Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Теплякова О.И. 2 Кулагин О.В. 2 Метелева Е.С. 1 Душкин А.В. 1 Власенко Н.Г. 2

---

1 Институт химии твердого тела и механохимии СО PAН

2 Сибирский НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства СФНЦА РАН

В статье представлены результаты оценки эффективности обработки посевов яровой мягкой пшеницы сортов Новосибирская 31 и Обская 2 супрамолекулярным комплексом тебуконазола с полисахаридом арабиногалактаном, выделяемым из древесины лиственниц Larex sibirica и Larix gmelinii в массовом соотношении 1:10 с нормой расхода 0,5 кг/га, приготовленным по оригинальной механохимической технологии, против основных болезней листьев. Исследования проводили в двух полевых опытах в четырехкратной повторности в условиях центрально-лесостепного Приобского агроландшафтного района Новосибирской области на черноземе выщелоченном. Отмечена различная пораженность сортов болезнями – в агроценозе Новосибирской 31 присутствовали бурая ржавчина, мучнистая роса и септориоз, развитие которых достигало 60,8, 3,3 и 21,6 %, в агроценозе Обской 2 – только последнее заболевание (20,1 %). Опрыскивание посевов в фазе начала колошения коммерческим препаратом – Фоликуром, КС снизило развитие бурой листовой ржавчины, септориоза и мучнистой росы на растениях Новосибирской 31 на 98, 97 и 87 % соответственно. Исследуемый препарат лишь немного уступал в эффективности стандарту – 99, 86 и 70 % соответственно. В посевах пшеницы Обская 2 эталонный фунгицид Фоликур подавил септориоз на 93-97 %, а изучаемая композиция – на 83–92 % на подфлаговом и флаговом листьях соответственно. Применение Фоликура и супрамолекулярного комплекса на 22 и 26 % увеличивало площадь листьев и задерживало их старение. Рост урожайности при применении композиции был выше (0,53–0,65 т/га), чем при применении Фоликура (0,31–0,64 т/га). Таким образом, однократной обработкой посевов в начале колошения супрамолекулярным комплексом тебуконазола с полисахаридом арабиногалактаном, с нормой расхода 0,5 кг/га, можно эффективно контролировать листовые инфекции мягкой яровой пшеницы.

Статья в формате PDF

0 KB

яровая мягкая пшеница

супрамолекулярный комплекс

тебуконазол

арабиногалактан

эффективность

урожайность зерна

1. Санин С.С. Эпифитотии болезней зерновых культур: теория и практика. Избранные труды. М.: НИПКЦ Восход-А, 2012. 451 c.

Sanin S.S. Epiphytotics of diseases of grain crops: theory and practice. Selected works. M.: NIPKC Voskhod-A, 2012. 458 р. (in Russian).

2. Пахолкова Е.В. Скорость развития листостебельных инфекций зерновых культур // Защита и карантин растений. 2015. № 3. С. 39–40.

Pakholkova E.V. The rate of development of leaf stalk infections of grain crops // Protection and quarantine of plants. 2015. № 3. P. 39–40 (in Russian).

3. De Jong W.I., Born P.I.A. Drug delivery and nanoparticles: Applications and hazards // Inter. J. Nanomedicine. 2008. vol. 3. no 2. P. 133–149. DOI: 10.2147/IJN.S596.

4. Захаренко В.А. Проблема резистентности вредных организмов к пестицидам – мировая проблема // Вестник защиты растений. 2001. № 1. С. 3–17.

Zakharenko V.A. Pesticide resistance in pests as a major problem throughout the word // Plant Protection News. 2001. № 1. P. 3–17 (in Russian).

5. Халиков С.С., Душкин А.В., Давлетов Р.Д., Евсеенко В.И. Создание инновационных фунгицидных средств на основе тебуконазола с привлечением механохимических процессов // Фундаментальные исследования. 2013. № 10–12. С. 2695–2700.

