Азотно-кислородное удобрение с нематоцидными и фунгицидными свойствами

Азотно-кислородное удобрение с нематоцидными и фунгицидными свойствами

Реферат

Изобретение относится к области растениеводства, конкретно к применению известного соединения пероксигидрата мочевины (ПГМ) (пероксокарбамида) CO(NH₂)₂·H₂О₂ в качестве агрохимиката - концентрированного азоткислородсодержащего удобрения, повышающего микробиологическую активность и плодородие почв, обладающего ростстимулирующими, нематицидными и фунгицидными свойствами.

Преимущественно в качестве удобрения используют один из компонентов ПГМ - мочевину или комплексные составы, содержащие азот, калий, фосфор, а также макро- и микроэлементы (1, 2 - с.295, 306).

Другим компонентом ПГМ является перекись водорода, которая широко применяется из-за дешевизны и экологической чистоты, т.к. продуктами ее распада являются вода и кислород.

Она обладает бактерицидными, фунгицидными, вирулецидными и спороцидными свойствами, которые используются в пищевой промышленности для улучшения свойств заплесневелого зерна, обеззараживания орехов, сушеных фруктов и др. (3), а также для получения на ее основе дезинфекционных средств и композиций (4).

Известно большое количество химических препаратов, применяемых в сельском хозяйстве для защиты растений (2 - с.113-178). Однако большинство пестицидов применяется в ограниченном количестве из-за их отрицательного воздействия на окружающую среду, поэтому, например, до настоящего времени в Перечне (2 - с.113-114) отсутствуют нематициды для борьбы с золотистой картофельной нематодой в личных приусадебных хозяйствах (ЛПХ).

Азоткислородные удобрения, обладающие одновременно свойствами азотного удобрения и нематицидными и фунгицидными свойствами, не известны.

Известно соединение пероксигидрата мочевины (ПГМ) CO(NH₂)₂·H₂О₂, который используется в качестве действующего вещества при производстве лекарственного препарата гидропирита (5), а также в качестве основного компонента при приготовлении отбеливающе-дезинфицирующих, обеззараживающих и т.п. средств.

Препарат является комплексным химическим соединением карбамида (мочевины) с перекисью водорода, технический продукт содержит не менее 64,3% мочевины, 35,0% перекиси водорода и, следовательно, 29% азота и 15,2-18,0% активного кислорода.

Целью данного изобретения является получение агрохимиката, обладающего одновременно свойствами как азотного удобрения, так и препарата для защиты растений от возбудителей болезней, а также против цистообразующих картофельных и галловых нематод.

Это достигается применением пероксигидрата мочевины в качестве азоткислородного удобрения с нематацидными и фунгицидными свойствами.

Пероксигидрат мочевины может быть применен для корневой и/или внекорневой подкормки растений и использован в технологических процессах возделывания картофеля, овощных (капусты, огурца, томатов, редиса и др.), зерновых и бобовых (ячменя, пшеницы, кукурузы, рапса, клевера, льна, сои, бобов и др.), плодово-ягодных культур, а также декоративных и комнатных растений в садоводстве, цветоводстве, в лесном и приусадебном хозяйствах, в том числе и при обработке семян, рассады, черенков, саженцев, указанных выше растений в период подготовки посадочного материала.

Известны препараты, которые улучшают физические, биологические и агротехнические показатели почв, изменяющие рН почвы при внесении известковых и гипсоподобных материалов (6), веществ нитрофикаторов (7), кальций-кислородсодержащего препарата - перкальцита (8). Однако большинство из них нецелесообразно применять на щелочных почвах.

Предлагаемый препарат может использоваться на любых, и с точки зрения рН, типах почвы.

Ниже приведены данные испытаний пероксигидрата мочевины (9).

Влияние ПГМ на биологическую активность и плодородие почвы проводили в термостатированных условиях лаборатории искусственного климата.

Образцы дерново-подзолистой почвы (Московская обл., Одинцовский р-н, опытное поле ВНИИФ, рН_сод 5,6, гумус 2,5%) обрабатывались ПГМ из расчета 2000 кг/га.

