RU2075933C1

RU2075933C1 - Composition for plant immunization against different phytopathogens

Info

Publication number: RU2075933C1
Application number: RU94042489A
Authority: RU
Inventors: А.И. Кульнев
Original assignee: Инженерно-маркетинговая фирма "Биотех-Сэприс лимитед" (акционерное общество закрытого типа); Кульнев Анатолий Иванович
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1994-11-28
Publication date: 1997-03-27
Also published as: RU94042489A

Abstract

FIELD: agriculture, plant protection. SUBSTANCE: composition has a mixture of arachidonic acid and/or eicosapentaenic acid or their lower alkyl esters, antioxidants and urea. Composition exhibits high immunostimulating activity and provides the prolonged protection effect against different phytopathogens at the large spectrum of agriculture crops. Composition is stable, its compositions do not change at storage at room temperature for some months. EFFECT: enhanced effectiveness of composition. 9 tbl

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно: к средствам защиты растений от болезней. The invention relates to agriculture, namely: to the means of protecting plants from diseases.

Известна композиция, индуцирующая устойчивость картофеля, сахарной свеклы и томатов к патогенным грибам липогликопротеидный комплекс (ЛГП комплекс), содержащий в качестве активного начала арахидоновую и эйкозапентаеновую кислоты [1]
Недостатком данной композиции является недостаточно высокая биологическая эффективность и наличие аллергенного эффекта.Known composition that induces the resistance of potatoes, sugar beets and tomatoes to pathogenic fungi lipoglycoprotein complex (LHP complex) containing arachidonic and eicosapentaenoic acid as an active principle [1]
The disadvantage of this composition is not a high biological efficiency and the presence of an allergenic effect.

Целью изобретения является повышение иммуностимулирующей активности в борьбе с различными видами болезней (патогенных грибов, бактерий, вирусов и нематод) на широком спектре сельскохозяйственных культур и улучшение свойств композиции, создание композиции, не содержащей аллергенных компонентов, стабильной при хранении при комнатной температуре в течение нескольких лет. The aim of the invention is to increase the immunostimulating activity in the fight against various types of diseases (pathogenic fungi, bacteria, viruses and nematodes) on a wide range of crops and improve the properties of the composition, creating a composition that does not contain allergenic components, stable when stored at room temperature for several years .

Это достигается предложенной композицией для иммунизации растений от различных патогенных грибов, бактерий, вирусов и нематод, включающей активное вещество и целевые добавки, отличительной особенностью которой является то, что в качестве активного вещества она содержит в эффективном количестве смесь высших жирных кислот с содержанием арахидоновой кислоты (АК) и/или эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК) или их низших алкиловых эфиров в количестве не менее 10 мас. от суммы кислот, а в качестве целевых добавок антиоксиданты и мочевину. Свойства предложенной композиции определяются не столько способом получения жирных кислот, не точным качественным и количественным составом компонентов в смеси жирных кислот, а в первую очередь наличием в этой смеси АК и/или ЭПК, антиоксиданта и мочевины. This is achieved by the proposed composition for immunizing plants against various pathogenic fungi, bacteria, viruses and nematodes, including the active substance and target additives, the distinguishing feature of which is that as an active substance it contains an effective amount of a mixture of higher fatty acids with arachidonic acid content ( AK) and / or eicosapentaenoic acid (EPA) or their lower alkyl esters in an amount of not less than 10 wt. from the amount of acids, and as targeted additives, antioxidants and urea. The properties of the proposed composition are determined not so much by the method of obtaining fatty acids, not by the exact qualitative and quantitative composition of the components in the mixture of fatty acids, but primarily by the presence of AK and / or EPA, an antioxidant and urea in this mixture.

