CC BY
184
УДК 661.2 + 661.163
И. А. Массалимов, И. Ф. Удовенко, М. С. Киреева, И. Н. Вихарева
Применение водных серосодержащих композиций в качестве средств защиты растений
Уфимский государственный нефтяной технический университет 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; тел. (3472) 28-25-11; факс 42-07-34
Приведены результаты применения серосодержащих растворов в качестве средств защиты растений. Показано, что применение водной композиции на основе полисульфида кальция позволяет получать на поверхности растений высокодисперсный слой элементной серы, что существенно повышает ее эффективность в качестве фунгицида и акарицида.
Ключевые слова: химические средства защиты растений, серосодержащие композиции
Для защиты растений и лесных насаждений от повреждения применяется определенная система профилактических мероприятий, направленных на предупреждение появления вредителей и болезней в садах, огородах и лесах и их массового размножения. Борьба с болезнями древесных и кустарниковых пород осуществляется различными методами. Большая часть этих методов направлена на предупреждение массового распространения болезней, существуют также методы и средства, позволяющие излечивать уже заболевшие растения.
Основными методами защиты растений, сеянцев и саженцев от болезней являются химические. Среди них важное место занимает использование фунгицидов — химических веществ, подавляющих возбудителей грибковых заболеваний и дающих возможность предотвратить их массовое распространение. Фунгициды наносятся на защищаемые растения преимущественно путем опрыскивания, реже — опылением. Несмотря на огромное количество новых препаратов 1, наиболее распространенными фунгицидами остаются препараты на основе серы: молотая и коллоидная сера. Следует упомянуть, что препараты на основе серы обладают не только фунгицидным, но также акарицидным действием, т. е. препарат позволяет уничтожать растительноядных клещей. Сера, помимо защитных свойств, относится к элементам, необходимым для органического мира. Сера, попавшая на поверхность растений или почву рядом с растениями,
рано или поздно усваивается растениями и не накапливается в почве. Таким образом, элементная сера, являясь экологически безопасным веществом, может в то же время быть использована и в качестве средства защиты растений, и в качестве удобрения, содержащего серу.
Фунгициды наносятся на поверхность растений или семян предварительно, пока возбудитель заболевания не проник в их ткани и не вызвал заболевание. Этим объясняется стремление покрыть защитным слоем фунгицида всю поверхность обрабатываемого рас-те-ния. Заразное начало болезни (споры, грибница), попав на обработанное фунгицидом растение, гибнет или теряет способность к заражению. Профилактический характер носит искореняющее опрыскивание. При таком способе фунгицид повышенной концентрации наносят на растение или почву под ним в период, когда растение находится в покое (обычно весной или глубокой осенью). Фунгицид в этом случае подавляет рост и развитие покоящихся форм гриба, не повреждая самого растения.
По способу применения фунгициды разделяются на две группы. Первая — для опрыскивания или опыливания, вторая — для протравливания семян и почвы. Для борьбы с болезнями листьев и хвои применяются фунгициды, обладающие способностью хорошо разбрызгиваться при опрыскивании, плотно удерживаться на поверхности растений, противостоять быстрому вымыванию дождем и росой.
Серосодержащие растворы 2 3 на основе полисульфида кальция были опробованы в качестве фунгицидов. Как уже отмечалось ранее, растворы серы использовались в качестве средства защиты растений и ранее.
Применялся препарат в виде разбавленных 0.5—10 % растворов опрыскиванием на поверхность растений. Однако широкому применению его, несмотря на эффективность препарата, препятствовали сложность получения и хранения концентрированных и стабильных растворов.
Дата поступления 18.08.06
В работе проведено сравнение характера покрытий, образуемых при нанесении молотой серы, коллоидной серы, а также водных серосодержащих растворов на поверхности различной природы: листья, кору, стекло и др. Молотая сера была приготовлена измельчением комовой серы в валковой мельнице, а препарат коллоидной серы был приготовлен измельчением технической серы в центробежной мельнице, который далее был тщательно перемешан с поверхностно-активным веществом в соответствии с ТУ 113-04-322-90.