Khalikov S.S., Dushkin A.V., Davletov R.D., Evseenko V.I. The creation of innovatice fungicides based on tebuconazole and mechanochemical processes // Fundamental Researches. 2013. no 10–12. P. 2695–2700 (in Russian).

6. Чикишева Г.Е., Мударисова Р.К., Коптяева Е.И., Яковлев В.Г. Земченкова Г.К., Буслаева Л.И. Влияние моносахаридов на фунгицидную активность метилового эфира 2-бензимидазолилкарбаминовой кислоты // Башкирский химический журнал. 2010. Т. 17. № 5. С. 145–148.

Chikisheva G.E., Mudarisova R.K., Koptyaeva E.I., Yakovlev V.G., Zemchenkova G.K., Buslaeva L.I. Influence of monosaccharides on fungicidic activity of methyl ether of 2-benzimidazocarbamine acid // Bashkir Chemical Journal. 2010. Vol. 17. № 5. P. 145–148 (in Russian).

7. Массалимов И.А., Удовенко И.Ф., Киреева М.С., Вихарева И.Н. Применение водных серосодержащих композиций в качестве средств защиты растений // Башкирский химический журнал. 2006. Т. 13. № 4. С. 97–100.

Massalimov I.A., Udovenko I.F., Kireeva M.S., Vikhareva I.N. The use of aqueous sulfur-containing compositions as a means of plant protection // Bashkir Chemical Journal. 2006. Vol. 13. № 4. P. 97–100 (in Russian).

8. Халиков С.С., Теплякова О.И., Власенко Н.Г., Халиков М.С., Евсеенко В.И., Душкин А.В. Применение арабиногалактана для улучшения технологических и биологических свойств протравителей зерновых культур // Химия в интересах устойчивого развития. 2015. Т. 23. № 5. С. 591–599. DOI: 10.15372/KhUR20150513.

Khalikov S.S., Teplyakova O.I., Vlasenko N.G., Khalikov M.S., Evseenko V.I., Dushkin A.V. Application of arabinogalactan for improvement of technological and biological properties of grain crops protectants // Chemistry for Sustainable Development. 2015. Vol. 23. № 5. P. 591–599 (in Russian).

9. Медведева Е.Н., Бабкин В.А., Остроухова Л.А. Арабиногалактан лиственницы – свойства и перспективы использования (обзор) // Химия растительного сырья. 2003. № 1. С. 27–37.

Medvedeva E.N., Babkin V.A., Ostroukhova L.A. Larch Arabinogalactan – properties and prospects (review) // Chemistry of Plant Raw Materials. 2003. № 1. P. 27–37 (in Russian).

10. Метелева Е.С., Евсеенко В.И., Теплякова О.И., Халиков С.С., Поляков Н.Э., Апанасенко И.Е., Душкин А.В., Власенко Н.Г. Нанопестициды на основе супрамолекулярных комплексов тебуконазола для обработки семян злаковых культур // Химия в интересах устойчивого развития. 2018. Т. 26. № 3. С. 279–294. DOI: 10.15372/KhUR20180304.

Meteleva E.S., Evseenko V.I., Teplyakova O.I., Khalikov S.S., Polyakov N.E., Apanasenko I.E., Dushkin A.V., Vlasenko N.G. Nanopesticides based on supramolecular complexes of tebuconazole for the treatment of cereal seeds // Chemistry for Sustainable Development. 2018. Vol. 26. № 3. P. 279–294 (in Russian).

11. Санин С.С., Санина А.А., Мотовилин А.А. Пахолкова Е.В., Корнева Л.Г. Жохова Т.П. Полякова Т.М. Защита пшеницы от септориоза // Приложение к журналу «Защита и карантин растений». 2012. № 4. С. 73.