Жирные кислоты, содержащие АК и/или ЭПК получают по описанным в литературе технологиям, в частности из животного сырья: из липидов поджелудочной железы и надпочечников крупного рогатого скота, надпочечников или печени свиньи, из сардин и т.д. или на основе микробиологического синтеза с использованием различных грибов-продуцентов: Mortierella hygrophila, Mortierella alpina, Pythium catenu- latum, Pythium coloratum, Pythium insidiosum, Saprolegnia parasitica и т.д. В основном техника культивирования грибов, методы экстракции и выделения жирных кислот хорошо известна специалистам. Fatty acids containing AK and / or EPA are obtained according to the technologies described in the literature, in particular from animal raw materials: from lipids of the pancreas and adrenal glands of cattle, adrenal glands or liver of a pig, from sardines, etc. or based on microbiological synthesis using various producer fungi: Mortierella hygrophila, Mortierella alpina, Pythium catenu latum, Pythium coloratum, Pythium insidiosum, Saprolegnia parasitica, etc. Basically, the technique of cultivation of mushrooms, methods of extraction and isolation of fatty acids are well known in the art.

При использовании микробиологического способа либо экстракцией животного сырья получают смеси жирных кислот с содержанием АК и/или ЭПК от 10% и более от суммы жирных кислот. When using the microbiological method or by extraction of animal raw materials, mixtures of fatty acids with an AA and / or EPA content of 10% or more of the total amount of fatty acids are obtained.

Предложенная композиция используется в виде таблеток с известными ингредиентами (детергент, антислеживатель и различные красители). The proposed composition is used in the form of tablets with known ingredients (detergent, anti-caking agent and various dyes).

Способ получения композиции в виде таблеток осуществляют, например следующим образом. A method of obtaining a composition in the form of tablets is carried out, for example, as follows.

Жирные кислоты с содержанием арахидоновой кислоты до 50% от суммы жирных кислот получают культивированием грибапродуцента, где в качестве продуцента используют штамм Mortierella hygrophila FM-V-23 [2] Мицелий гриба отделяют фильтрованием и лиофилизуют. Для выделения жирных кислот к высушенной биомассе добавляют последовательно ацетилхлорид и этанол и кипятят до удаления растворителей. Смесь, содержащую этиловые эфиры жирных кислот экстрагируют гексаном. Гексан выпаривают на вакуумном испарителе и получают этиловые эфиры жирных кислот. Fatty acids with an arachidonic acid content of up to 50% of the total fatty acids are obtained by cultivating a mushroom producer, where the strain Mortierella hygrophila FM-V-23 is used as a producer [2] The fungal mycelium is separated by filtration and lyophilized. To isolate fatty acids, acetyl chloride and ethanol are successively added to the dried biomass and boiled until solvents are removed. A mixture containing ethyl esters of fatty acids is extracted with hexane. Hexane was evaporated on a vacuum evaporator to give fatty acid ethyl esters.

Состав жирных кислот в виде этиловых эфиров при продолжительности ферментации 112 ч представлен в табл. 1. The composition of fatty acids in the form of ethyl esters with a fermentation duration of 112 hours is presented in table. one.

Для приготовления композиции в смесь жирных кислот вводят антиоксидант, например, гексановый раствор бутилокситолуола, детергенты (для улучшения диспергирования активного начала), например, Твин-20 и антислеживатель, например, Аэросил АМ-1-300, и различные красители, затем их смешивают с мочевиной. Перемешивание проводят в емкостях, оборудованных мешалкой в течение 10-12 ч, после чего смесь выгружают из смесителя и загружают в приемный бункер таблетирующей машины. Один из вариантов конкретного состава используемой композиции представлен в табл.2. Данный состав таблеточной смеси соответствует таблеткам, предназначенным для обработки 1 кг семян овощных культур, либо 1 т семян злаковых культур, либо 4 т посевного картофеля, либо 1 га посевной площади. To prepare the composition, an antioxidant is introduced into the fatty acid mixture, for example, a hexane solution of butyloxytoluene, detergents (to improve dispersion of the active principle), for example, Tween-20 and an anti-caking agent, for example, Aerosil AM-1-300, and various dyes, then they are mixed with urea. Stirring is carried out in containers equipped with a stirrer for 10-12 hours, after which the mixture is unloaded from the mixer and loaded into the receiving hopper of the tabletting machine. One of the options for the specific composition of the composition used is presented in table.2. This composition of the tablet mixture corresponds to tablets intended for processing 1 kg of vegetable seeds, or 1 ton of cereal seeds, or 4 tons of sown potatoes, or 1 ha of sown area.

