% раствором этанола 1 (фитолавин-300 СХП).

3-й участок контрольный. Для обработки использовали воду.

Учет заболеваемости после обработки проводили через 1, 2 и 5 недель после обработки.

В связи с отсутствием дождей в районе в течение длительного периода пораженность растений грибными заболеваниями была низкой.

На контрольном участке бактериальные заболевания проявились в виде увядания, вызванного фитопатогенной бактерией Rahtonia solanacearum и черной пятнистости, вызываемой Xanthomonas vesicatoria. Заболевание сопровождалось депрессией растений и отставанием в росте. На участках, где проводилась обработка растений испытуемым средством и эталонным препаратом заболевших и угнетенных растений было значительно меньше (см. табл.2).

Через две недели после проведения обработки растений проведен микробиологический анализ почвы под растениями. В таблице приведены данные по составу микробиоты в почве на контрольном участке и на участках, где проводилась обработка растений.

Для анализа использовали нанесение на питательную среду микрочастиц почвы. После инкубирования подсчитывали число (процент) частичек, из которых вырастают колонии тех или иных микроорганизмов.

Пример 8.

Опыт проведен в аграрном хозяйстве Краснодарского края. Предлагаемое средство использовали для защиты ярового ячменя сорта «Мамлюк» от поражения бактериальной корневой гнилью.

Протравливание семян провели за 3 дня до посева. Норма расхода предлагаемого средства составила 2 г на 1 кг семян. Обработку вегетирующих растений провели в фазу кущения 0,2% рабочим раствором предлагаемого средства.

Пораженность растений бактериальной корневой гнилью составила 7,5%, а биологическая эффективность по отношению к необработанному контролю - 77,9%. Биологическая эффективность эталонного препарата (фитолавина СХП) составила 82%. Фитопатологические учеты были подтверждены биометрическими показателями: масса растений, обработанных средством, была почти в два раза больше, чем в контроле. Кроме того, в опытных растениях значительно увеличилась фотосинтетическая активность: содержание хлорофилла в опытных растениях составило 5,7 мг/дм2 , тогда как в контроле оно составило 4,3 мг/дм2.

Пример 9.

Опыт проведен в аграрном хозяйстве Краснодарского края. Применение предлагаемого средства для борьбы с головневыми болезнями пшеницы. Было проведено протравливание заспоренных твердой головней семян пшеницы сорта «Победа 50» в сравнении с эталоном (2) Премис 200.

Норма расхода эталона 0,2 кг/т семян, норма расхода испытуемого средства - 2 кг, а по содержанию фунгицида - 0,14 кг. При учете пораженности растений пораженность в контроле (вода) составила 12,1%, тогда как в варианте с обработкой семян предлагаемым средством процент пораженных растений составил 1,2%, а биологическая эффективность 90%. Биологическая эффективность эталона была несколько выше - 94%.

Пример 10.

Полевой опыт по выявлению эффективности предлагаемого средства проведен на учебно-опытном поле в Оренбургской области. Испытывали влияние протравливания семян озимой пшеницы «Оренбургская 105» на зараженность растений фузариозной корневой гнилью.

По сравнению с необработанным контролем обработка семян снизила распространение и развитие фузариозной корневой гнили на 30%. Дальнейшие наблюдения за растениями, вплоть до сбора урожая показали, что обработка семян предлагаемым средством увеличила урожайность зерна почти в три раза.

Проведенные исследования показали, что предлагаемое средство обладает как антибактериальной, так и противогрибковой активностью и может быть использовано для защиты овощных и зерновых культур от заболеваний, вызываемых фитопатогенными бактериями и грибами. Композиция экономична в использовании: позволяет снизить пестицидную нагрузку каждого из компонентов: норма расхода стрептотрицинового комплекса в три раза ниже, чем при применении фитолавина (26-30 г вместо 75-90 г), то же самое относится и к карбендазиму (140 г вместо 400 г). Подобное сочетание действующих веществ и эффективности действия ранее не описано.

Литература.

1. Будынков Н.И., Никифорова Е.Ф., Березина Н.В., Кругляк Е.Б., Дриняев В.А. «Эффективность препарата фитолавин-300 против заболеваний овощных культур защищенного грунта». / 2001 / Гавриш / 1, с.26-28.

2. Котляров В.В. «Бактериальные болезни озимой пшеницы и способы защиты посевов от них». Труды Кубанского Государственного аграрного университета. Вып.2, 2006 г., с.197-206.

3. Будынков Н.И., Никифорова Е.Ф., Юваров В.Н., Кириенко А.А. «Механически распространяемые опасные инфекции в овощеводстве защищаемого грунта». / 2002 / Гавриш / 3, с.18.

4. Патент RU 2313941. Препарат для защиты растений от возбудителей болезней с/х культур и винограда с рост стимулирующим эффектом. Способ получения этого препарата и штаммы для его осуществления.

5. Патент RU 2322060. Композиция для защиты овощных культур от грибных и бактериальных болезней.

6. Патент ЕР 1773982. Формуляция и метод защиты растений от патогенов.

7. Патент US 2007232693. Композиция для обработки растений, пораженных фитопатогенной микрофлорой.

8. Международная заявка WO 2009/031874. Штамм Вас. subtilis для использования в с/х.

9. «Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации».

10. Патент RU 2144291. «Способ получения препарата для борьбы с болезнями растений».

11. Патент RU 2324351. «Средство для защиты растений».

12. Хохлов А.С. «Успехи в изучении стрептотрициновых антибиотиков». «Антибиотики и химиотерапия». 1983, с.613-622.

Формула изобретения

1. Средство для защиты растений от бактериальных и грибных заболеваний, содержащее в качестве бактерицида комплекс стрептотрициновых соединений, образуемых Str. griseus или Str. lavendulae, отличающееся тем, что в качестве фунгицида оно содержит карбендазим, а также растворители и функциональные добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

2. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве загустителя содержит ксантановую камедь, в качестве диспергатора - сульфанол, а в качестве консерванта - бензиловый спирт.