Sanin S.S., Sanina A.A., Motovilin A.A. Pakholkova E.V., Korneva L.G. Zhokhova T.P. Polya-kova T.M. Protecting wheat from septoriosis // Supplement to the journal «Protection and quarantine of plants». 2012. № 4. P. 73 (in Russian).

12. Санин С.С. Неклеса Н.П. Стрижекозин Ю.А. Защита пшеницы от мучнистой росы // Защита и карантин растений. 2008. № 1. С. 62–70.

Sanin S.S. Neklesa N.P. Strizhozin Yu.A. Protecting wheat from powdery mildew // Protection and quarantine of plants. 2008. № 1. P. 62–70 (in Russian).

13. Дмитриев Н.Н., Хуснидинов Ш.К. Методика ускоренного определения площади листовой поверхности сельскохозяйственных культур с помощью компьютерной технологии // Вестник КрасГАУ. 2016. № 7. С. 88–93.

Dmitriev N.N., Khusnidinov Sh.K. Accelerated method determination of leaf area of crops by computer technology // Vestnik KrasGAU. 2016. № 7. P. 88–93 (in Russian).

14. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. 2-е изд. Новосибирск: Изд-во ГУП РПО СО РАСХН, 2012. 282 с.

Sorokin O.D. Application statistics on the computer. 2nd ed. Novosibirsk: Izd-vo GUP RPO SO RASHN, 2012. 282 p. (in Russian).

Большую опасность для посевов пшеницы представляют фитопатогенные грибные заболевания, среди них в Западной Сибири наиболее опасными являются листовые инфекции – бурая ржавчина, септориоз и мучнистая роса. Развиваясь на листьях, эти болезни уменьшают их ассимиляционную поверхность и разрушают хлорофилл, что приводит к снижению фотосинтеза, преждевременному старению и отмиранию листового аппарата [1].

Известно, что вклад в урожай верхних трех листьев у колосовых культур составляет около 75–80 %, флагового листа – до 35 %. Поэтому очень важно как можно дольше сохранить их живыми и свободными от болезней и особенно не допустить распространения инфекции на флаговый лист. Для этого необходимо проводить фитосанитарный мониторинг посевов и следить за развитием заболевания с тем, чтобы своевременно провести защитные мероприятия [2]. В арсенале средств химической защиты имеются фунгициды, обладающие высокой эффективностью против листовых инфекций зерновых культур. Однако большинство биологически активных соединений относится к классу плохо или нерастворимых в воде и физиологически активных средах, что предполагает применять завышенные дозировки действующих веществ [3]. Новые направления развития химии пестицидов реализуют это направление за счет разработки и создания пестицидов нового поколения с меньшими нормами расхода и более эффективной биодоступностью [4]. В связи с этим для увеличения растворимости действующих веществ используется метод их совместной механохимической обработки с водорастворимыми полимерами. Полученные при этом твердые дисперсии обладают повышенной растворимостью в воде, что предполагает увеличение биологической активности таких композиций [5]. С целью получения новых экономичных биодоступных фунгицидов с меньшей нормой расхода по действующему веществу применяют водные растворы сахаров [6], препаративные формы, полученные методом интенсивной механической и термохимической обработки с введением композиционных добавок [7]. В качестве активной экологической добавки в рецептуру фунгицидных препаратов эффективно вводить природный полисахарид арабиногалактан, выделенный из лиственниц сибирской (Larix sibirica L.) и Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen.) [8], который в модельных экспериментах показывал высокую мембранотропность [9].

Цель настоящего исследования – определить эффективность применения супрамолекулярного комплекса тебуконазола с арабиногалактаном для контроля болезней листьев яровой мягкой пшеницы в лесостепной зоне Западной Сибири.