Так, таблетка массой 0,3 г для данного состава таблеточной смеси при наличии этилового эфира арахидоновой кислоты около 50% в смеси этиловых эфиров жирных кислот содержит содержит примерно 10 мг этилового эфира арахидоновой кислоты. При наличии этиловых эфиров АК и ЭПК около 10% в смеси этиловых эфиров жирных кислот таблетка содержит примерно 2 мг этиловых эфиров АК и ЭПК. So, a tablet weighing 0.3 g for a given composition of a tablet mixture with about 50% ethyl arachidonic acid ester in a mixture of fatty acid ethyl esters contains about 10 mg of arachidonic acid ethyl ester. In the presence of ethyl esters of AA and EPA, about 10% in a mixture of ethyl esters of fatty acids, the tablet contains about 2 mg of ethyl esters of AA and EPA.

В тесте на ускоренное хранение (при температуре 91^oС в течение 6 ч) композиция (таблетка) абсолютно стабильна, а это равносильно хранению композиции нескольким годам при комнатной температуре. Тогда как индивидуальные полиненасыщенные жирные кислоты, например, арахидоновая кислота подвержены окислению на 5-10% за три дня хранения при температуре 37^oС (по данным каталога фирмы "Serva", 1991).In the accelerated storage test (at a temperature of 91 ^{° C.} for 6 hours), the composition (tablet) is absolutely stable, and this is equivalent to storing the composition for several years at room temperature. While individual polyunsaturated fatty acids, for example, arachidonic acid, are prone to oxidation by 5-10% in three days of storage at a temperature of 37 ^o C (according to the catalog of the company "Serva", 1991).

При использовании таблетку растворяют в 100 мл чистой холодной воды в течение 30 мин. Полученный концентрат препарата (маточный раствор) смешивают с необходимым количеством воды в зависимости от проводимой обработки и культуры. When used, the tablet is dissolved in 100 ml of clean cold water for 30 minutes. The resulting drug concentrate (mother liquor) is mixed with the required amount of water, depending on the treatment and culture.

Проведены испытания композиции, содержащей различные сочетания жирных кислот, их смесей и их алкиловых эфиров и известного аналога ЛГП-комплекса, содержащего в качестве активного начала арахидоновую (АК) и эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК), а также арахидоновой кислотой в изопропаноле. Клубни картофеля сорта Огонек, обработанные перед посадкой композицией с различным содержанием АК и/или ЭПК и ЛПГ-комплексом, а также АК в изопропаноле, высаживали на делянках, а затем учитывали развитие болезней на листьях растений, выросших из индуцированных клубней. Данные по испытанию биологической активности композиции и ЛГП-комплекса, а также АК в изопропаноле представлены в табл.3. Tests of a composition containing various combinations of fatty acids, their mixtures and their alkyl esters and the well-known analogue of the LHP complex containing arachidonic acid (AK) and eicosapentaenoic acid (EPA) as well as arachidonic acid in isopropanol were tested. Ogonyok potato tubers treated before planting with a composition with different contents of AK and / or EPA and LPG complex, as well as AK in isopropanol, were planted on plots, and then the development of diseases on the leaves of plants grown from induced tubers was taken into account. Data on testing the biological activity of the composition and the LHP complex, as well as AA in isopropanol, are presented in Table 3.

Как видно из табл. 3, предлагаемая композиция обладает более высокой биологической активностью, чем ЛГП-комплекс и АК, при этом уровень биологической эффективности для композиции с различным содержанием АК и/или ЭПК или их низших алкиловых эфиров примерно одинаков. As can be seen from the table. 3, the proposed composition has a higher biological activity than the LHP complex and AK, while the level of biological effectiveness for compositions with different contents of AA and / or EPA or their lower alkyl esters is approximately the same.

