Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

COMPLEX CHEMICALS FOR POTATO PROTECTION BASED ON TEBUCONAZOLE

Khalikov S.S. 1 Malyuga A.A. 2 Chulikova N.S. 2
1 A.N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds
2 Siberian Research Institute of Soil Management and Chemicalization of Agriculture SFNTSA RAS
Among the various techniques which help to protect potato from common diseases, the most economical and environmentally safe is the potato tubers` treatment. Based on tebuconazole, thiuram, carbendazim and naphthalic anhydride, suspension protectants for potato treatment have been developed. It has been shown that the inclusion of such forming agents as stabilizers (sodium salt of carboxymethylcellulose, Laminaria), emulsifiers (sulfonols, tween-60, trend-90), film-forming agents (polysaccharides) in the suspension lead to the improvement in the technological parameters of the preparations. The analysis of the quality indicators of the resulting suspension preparations allowed the selection of the most promising suspension forms. Biological tests in place revealed the chemicals that reduced the weight percentage of potato tubers having dry rot in 1,6-2,0 times in comparison with the control variant, and were more effective than the known chemical – Colfugo Super, KS, which was selected as the standard, in 1,2-1,3 times. The proposed chemicals significantly reduced the development of the diseases in sprouting period in 5,8-7,3 times or managed the diseases completely, and in the budding-flowering phase they reduced the development of the diseases in 2.7-5.5 times. The efficacy of the standard was lower, in 2.6 and 2.3 times, respectively. The study of the morphometric parameters of the crop revealed that in realization protection function, on average, all chemicals, both during in sprouting season and during budding-flowering one, had no significant effect on plant height in comparison with the control variant. Though, using Colfugo Super, KS, before the budding-flowering phase contributed to a significant decrease in this indicator by 14.5%. The complex effect of the developed protectants on the diseases progress, the development and growth of potato plants determined the crop yield. The chemicals provided a reliable yield increase in 1.7-2.3 t / ha, and reduced the weight percentage of unusable tubers in 2.9-4.4 as well, and significantly increased the yield of healthy tubers in 1.4 times.
tebuconazole
suspension formulation
fungicidal protectants
potato
tubers
dry rot
black scab
biological efficacy
1. Ivanjuk V.G. Zashhita kartofelja ot boleznej, vreditelej i sornjakov / V.G. Ivanjuk, S.A. Banadysev, G.K. Zhuromskij. Minsk: Belprint, 2005. 696 p.
2. Zaharenko V.A. Innovacionnoe razvitie integrirovannogo upravlenija fitosanitarnym sostojaniem kartofelnyh jekosistem / V.A. Zaharenko // V sbornike «Kartofelevodstvo: istorija razvitija i rezultaty nauchnyh issledovanij po kulture kartofelja». Moskva, 2015. pp. 346–352.
3. Zashhita kartofelja ot rizoktonioza, antraknoza i serebristoj parshi / M.A. Kuznecova [i dr.] // Kartofel i ovoshhi. 2017. no. 4. pp. 27–29.
4. Melnikov N.N. Pesticidy. Himija, tehnologija i primenenie / N.N. Melnikov. M.: Himija, 1987. 712 p.
5. Novyj preparat dlja predposevnoj obrabotki semjan s kompleksnoj zashhitoj ot boleznej i ostatkov gerbicidov v pochve / S.S. Halikov [i dr.] // Agrohimija. 2016. no. 6. pp. 39–45.
6. Maljuga A.A. Kompleksnye preparaty dlja zashity kartofelja na osnove karbendazima / A.A. Maljuga, N.S. Chulikova, S.S. Halikov // Uspehi sovremennogo estestvoznanija. 2017. no. 2. pp. 15–20.

Картофель поражается широким спектром грибных, вирусных, бактериальных и неинфекционных заболеваний [1]. Одной из причин, препятствующих получению высоких и стабильных урожаев качественных клубней, является широкое распространение болезней, обусловленное особенностями культуры (богатые углеводами клубни и ботва; поражение возбудителями болезней до всходов, в период вегетации и при хранении; вегетативное размножение), изменение биологических свойств патогенов (повышение их пластичности, адаптивности, патогенности).

Современное сельскохозяйственное производство невозможно представить без рационального и эффективного применения химических и биологических средств защиты растений, так как по данным наших специалистов в РФ потери урожая картофеля от болезней и вредителей в среднем составляют 20–30 %, а иногда достигают 50 % и выше [2].

Основным методом борьбы с вредными организмами, получившим наибольшее распространение на практике, стал химический, в связи с его достаточно высокой эффективностью [3].