Материалы и методы исследования

Исследования проводили на опытном поле СибНИИЗиХ СФНЦА РАН, расположенном в центрально-лесостепном Приобском агроландшафтном районе Новосибирской области. Опыты размещали по пару. В опытах использовали два сорта яровой мягкой пшеницы – Обская 2 и Новосибирская 31. Посев осуществляли 21 и 22 мая сеялкой СН-16. Норма высева 6 млн. всхожих зерен /га. Опыты включали 3 варианта: 1 – контроль без обработки фунгицидами; 2 – Фоликур, КЭ (д.в. тебуконазол, 250 г/л), норма расхода 1 л/га; 3 – супрамолекулярный комплекс тебуконазола с полисахаридом арабиногалактаном 1:10 (массовое соотношение) 0,5 кг/га. Приготовление сухой композиции – комплекса тебуконазола с арабиногалактаном осуществляли по оригинальной механохимической технологии, описанной ранее [10], продолжительность обработки составляла 6 ч. При этом удалось добиться увеличения водорастворимости тебуконазола в 3 раза, а также увеличения трансмембранного переноса (эксперимент проводился на искусственных мембранах методом РАМРА, который используется для предсказания проницаемости биологически активных веществ через клеточные мембраны). Повторность опыта четырехкратная, размещение – систематическое, площадь делянки 25 м2. Обработку посевов фунгицидами против комплекса болезней листьев проводили в фазе колошения ручным опрыскивателем, норма расхода рабочей жидкости 300 л/га. Семена перед посевом обрабатывали системным фунгицидом. Посевы в фазе кущения опрыскивали баковой смесью дикотицида и граминицида против комплекса сорняков. Уборку урожая осуществляли прямым комбайнированием. Урожайность приводили к стандартной влажности и чистоте согласно ГОСТ 1386.5-93 и 1386-2-81. Оценку фитосанитарного состояния посевов (септориоз – Septoria nodorum Berk., Septoria tritici Rob. Et Desm. [11], бурая листовая ржавчина – Puccinia recondita Rob. Et Desm. (шкала Петерсона); мучнистая роса – возбудитель Blumeria graminis (DC) Speer. (синоним Erysiphe graminis DC) f. tritici Em. Marchal порядка Erysiphales [12] проводили в фазе молочной спелости культуры. Площадь флагового листа главного побега (n = 100) определяли методом промеров [13] с поправочным коэффициентом 0,67 в фазе молочной спелости зерна. Математическую обработку данных осуществляли пакетом прикладных программ «СНЕДЕКОР» [14].

Результаты исследования и их обсуждение

Исследования проводили в условиях увлажненного вегетационного периода, что способствовало развитию всех основных болезней листьев пшеницы – септориоза, бурой ржавчины и мучнистой росы, однако сорта поражались болезнями по-разному. В посевах Новосибирской 31 до фазы колошения культуры фиксировали два заболевания – септориоз и мучнистую росу. Их распространенность в нижнем ярусе растений (3-й лист сверху) составила 49 и 62, индекс развития – 2,17 и 3,21 %. Листья верхнего яруса поражались возбудителями слабее: септориозная пятнистость с интенсивностью поражения в 1 % обнаруживалась на 11 % растений, единичные подушечки мучнистой росы – на 16 %. К фазе молочной спелости зерна в верхнем ярусе растений их инфекционный фон увеличился: распространенность мучнистой росы достигла 32 %; развитие болезни – 10,7 %; септориоз соответственно – 100 и 21,6 %, но этим заболеваниям не дала развиться бурая ржавчина, интенсивно распространявшаяся в незащищенных посевах (табл. 1).

Новый фунгицидный комплекс тебуконазола с арабиногалактаном высокоэффективно контролировал бурую ржавчину (биологическая эффективность = 98,3 %), что соответствовало эффекту, полученному от обработки посевов химическим эталоном (биологическая эффективность 98,1 %) (рисунок). Скорость нарастания инфекции Puccinia recondita на контрольном посеве начала усиливаться в конце налива и составила 3,19 % в сутки (колошение – налив = 0,52 % в сутки), увеличиваясь в период молочной спелости до 4,4 %. Аналогичная скорость инфекционного прироста в варианте с обработкой композицией тебуконазол:арабиногалактан достигла к молочной спелости культуры лишь 0,06 и 0,07 % в сутки, Фоликуром – 0,01 %.