Испытания проводили на различных сортах картофеля, томатов, огурцов, сахарной свекле, зерновых, зернобобовых, винограднике и других сельскохозяйственных культурах. В методике демонстрационных опытов предусматривали сравнение предлагаемой композиции с необработанным контролем и с высокоэффективными современными эталонными фунгицидами. Учитывали результаты как естественного, так и искусственного заражения рядом грибных и бактериальных патогенов при предпосевной обработке семян и клубней и в период вегетации. Оценивали качество и количество собранного урожая. С помощью данной композиции удавалось индуцировать устойчивость вегетирующих растений, семян и клубней к ряду патогенных грибов, бактерий, вирусов и нематод. The tests were carried out on various varieties of potatoes, tomatoes, cucumbers, sugar beets, grains, legumes, vineyards and other agricultural crops. The methodology of the demonstration experiments included a comparison of the proposed composition with the untreated control and with highly effective modern reference fungicides. The results of both natural and artificial infection with a number of fungal and bacterial pathogens during presowing treatment of seeds and tubers and during the growing season were taken into account. Evaluated the quality and quantity of the harvest. Using this composition, it was possible to induce the resistance of vegetative plants, seeds and tubers to a number of pathogenic fungi, bacteria, viruses and nematodes.

Пример 1. Картофель. Схема опыта. Example 1. Potato. Scheme of experience.

Вариант 1. Двукратное применение композиции: предпосадочное опрыскивание семенных клубней из расчета 1/4 таблетки композиции (0,075 г) и 7-8 л воды на 1 т клубней; опрыскивание растений в фазу бутонизации из расчета 1 таблетка композиции (0,3 г) и 400 л воды на 1 га. Option 1. Twice application of the composition: preplant seed spraying of seed tubers at the rate of 1/4 tablet of the composition (0.075 g) and 7-8 l of water per 1 ton of tubers; spraying plants in the budding phase at the rate of 1 tablet of the composition (0.3 g) and 400 l of water per 1 ha.

Вариант II. Двукратное применение препарата крезацин, 99,9% (этанол) кр. п. предпосадочное опрыскивание семенных клубней из расчета 1,6 препарата и 32 л воды на 1 т клубней; опрыскивание растений в фазу бутонизации из расчета 18 г препарата и 400 л воды на 1 га. Option II. Twice use of the drug crezacin, 99.9% (ethanol) cr. n. pre-planting spraying of seed tubers at the rate of 1.6 preparations and 32 l of water per 1 ton of tubers; spraying plants in the budding phase at the rate of 18 g of the drug and 400 l of water per 1 ha.

Вариант III. Система применения химических средств защиты (стандарт): предпосадочное опрыскивание семенных клубней из расчета 0,5 кг препарата бенлат, 50% с. п. и 10 л воды на 1 т клубней; четырехкратное опрыскивание растений фунгицидами по схеме: ридомил МЦ, 72% с.п. (2,5 кг/га) ридомил МЦ, 72% с.п. (2,5 кг/га) поликарбацин, 80% с.п. (2,4 кг/га) поликарбацин, 80% c. п. (2,4 кг/га). Норма расхода воды 400 л/га. Option III. The system of application of chemical protective equipment (standard): pre-planting spraying of seed tubers at the rate of 0.5 kg of benlat, 50% s. p. and 10 liters of water per 1 ton of tubers; four-fold spraying of plants with fungicides according to the scheme: Ridomil MTs, 72% sp. (2.5 kg / ha) Ridomil MC, 72% s.p. (2.5 kg / ha) polycarbacin, 80% s.p. (2.4 kg / ha) polycarbacin, 80% c. p. (2.4 kg / ha). The consumption rate of water is 400 l / ha.

Вариант IV. Обработка семенных клубней и растений защитно-стимулирущими средствами не проводится (контроль). Option IV. Processing seed tubers and plants with protective stimulants is not carried out (control).

Обработку клубней композицией провели за два дня до посадки, а препаратом крезацин и бенлат в день посадки. Данные по испытаниям приведены в табл. 4-7. The treatment with tubers by the composition was carried out two days before planting, and with the preparation krezacin and benlat on the day of planting. The test data are given in table. 4-7.