Цель работы – разработка методов получения многокомпонентных протравителей на основе тебуконазола и других действующих веществ, изучение их биологической эффективности в отношении возбудителей гнилей при хранении и ризоктониоза картофеля в период вегетации, а также их влияния на урожайность культуры.

Материалы и методы исследования

В качестве химических объектов исследования были выбраны:

– тебуконазол (ТБК), д.в. которого (RS)-1р-хлорфенил-4,4-диметил-3-(1H-1,2,4-триазол-1-ил-метил)пентан-3-ил. Бесцветные кристаллы, хорошо растворяются в органических растворителях, плохо в воде (1 мг/л) [4].

– Тиурам Д (ТМТД), д.в. которого бис (диметилтиокарбамил)дисульфид. Белый или светло-серый порошок. Хорощо растворяется в большинстве органических растворителей, плохо в воде (16 мг/л) [4].

– Карбендазим (БМК), д.в. которого N-(бензимидазолил-2)-О-метилкарбамат. Сероватый порошок, плохо растворим в воде и многих органических растворителях [4].

– Нафталевый ангидрид (НА), д.в. которого ангидрид нафталин-1,8-дикарбоновой кислоты. Слегка желтоватые кристаллы, которые растворимы в органических растворителях и не растворимы в воде (2,5 мг/л) [4].

В качестве формообразуюших компонентов использованы натриевая соль карбоксиметил-целлюлозы марки Cekol 700, растворители (изопропанол, ПЭГ-400, вода), эмульгаторы, ПАВы и пр.

Планировали получение многокомпонентных композиций с комплексным (фунгицидное, инсектицидное, антидотное) действием. Суспензионные формы ТБК и его комбинаций с ТМТД, БМК и НА готовили с использованием валковой мельницы в условиях, описанных нами ранее [5]. Полученные суспензионные концентраты (СК) протравителей следующего состава:

– СК-210 (10 мг ТБК и 160 мг ТМТД в 1 г СК );

– СК-211 (7,2 мг ТБК и 121 мг ТМТД и 21,1 мг БМК в 1 г СК);

– СК-213 (14 мг ТБК + 233 мг ТМТД + 58 мг НА в 1 г СК);

были переданы на биологические испытания, которые провели в 2014–2015 гг. При этом были поставлены следующие задачи исследования:

– изучить распространенность гнилей в зимний период при обработке клубней протравителями перед закладкой на хранение;

– изучить особенности формирования фитосанитарной ситуации в посадках картофеля в отношении ризоктониоза при обработке клубней протравителями перед посадкой культуры;

– дать оценку продуктивности культуры под действием разработанных протравителей.

В связи с поставленными целью и задачами исследований объектами исследований были выбраны картофель (Solanum tuberosum L.), ризоктониоз картофеля (Rhizoсtonia solani Kuch.), сухие гнили при хранении (Fusarium spp. и Phoma exiqua sp.). Методика проведения биологических исследований описана нами ранее [6]. В качестве химического контроля был выбран фунгицид Колфуго-Супер, КС (200 г/л) [7] .

Результаты исследования и их обсуждение

Изучение влияния препаратов на возбудителей фузариозов и фомоза показали, что препараты СК-210, СК-211 и стандарт имели достаточно высокую эффективность в период хранения, а именно весовой процент клубней больных сухими гнилями был соответственно ниже в 1,6; 2,0 и 1,9 раза в сравнении с контрольным вариантом (рис. 1). И в то же время препараты СК-210 и СК-211 были эффективнее стандарта в 1,3–1,4 раза (рис. 2).

Изучение действия препаратов против ризоктониоза картофеля показало, что разработанные нами протравители в данном случае также оказывали влияние на развитие болезни, но их эффективность варьировал в зависимости от срока их применения (табл. 1).

Установлено, что в среднем по фактору защита препараты серии СК достоверно снижали развитие болезни в период всходов в 5,8–7,3 раза или растения были полностью здоровы, а в фазу бутонизации-цветения – в 2,7–5,5 раза. Эффективность химического контроля была ниже, а именно, в 2,6 и 2,3 раза соответственно. В среднем по фактору срок эффективность протравителей была выше при весенней обработке посадочного материала. Так, развитие ризоктониоза на растениях в фазу полных всходов было достоверно ниже в 2,1 раза, а в период бутонизации-цветения – в 1,3 раза при использовании защитных составов перед посадкой.

hal1.wmf

Рис. 1. Влияние препаратов на сухие гнили при хранении

hal2.wmf

Рис. 2. Биологическая эффективность препаратов в отношении сухих гнилей при хранении, %