В работе в качестве средства защиты растений представляется новая препаративная форма серы. Для ее получения сера подвергалась интенсивной механической обработке в дезинтеграторе, затем подвергалась термохимической обработке 2 6 7. В результате получали серосодержащий раствор на основе полисульфида кальция. Для увеличения стабильности раствора при хранении и получения высокодисперсной субмикронной серы в него вводили композиционные добавки 2 4 5.
Полученный раствор полисульфида кальция наносился на поверхность растений (листья и стволы) в разбавленном виде (0.5—2 % растворы). Следует отметить, что рабочие растворы имели нейтральную реакцию. В разбавленном водном растворе полисульфид кальция распадался на высокодисперсную элементную серу и карбонат кальция. Причем наличие в растворе целевых добавок (этиловый спирт, поливиниловый спирт, декстрин или др.) улучшало смачивание гидрофобной серой поверхность растений 2. Добавки водорастворимых полимеров играют роль поверхностно-активных веществ помимо пленкообразования и закрепления серы на объекте улучшают смачивание поверхности и фиксацию препарата. Таким образом, была получена новая модификация препаративной формы, которая как будет показано ниже, позволила обеспечить эффективную защиту культурных растений и лесонасаждений от грибковых заболеваний и растительноядных клещей.
Испытание новой препаративной формы серы в качестве средства защиты леса от грибковых заболеваний проведено на объектах Центра защиты леса Республики Башкортостан и в Ботаническом саду-институте УНЦ РАН. Подобраны условия обработки, позволяющие осуществить эффективное распределение по поверхности растений высокодисперсной
серы, образовавшейся в результате распада полисульфида кальция. Обнаружен эффект закрепления гидрофобной серы на поверхности растений (коре, листьях) при последующем высыхании, позволяющий уменьшить кратность обработки.
В результате исследований в Ботаническом саду-институте УНЦ РАН была установлена высокая эффективность действия этого препарата на декоративные, цветочные, плодовые и ягодные растения. В частности, на 8 день после обработки обнаружено, что уничтожено 80% клеща на розах. Установлена аналогичная эффективность воздействия средства на колонии розанной тли и заметное ослабление развития грибковых колоний на ирисах, розах и других цветочных культурах, уменьшение пятен гетероспориоза на 40%, а ржавчины на 50% в результате однократной обработки. Найдено значительное (до 80%) снижение развития паутинного клеща на смородине в результате однократной обработки.
Испытания новой препаративной формы серы в производственных условиях проведены в Бишиндинском питомнике Туймазинского опытного лесного хозяйства. Профилактическая обработка однолетних сеянцев сосны обыкновенной проведена в 3 декаде октября. Проведено три варианта испытаний в концентрациях 10%, 5%, 2,5% по препарату или 2.0 1.0 и 0.5 % по чистой сере с нормой расхода 400 л. рабочей жидкости на 1 га. В качестве эталона однолетние сеянцы сосны обыкновенной были обработаны 2% раствором коллоидной серы с той же нормой расхода рабочей жидкости. Обработки проведены на общей площади 2 га. Проверка эффективности осенней профилактической обработки была проведена в апреле следующего года. В результате обследования сеянцев установлено:
1. Количество пораженных сеянцев на необработанных участках составило 12%, обработка 2% раствором коллоидной серы снижает количество пораженных сеянцев до 4.5%. Сравнение испытанного препарата (в концентрации 10% или 2% по чистой сере) и использованного в качестве эталонного 2% раствора коллоидной серы показывает, что предлагаемая в работе препаративная форма эффективнее в 6.7 раз. Среднее количество пораженных сеянцев на участках обработанных различными способами приведено на рис. 1.