Испытания предлагаемой композиции показали, что биологическая эффективность при двукратной обработке ею картофеля находится практически на уровне двукратного применения крезацина (эталон) и пятикратного применения химических пестицидов (стандарт). Распространенность и степень развития ризоктониоза была соответственно на 12,1 и 10,1% ниже контроля. Также наблюдалась заметная тенденция снижения распространения и развития альтернариоза (на 4,0 и 1,1% cоответственно) и фитофтороза (на 4,0 и 1,1 соответственно). Tests of the proposed composition showed that the biological effectiveness in double processing of potatoes is almost at the level of two times the use of krezacin (standard) and five times the use of chemical pesticides (standard). The prevalence and degree of development of rhizoctoniasis was 12.1 and 10.1%, respectively, lower than the control. There was also a noticeable tendency to reduce the spread and development of alternariosis (by 4.0 and 1.1%, respectively) and late blight (by 4.0 and 1.1, respectively).

Обработанные композицией растения превосходили контрольные по высоте (108,5-109,1% к контролю). У клубней картофеля подавлялось апикальное доминирование, в результате чего возрастало число стеблей в кусте (115,1-118,1% к контролю), а также число клубней на одном растении (111,2-119,4% к контролю). Прибавка урожая здоровых клубней в результате обработки композицией составила 4,7 т/га (120,5% к контролю). The plants treated with the composition exceeded the control in height (108.5-109.1% of the control). Apical dominance was suppressed in potato tubers, resulting in an increase in the number of stems in the bush (115.1-118.1% of the control), as well as the number of tubers in one plant (111.2-119.4% of the control). The yield increase for healthy tubers as a result of treatment with the composition was 4.7 t / ha (120.5% of the control).

Пример 2. Зерновые культуры. Example 2. Cereals.

Испытания композиции на яровой и озимой пшенице при предпосевной обработке семян и вегетирующих растений показали, что композиция не уступает взятым в качестве эталонов химическим препаратам бенлату и фоликуру. В среднем за 2 года развитие корневых гнилей фузариозно-церкоспореллезного типа снизилось на 35-53% а величина сохраненного урожая составила 5-6 ц/га. При опрыскивании посевов колосовых культур композиция снизила развитие мучнистой росы на 68-75% септориозной пятнистости на 36-41% пиренофорозной на 37-47% заспоренность семян возбудителями альтернариоза при обработке посевов в период колошения снизилась с 12% до 2%
Пример 3. Огурцы и томаты защищенного грунта.Tests of the composition on spring and winter wheat during the pre-sowing treatment of seeds and vegetative plants showed that the composition is not inferior to benlat and folicur taken as reference chemicals. On average, over 2 years, the development of root rot of the Fusarium-cercosporellosis type decreased by 35-53% and the value of the stored yield was 5-6 c / ha. When spraying crops of spiked crops, the composition reduced the development of powdery mildew by 68-75% septorious spotting by 36-41% pyrenophoric by 37-47%, seed contamination by pathogens of alternariosis during processing of crops during heading period decreased from 12% to 2%
Example 3. Cucumbers and tomatoes protected ground.