В фазу полных всходов эффективно снижали данный показатель все протравители серии СК, как при протравливании семенных клубней перед закладкой их на хранение, так и весной. Развитие ризоктониоза в вариантах с образцами СК-211, СК-212 и СК-213 в данный период были достоверно ниже в 3,0–20,4 раза, в сравнении с контролем и в 1,7–11,7 – в сравнении со стандартом. Тенденции, наблюдаемые в фазу полных всходов, сохранились и в период бутонизации – начала цветения культуры. Наибольшую эффективность в данный период в отношении ризоктониоза имели все препараты серии СК и стандарт. Минимальные значения развития болезни в этом случае наблюдали при использовании их весной перед посадкой, которые в сравнении с контрольным вариантом были ниже в 2,4–32,5 раза. При осеннем протравливании клубней максимально эффективны были препараты СК 210 и СК 213, в этих случаях развитие ризоктониоза было существенно ниже в 3,2 и 32,5 раза соответственно.

Исследование морфометрических показателей культуры выявило, что в среднем по фактору защита все препараты, как в период всходов, так и в период бутонизации-цветения не оказывали достоверного влияния на высоту растений в сравнении с контрольным вариантом. При этом Колфуго Супер, КС к фазе бутонизации – начала цветения способствовал существенному снижению данного показателя на 14,5 % (табл. 2). В среднем по фактору срок более благоприятным для растений картофеля оказалось осеннее использование протравителей. Так картофель, выросший из клубней обработанных осенью был достоверно выше на 3,2 см, в сравнении с культивируемым из посадочного материала протравленного весной (к фазе бутонизации-цветения это влияние нивелировалось).

Анализ частных средних показал достоверное снижение темпов роста, как в фазу полных всходов, так и в период бутонизации – начала цветения в варианте с использованием препарата СК-211 для весеннего протравливания. Подобное явления также отмечено в фазу бутонизации – начала цветения для стандарта (при весеннем и осеннем протравливании).

Таблица 1

Влияние препаратов на развитие ризоктониоза, %

п/п

Вариант защиты

Срок применения фунгицида

Средние по фактору защита

осень

весна

Фаза полных всходов

1

Контроль без обработки

20,4

20,4

2

Колфуго Супер, КС

11,7

4,2

7,9

3

СК 210

0

0

0

4

СК 211

6,9

0

3,5

5

СК 213

5,6

0

2,8

Средние по фактору срок

10,1

4,9

 

НСР0,95

по факторам: защита – 2,5; срок – 1,6;

частных средних – 3,5

Фаза бутонизации-цветения

1

Контроль без обработки

32,5

32,5

2

Колфуго Супер, КС

22,5

5,8

14,2

3

СК 210

0

11,7

5,9

4

СК 211

20,0

0

10,0

5

СК 213

10,0

13,7

11,9

Средние по фактору срок

17,0

12,7

 

НСР0,95

по факторам: защита – 2,0; срок – 1,3;

частных средних – 2,9

 

Таблица 2

Влияние препаратов на высоту растений картофеля, см

п/п

Вариант защиты

Срок применения фунгицида

Средние по фактору защита

осень

весна

Фаза полных всходов

1

Контроль без обработки

28,7

28,7

2

Колфуго Супер, КС

32,8

29,9

31,4

3

СК 210

32,3

27,0

29,7

4

СК 211

30,4

22,8

26,6

5

СК 213

31,6

30,5

31,1

Средние по фактору срок

31,2

28,0

 

НСР0,95

по факторам: защита – 3,1; срок – 2,0;

частных средних – 4,4

Фаза бутонизации-цветения

1

Контроль без обработки

59,5

59,5

2

Колфуго Супер, КС

49,3

52,4

50,9

3

СК 210

60,1

59,5

59,8

4

СК 211

58,2

52,0

55,1

5

СК 213

55,4

56,3

55,9

Средние по фактору срок

56,5

55,9

55,9

НСР0,95

по факторам: защита – 4,8; срок – 3,1;

частных средних – 6,9

 

Таблица 3

Влияние препаратов на фитомассу картофеля, г/1 растение

п/п

Вариант защиты

Срок применения фунгицида

Средние по фактору защита

осень

весна

Фаза полных всходов

1

Контроль без обработки

118,7

118,7

2

Колфуго Супер, КС

175,0

92,5

133,7

3

СК 210

153,8

71,3

112,6

4

СК 211

165,0

95,0

130,0

5

СК 213

175,0

146,3

160,7

Средние по фактору срок

157,5

104,8

 

НСР0,95

по факторам: защита – 72,3; срок – 45,7;