Пример 1. Образцы почвы в количестве 2 кг в трехкратной повторности помещали в полиэтиленовые пакеты и выдерживали в течение 2-х месяцев в термостате при температуре 20° С и влажности 60% от ПВ. С периодичностью в 7 суток почву в пакетах доводили дистиллированной водой до требуемой влажности (60% от ПВ), тщательно перемешивали и вновь помещали в термостат при температуре 20° С. Через 2 месяца в образцах почвы, обработанных и не обработанных ПГМ, определяли общий уровень микробиологической активности по дыханию почвы, связанной с поглощением кислорода, методом Макарова Б.Н. (10) и ее азотфиксирующую активность методом Каспарова С.В. (11). Биологическая активность образца дерново-подзолистой почвы, обработанной ПГМ в дозе 2000 кг/га, существенно выше контрольного образца этой почвы (табл. 1)

Причиной увеличения общей биологической активности обработанной ПГМ дерново-подзолистой почвы, очевидно, является как изменение реакции почвенного раствора в сторону нейтральной, так и влияние кислорода, выделившегося из препарата, которые благоприятно отражаются на жизнедеятельности микрофлоры почвы и, в первую очередь, на бактериальной флоры и тиномицеты.

Пример 2. Обработанные ПГМ образцы почвы помещали в парафинированные бумажные стаканы вместимостью 600 г почвы и производили посев тест-растений. Повторность опыта 5-кратная для каждого вида растений соответственно в опытном и контрольном вариантах. В качестве тест-растений использовали овес, кукурузу и огурцы. Выращивание тест-растений осуществляли в контролируемых условиях - влажность воздуха в камере 70%, длительность дня 16 ч, ночи 8 ч, освещенность днем 20 тыс. лк., температура днем 25° С, ночью - 16° С; влажность почвы поддерживали на уровне 60% от ПВ путем ежедневного полива по массе каждого вегетационного сосуда водопроводной водой. Через 28 суток надземную массу тест-растений срезали и взвешивали. Об уровне плодородия в опытном образце почвы, обработанной ПГМ, судили по массе надземных органов тест-растений в сравнении с контрольным вариантом (без ПГМ).

Результаты изменения плодородия дерново-подзолистой почвы при обработке ПГМ представлены в таблице 2.

Как свидетельствуют полученные данные, обработка дерново-подзолистой почвы ПГМ в дозе 2000 кг/га положительно влияет на рост изучаемых тест-растений и увеличивает их биомассу на 20-38% по сравнению с необработанным ПГМ контролем.

Нематицидная активность ПГМ по отношению к золотистой картофельной нематоде и влияние на рост и урожайность картофеля определялась в условиях лабораторно-вегетационного и полевого мелкоделяночного опытов.

Пример 3. По 1,0 кг зараженной картофельной нематодой образцов почвы (10 цист) помещали в вегетационные сосуды объемом 1,5 л, затем в них вносили ПГМ в дозах 50, 100, 200 г/м². Содержимое сосудов перемешивали, поливали водой и через 3 суток в них высаживали по одному клубню картофеля восприимчивого сорта Романо и нематодоустойчивого сорта Санте.

В течение 60 суток растения содержали при температуре 20-28°С и с периодичностью 7 дней поливали водой для поддержания 60% влажности от ПВ.

Контролем служила зараженная нематодой (10 цист) проба почвы с картофелем сорта Романо.

Повторность опыта трехкратная.

Результаты испытаний приведены в табл.3.

Пример 4. В течение 4 месяцев (май-сентябрь 2002 г.) на делянке площадью 50 м² естественного очага картофельной нематоды с исходной зараженностью 15 цист в 1000 см³ (д. Апариха, Раменского р-на, Московской обл.) применяли ПГМ в условиях, приведенных в табл.4.

Мочевину и ПГМ распределяли равномерным слоем по поверхности почвы и заделывали лопатой на глубину 10-15 см. Затем высаживали нематодоустойчивый сорт картофеля Рикеа. ПГМ также вносили в почву в водном растворе по 50 и 100 г/м² по всходам картофеля.

Повторность опыта трехкратная.

Контролем служила почва без обработки ПГМ, эталоном - мочевина в дозе 50 г/м². Во время вегетации на участке проводили комплекс агротехнических мероприятий, рекомендованных для данной зоны.

Результаты испытаний приведены в таблице 4.

Из результатов испытаний (примеры 3, 4) следует, что ПГМ во всех дозах снижает количество цист на корнях растений и в почве. При внесении препарата в дозе 200 г/м² в сочетании с нематодоустойчивым сортом Санте (табл. 3) полностью подавлено развитие инвазии в почве. Препарат в дозах 100 и 200 г/м² с восприимчивым сортом Романо уменьшает образование новых цист до 50% по сравнению с контролем.