Испытания показали, что композиция превышала по биологической эффективности эталонные препараты байтан и байлетон при защите огурцов и томатов от мучнистой росы. Опрыскивание композицией растений огурцов и томатов во время вегетации позволило полностью (на 100%) устранить мучнистую росу. Одновременно с этим она оказала положительное влияние на вегетирующие и генеративные органы растений: облиственность увеличилась более чем на 20% количество плодов на 50%
Композиция обладает высокой нематицидной, вирусоцидной и бактерицидной активностью при внесении ее в почву, обработке семян и опрыскивании растений во время вегетации. В частности, при использовании композиции на томатах биологическая активность против вируса-стрика составляла почти 100% и бактериозов (черная бактериальная пятнистость) более 50% Обработка композицией семян томатов сорта Карлсон, а также почвы привело к снижению заражения томатов галловыми нематодами до уровня 36,3% при 100% зараженности контроля. Данные представлены в табл. 8. Пример 4. Сахарная и кормовая свекла.Tests showed that the composition exceeded the biological preparations Baytan and Bayleton in the protection of cucumbers and tomatoes from powdery mildew in biological effectiveness. Spraying the composition of plants with cucumbers and tomatoes during the growing season completely (100%) eliminated powdery mildew. At the same time, it had a positive effect on the vegetative and generative organs of plants: foliage increased by more than 20%; the number of fruits by 50%
The composition has a high nematicidal, virucidal and bactericidal activity when applied to the soil, seed treatment and spraying plants during the growing season. In particular, when using the composition on tomatoes, the biological activity against the streak virus was almost 100% and bacteriosis (black bacterial spotting) was more than 50%. Treatment with the composition of tomato seeds of the Carlson variety, as well as soil, reduced the infection of tomatoes with gall nematodes to 36.3 % at 100% infection control. The data are presented in table. 8. Example 4. Sugar and feed beets.

Применение композиции в борьбе с мучнистой росой и церкоспорозом в производственных условиях позволило получить значительную прибавку урожая не менее 20 ц/га. The use of the composition in the fight against powdery mildew and cercosporosis in a production environment made it possible to obtain a significant increase in yield of at least 20 c / ha.

Были проведены испытания защитно-стимулирующего действия композиции в тепличных условиях на сахарной и кормовой свекле против корнееда. Семена сахарной и кормовой свеклы замачивали на 24 ч в водном растворе композиции, или в водном растворе мочевины, или в воде. Затем семена высевали в ящики с почвой. Искусственный инфекционный фон создавали путем внесения в почву при посеве суспензии спор основных возбудителей корнееда. В фазе первой пары настоящих листьев растения выкапывали и определяли степень пораженности корнеедом. Сравнительные данные по биологической активности предложенной композиции и мочевины представлены в табл.9. Tests of the protective-stimulating effect of the composition in greenhouse conditions on sugar and fodder beets against root beetles were conducted. The seeds of sugar and fodder beets were soaked for 24 hours in an aqueous solution of the composition, or in an aqueous solution of urea, or in water. Then the seeds were sown in boxes with soil. An artificial infectious background was created by introducing into the soil during sowing a suspension of spores of the main pathogens of the root eater. In the phase of the first pair of true leaves, the plants were dug up and the degree of affection of the root eater was determined. Comparative data on the biological activity of the proposed composition and urea are presented in table.9.

Представленные в табл.9 данные свидетельствуют о том, что предложенная композиция эффективна против корнееда (на 30% снижается поражение по сравнению с контролем), а также более эффективна по сравнению с мочевиной. The data presented in table.9 indicate that the proposed composition is effective against the root eater (the lesion is reduced by 30% compared with the control), and is also more effective in comparison with urea.

Таким образом, предложена композиция для иммунизации растений, обладающая высокой иммуностимулирующей активностью, обеспечивающая системность и продолжительность защитного действия от различных патогенных грибов, бактерий, вирусов и нематод на широком спектре различных сельскохозяйственных культур, не содержащая аллергенных компонентов. Композиция стабильна, ее состав не изменяется при хранении при комнатной температуре в течение нескольких лет. данная композиция может дополнить арсенал существующих средств защиты растений. Thus, a composition for plant immunization with a high immunostimulating activity, providing a systematic and duration of protective effect against various pathogenic fungi, bacteria, viruses and nematodes on a wide range of different crops, which does not contain allergenic components, is proposed. The composition is stable, its composition does not change when stored at room temperature for several years. this composition can complement the arsenal of existing plant protection products.

Claims

Composition for immunizing plants from various phytopathogens, comprising an active substance and target additives, characterized in that as an active substance it contains in an effective amount a mixture of higher fatty acids containing arachidonic and / or eicosapentaenoic acid or their lower alkyl esters in an amount of at least 10 wt. from the amount of acids, and as targeted additives, antioxidants and urea.