частных средних – 97,3

Фаза бутонизации – начала цветения

1

Контроль без обработки

406,2

406,2

2

Колфуго Супер, КС

180,0

433,7

306,8

3

СК 210

431,3

378,8

405,1

4

СК 211

411,3

286,3

348,8

5

СК 213

350,0

260,0

305,0

Средние по фактору срок

355,8

353,0

 

НСР0,95

по факторам: защита – 295,8; срок – 187,1;

частных средних – 300,5

 

Таблица 4

Влияние препаратов на валовый урожай культуры, т/га

п/п

Вариант защиты

Срок применения фунгицида

Средние по фактору защита

Прибавка урожая, %

осень

весна

осень

весна

1

Контроль без обработки

17,7

17,7

2

Колфуго Супер, КС

17,6

19,3

18,4

9,0

3

СК 210

19,8

20,2

20,0

11,9

14,1

4

СК 211

17,5

16,9

17,2

-

5

СК 213

18,3

20,5

19,4

3,4

15,8

Средние по фактору срок

15,0

18,9

     

НСР0,95

по факторам: защита – 1,5; срок – 0,9;

частных средних – 2,1

 

Отмечены тенденции влияния разработанных протравителей серии СК на массу растений картофеля (табл. 3). Также следует отметить, что в период всходов в среднем по фактору растения, выросшие из клубней протравленных осенью, были достоверно выше, чем таковые, полученные из семенного материала, обработанного весной, а к фазе бутонизации-цветения в основном все различия сглаживались.

Комплексное действие разработанных нами протравителей на развитие заболевания, развитие и рост растений картофеля обусловило урожайность культуры (табл. 4). В среднем по фактору защита препараты СК 210 и СК 213 обеспечили достоверную прибавку урожая в размере 1,7–2,3 т/га. Обработка клубней перед посадкой разработанными протравителями позволила в среднем по фактору срок существенно поднять урожайность картофеля на 3,9 т/га.

Протравители серии СК влияли не только на валовую урожайность культуры, но и на его качество (рис. 3–5). Так в среднем по фактору защита они снижали весовой процент непригодных клубней в 2,9–4,4, и достоверно повысить урожай здоровых клубней в 1,4 раза. Срок применения протравителей также оказал влияние на данный показатель. Протравливание клубней перед посадкой позволило снизить весовой процент непригодных клубней, а также увеличить выход здоровой продукции в 1,2 раза.

hal3.wmf

Рис. 3. Влияние препаратов на качество клубней нового урожая

hal4.wmf

Рис. 4. Влияние препаратов на урожай здоровых клубней, т/га

В целом по опыту применение препаратов серии СК весной снижало весовой процент непригодных клубней в 3,3–6,6 раза в сравнении с контролем и в 1,7–3,5 раза в сравнении со стандартом. Использование разработанных протравителей осенью не было столь эффективно. В этом случае минимальный весовой процент непригодных клубней наблюдали при использовании СК 213, где показатель был ниже в 3,3 раза в сравнении с контролем и в 1,4 раза в сравнении со Колфуго Супер. Препараты СК 210 и СК 211, при использовании их для осеннего протравливания, показали эффективность на уровне стандарта. Максимальный выход здоровой продукции был получен в вариантах СК 210 (осеннее и весеннее протравливание клубней) и СК 213 (весеннее протравливание клубней), что выше в 1,4–1,5 раза, чем в контроле, и в 1,2 раза, чем в варианте с Колфуго Супер.

hal5.wmf

Рис. 5. Увеличение выхода здоровых клубней, %

Выводы

Разработаны рецептуры суспензионных протравителей на основе ТБК, определена их биологическая эффективность в отношении сухих гнилей при хранении и ризоктониоза картофеля и выявлено их влияние на биометрические показатели растений и урожайность культуры и качество нового урожая. Наибольшую биологическую эффективность против сухих гнилей при хранении показали СК-210 и СК-211 с нормой расхода 560 и 580 мл/т, соответственно. Более всего снижал развитие ризоктониоза в период вегетации СК-210 с нормой расхода 560 мл/т. Наибольшую продуктивность у растений картофеля и выход здоровых клубней наблюдали при использовании препаратов СК-210 и СК-213 с нормой расхода 560 и 570 мл/т соответственно. Таким образом, универсальным составом для снижения распространенности сухих гнилей при хранении и развития ризоктониоза в период вегетации, а также повышения продуктивности культуры и качества полученной продукции является СК-210. Для снижения развития ризоктониоза в период вегетации и повышения продуктивности культуры и качества полученной продукции целесообразно применять СК-213.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант no. 15-29-05792).