Фитосанитарный эффект нового фунгицидного комплекса по сдерживанию септориозной пятнистости на флаг-листе был ниже – 85,6 %, в то время как Фоликур подавил заболевание на 97,1 %.

Посевы Обской 2 поражались только септориозом, против которого была подтверждена высокая фунгицидная эффективность нового препарата (табл. 2). На этапе перехода растений к молочной спелости зерна развитие болезни, достигшее на незащищенном под флаговом листе 21,1 %, контролировалось супрамолекулярным комплексом на уровне 83,1 %. Эффективность химического эталона была выше – 92,8 %. К концу молочной спелости зерна флаг-лист защищенных посевов оставался слабо пораженным и частота встречаемости здоровых растений в варианте с обработкой новым фунгицидным комплексом превышала таковую контроля в 4,7 раз. В эту фазу развития растений биологическая эффективность комплекса тебуконазола с арабиногалактаном была сопоставима с Фоликуром – 92,1 и 97,1 % соответственно.

У защищенной новым фунгицидным комплексом пшеницы достоверно увеличивалась площадь флагового листа и задерживалось засыхание листьев. Обработка посевов супрамолекулярным комплексом тебуконазола с арабиногалактаном приводила к росту площади флаг-листа до 24,2 см2 у пшеницы сорта Новосибирская 31 и до 23,2 см2 у сорта Обская 2, что было выше на 24 и 22 %, чем в контроле – 18,4 и 18,1 см2 соответственно. При применении Фоликура площадь флаг-листа возросла до 24,7 и 24,0 см2, или на 25,6 и 24,5 % у Новосибирской 31 и Обской 2 соответственно (НСР05 = 0,16 и 0,31; Степень влияния по Снедекору – 99,7 и 99,5 %).

Применение комплекса тебуконазола с арабиногалактаном приводило к существенному росту урожайности зерна пшеницы, тесно связанному с ростом массы 1000 зерен (табл. 3).

Масса 1000 зерен у пшеницы сорта Новосибирская 31 увеличилась на 4,75 г, у Обской 2 – на 4,11 г при применении композиции и на 4,83 и 5,74 г – при использовании Фоликура. Опрыскивание посевов изучаемым препаратом обеспечило рост урожайности зерна яровой пшеницы сорта Новосибирская 31 на 0,65 т/га, или 12,1 %, сорта Обская 2 – на 0,53 т/га или 11,2 %, а использование Фоликура увеличило урожайность на 0,64 т/га (11,9) и 0,31 т/га (6,6 %).

Полученные результаты показывают, что в благоприятных для развития фитопатогенов и растения-хозяина условиях, однократной обработкой посевов в начале колошения супрамолекулярным комплексом тебуконазола с полисахаридом арабиногалактаном, выделяемым из древесины лиственниц Larex sibirica и Larix gmelinii в массовом соотношении 1:10 с нормой расхода 0,5 кг/га, приготовленным по оригинальной механохимической технологии, можно эффективно контролировать болезни листьев, вызываемые возбудителями Puccinia recondita, Septoria nodorum и Blumeria graminis. В случае эпифитотийного развития бурой листовой ржавчины его применение обеспечивает увеличение сбора зерна мягкой яровой пшеницы, сопоставимое с использованием фунгицида Фоликур с нормой расхода 1 л/га – 0,65 и 0,64 т/га. Иной хозяйственный эффект получен на пшенице, пораженной септориозной инфекцией. В этой фитосанитарной обстановке прибавка урожая от обработки растений новым фунгицидным комплексом составила 0,53 т/га и превысила стандарт на 0,22 т/га.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Новосибирской области в рамках научного проекта №18-416-540007/18.

Библиографическая ссылка