Отмечено отсутствие фитотоксического действия ПГМ и увеличение массы наземной части растений и урожайности картофеля. Нематицидная активность ПГМ по отношению к галловым нематодам устанавливалась в условиях вегетационного опыта в теплице в течение 90 дней.

Пример 5. Образцы зараженного грунта с инвазионной нагрузкой 310 яиц и личинок на 100 см³ помещали в вегетационные сосуды объемом 3,5 кг.

Повторность опыта пятикратная.

Тест-объектом служила южная галловая нематода и огурцы сорта Надежный селекции НИИОХ.

Биологическая активность ПГМ в норме расхода 100 г/м² по отношению к галловым нематодам составила 44%.

Результаты испытаний представлены в таблице 5.

Изучение фунгицидной активности ПГМ проводили на чистых культурах in vitro и на огурцах, пораженных мучнистой росой (Erysiphe cuchoraccarum).

Пример 6. ПГМ вносили в агар Чанека перед разливом в чашки Петри. На седьмой день роста грибов измеряли диаметр их колоний. Повторность трехкратная.

Полученные результаты приведены в таблице 6.

Пример 7. Влияние ПГМ на огурцах, пораженных мучнистой росой, на фоне начала развития болезни проводили в теплице АЛО “Назарьево” (Московская обл., Одинцовский р-н).

Препарат испытывался на площади 150 м² для каждого варианта. Обработку проводили методом опрыскивания растений свежеприготовленным рабочим раствором до полного смачивания листьев. Результаты определяли по наличию покрытия поверхности листа колониями гриба, а также измерениями колоний на листьях (по 10 листьев в каждом варианте) до и через 7 дней после опрыскивания раствором ПГМ.

Результаты испытаний приведены в таблице 7.

ПГМ обладает фунгицидной активностью. Концентрация 0,1% относительно слабая in vitro.

Эффективность применения ПГМ при внекорневой подкормке растений испытывали на декоративной качанной капусте, эхиноцеи и комнатных цветах и др.

Пример 8

Посев семян капусты проводили 16.04.02 в неотапливаемой теплице, почву укрывали пленкой, рассаду высевали в грунт 24.05.02. Площадь учетной делянки - 2 м². Повторность опыта трехкратная.

В опыте использовали 0,25% водный раствор ПГМ. Контроль - вода. Обработку капусты проводили трижды, поливая из лейки по 2 л/м²: 25.06.02, 15.07.02 и 10.08.02.

Агротехника традиционная; проводили прополку, рыхление, окучивание и полив. Уборку капусты провели 25.09.02.

Результаты представлены в таблице 8.

Источники информации

1. Большой энциклопедический словарь. “Химия”, М., 1998, с.603.

2. Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Приложение к журналу “Защита и карантин растений”, №6, 2002, с.295, 306.

3. Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И.Л.Кнунянц. М.: Сов. энциклопедия. 1983, с.104.

4. В.В.Буянов, В.П.Никольская и соавт. Пероксосольваты в дезинфектологии. ГНЦ ГосНИИ биологического приборостроения. Черноголовка, 2000, с.45-56.

5. М.Д.Машковский. Лекарственные средства. М., “Медицина”, часть II, с.390.

6. А.А. Кирпенко. Применение известковых удобрений. М., Россельхозиздат, 1972 г.

7. Н.Г.Бондаренко. Автореф. диссерт. на соискание д.б.н. “Микробиологическое состояние дерново-подзолистой почвы при использовании минеральных удобрений и извести”. М., 1980 г.

8. RU 2159266, кл. С 09 К 17/06, 20.11.2000 г.

9. ОАО “Синтез” (г. Дзержинский, Нижегородской обл.). Монопероксигидрат мочевины. ТУ 2136-111-25556678-2001.

ОАО “Химпром (г. Новочебоксарск). Пероксигидрат мочевины технический. ТУ 6-08-64691277-186-97.

10. Б.Н.Макаров. Агрохимические методы исследования почв. М. Наука. 1975 г. С.331-339.

11. С.В.Каспаров и сотр. Вестник Моск. ун-та. Сер. почвоведение, 1987, № 2, с.36.

Таблица 1
Биологическая активность дерново-подзолистой почвы, обработанной ПГМ в дозе 2000 кг/га
Вариант опыта	рНсол	Дыхание почвы (поглощение кислорода почвой, мг/100 г почвы)	Азотофиксирующая активность, мг/кг/ч
1. Почва, обработанная ПГМ в дозе 2000 кг/га	6,2
2. Контрольный образец почвы, не обработанный ПГМ	5,6

Таблица 2
Влияние ПГМ на плодородие дерново-подзолистой почвы (ЛИК, ВНИИФ, 2001 г.)
Вариант опыта	Масса тест-растений, % к контролю
	овес	кукуруза	огурцы
1. Почва, обработанная ПГМ в дозе 2000 кг/га
2. Контрольный образец почвы, не обработанный ПГМ	100	100	100

Таблица 3
Влияние ПГМ на жизнеспособность цист картофельной нематоды и развитие растений
Варианты опыта	Среднее количество инвазии в 100 см3 почвы, шт.	Среднее количество вновь образованных цист, шт.	Биометрические показатели роста и развития растений
	цист	яиц и личинок		среднее количество стеблей в кусте, шт.	средняя высота стеблей, см	масса надземной части, г
		исходное	через 60 дней
Сорт Романо (восприимчивый)
Контроль (б/препарата)	10	34	0,9	112	2,0	30,0	30,7
ПГМ, 50 г/м2	10	34	0,6	91	2,0	40,5	40,8
ПГМ, 100 г/м2	10	34	0,8	49	5,0	31,6	44,8
ПГМ, 200 г/м2	10	34	0,7	53	3,0	26,0	46,8
Сорт Санте (устойчивый)
ПГМ, 100 г/м2	10	34	0	2	4,5	41,6	66,5
ПГМ, 200 г/м2	10	34	0,6	0	4,0	40,9	69,6

Таблица 4
Влияние доз и способов внесения ПГМ и мочевины на инвазию картофельной нематоды и развитие растений картофеля (сорт Рикеа)
Варианты опыта	Сроки и способы внесения препаратов	Зараженность почвы (живых яиц и личинок в 100 см3), шт.	Биологическая эффективность препаратов, %	Биометрические показатели роста и развития растений
		весной	осенью		к-во стеблей, шт.	высота растений, см	урожайность, т/га
Контроль (без обработки)		1890	903	52,2	2,2	46,0	14,8
Мочевина 50 г/м2	при посадке	1200	536	55,3	3,4	65,3	18,3
ПГМ 50 г/м2	при посадке	1107	551	55,8	3,8	65,0	19,1
ПГМ 78 г/м2	при посадке	903	262	61,0	3,9	69,0	20,3
ПГМ 100 г/м2	при посадке	1926	223	88,4	3,8	71,6	22,7
ПГМ 156 г/м2	при посадке	1926	215	90,4	3,9	74,0	24,3
ПГМ водный раствор 50 г/м2	по всходам	1715	664	61,3	3,9	69,0	20,3
ПГМ водный раствор 100 г/м2	по всходам	817	63	92,3	4,1	76,0	22,6

Таблица 5
Биологическая эффективность ПГМ в борьбе с южной галловой нематодой на огурцах
Вариант опыта	Доза препарата, г/м2	Масса растений, г	Зараженность, галл/растение	Биологическая эффективность, %
Контроль (б/обработки)	-	139,4	357,6	-
ПГМ	100	155,2	199,0	44,3
Видат (эталон)	5	162,0	110,8	69,0

Таблица 6
Рост фитопатогенных грибов на питательной среде с разными концентрациями ПГМ
Фитопатогенные грибы	Диаметр колоний на среде с разными концентрациями ПГМ, см
	Контроль (без препарата)	0,1 %	0,5%	1,0%
Fusarium oxysporum	5,5	5,5	2,1	0
Botrytis cinerea	6,2	4,3	1,0	0
Bipolaris sorokiniana	3,1	2,8	0,8	0,5
Таблица 7
Эффективность подавления мучнистой росы огурца ПГМ
Концентрация водного раствора	Распространение колоний гриба по поверхности листьев, %
	До обработки	Через 7 дней	Состояние листьев
Контроль(вода)	4,2	22
0,1%	4,3	8	Без изменений
0,5%	3,5	11	Слабые ожоги
1,0	4,1	9	Слабый хлороз и ожоги
Таблица 8
Влияние внекорневой подкормки ПГМ капусты декоративной качанной
Вариант	Высота растений, см	Диаметр розетки листьев, см	Диаметр стебля, см	Масса розетки, кг
Контроль (без обработки)	38	16	1,5	1,26
Раствор препарата, 0,2%	74	36	2,5	1,89

Применение пероксигидрата мочевины в качестве азотно-кислородного удобрения с нематоцидными и фунгицидными свойствами.