12
I й_
2,8
0,97
0,67
15 10 -
0
1 2 3 4 5
Рис. 1. Количество пораженных сеянцев (в %) при различных способах обработки: 1 — необработанные образцы; 2 — обработка 2%-м раствором коллоидной серы; 3 — обработка полисульфидным раствором, содержащим 0.5% серы; 4 — обработка полисульфидным раствором, содержащим 1.0% серы; 5 — обработка полисульфидным раствором, содержащим 2.0% серы
2. Лабораторные испытания по оценке активности различных доз препаративной формы серы в виде водного раствора проводились на чистых культурах наиболее вредоносных и распространенных возбудителей болезней сеянцев хвойных пород в питомниках, которые были выделены из больных растений. В качестве эталона использовалась коллоидная сера. Препараты вносились в еще не застывшую питательную среду и затем на ее застывшую поверхность с культурами грибов Phacidium infestans Karst (снежное шютте) и Lophodermium pinastri Chev (обыкновенное шютте). Для контроля использовались питательные среды с культурами грибов, но без добавления препаратов. Фунгицидное действие испытываемых препаратов определялось по наличию или отсутствию роста мицелия, а также по размерам диаметра колоний после семи суток роста мицелия грибов. Результаты показали, что препарат обладает фунгицид-ным действием:
— препарат угнетающе действовал на рост колоний возбудителя снежного шютте, диаметры которых после семи суток роста в среде с препаратом различной концентрации представлены на рис. 2. Сравнение результатов обработки коллоидной серой (содержание серы 2%) и препаративной формой (содержание серы 2%) показывает, что последний эффективнее в 4 раза.
80 60 -40 -20 0
IÍL
25
20
1
12,5
5
Рис. 2. Диаметр колоний (в миллиметрах) возбудителя снежного Щютте сеянцев сосны: 1 — необработанные образцы; 2 — обработка 2%-м раствором коллоидной серы; 3 — обработка полисульфидным раствором, содержащим 0.5% серы; 4 — обработка полисульфидным раствором, содержащим 1.0% серы; 5 — обработка полисульфидным раствором, содержащим 2.0% серы
— еще более выраженное фунгицидное действие препарат оказал на рост колоний возбудителя обыкновенного шютте (рис. 3). В этом случае сравнение результатов обработки коллоидной серой (содержание серы 2%) и препаративной формой (содержание серы 2%) показывает, что последний эффективнее в 6.6 раз.
80 п
60
60 - i-1 52
::|| П ñ П
20
Рис. 3. Диаметр колоний (в миллиметрах) возбудителя обыкновенного Щютте сеянцев сосны: 1 — необработанные образцы; 2 — обработка 2% раствором коллоидной серы; 3 — обработка полисульфидным раствором, содержащим 0.5% серы; 4 — обработка полисульфидным раствором, содержащим 1.0% серы; 00000000005 — обработка полисульфидным раствором, содержащим 2.0% серы
По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы.
Разработан новая препаративная формы с применением механически обработанной в дезинтеграторе элементной серы 4 5, позволяет в значительной степени увеличить эффективность и устранить недостатки присущие серосодержащим препаратам — молотой, коллоидной сере, ИСО 1.
8
Испытания новой препаративной формы серы в качестве средства защиты леса от грибковых заболеваний и растительноядных клещей на объектах Центра защиты леса Республики Башкортостан и в Ботаническом саду-институте УНЦ РАН показали его большую эффективность на любых растениях, по сравнению с аналогичными показателями для молотой и коллоидной серы, и ее универсальность (высокодисперсный защитный слой серы закрепляется на любых растениях, включая хвойные).
Испытанные препараты могут войти в качестве составной части интегрированной системы защиты культурных растений и лесонасаждений в качестве экологически безопасных и эффективных средств защиты растений от грибковых заболеваний и растительноядных клещей.
Литература
1. Мельников Н. Н. Пестициды. Химия, технологи и применение.— М.: Химия. 1987.— 711 с.
2. Патент РФ №2142908 Препаративная форма водорастворимой элементной серы для защиты культурных растений от вредителей/Сангалов Ю. А., Массалимов И. А., Красулина Н. А. и др. // БИ.- 1998.- № 35.
Массалимов И. А., Савинцев Ю. П., Уракаев Ф. Х. Методы получения и применения высокодисперсной серы / Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем. Материалы VI Всероссийской (международной) конференции.— М.: МИФИ, 2002.- С. 111.
Massalimov I. A., Kireeva M. S., Kilmametov A. R., Karimov N. Kh. The solubility of mechanically activated sulfur / Book of abstracts of Int. Conf. «Fundamental Bases of Mechanochemical Technologies», August, 16-18. Novosibirsk,-P. 65.
Массалимов И. А., Киреева М. С., Кильмаме-тов А. Р., Каримов Н. Х. // Химия в интересах устойчивого развития.- 2000.- Т. 10.- С. 171.
Массалимов И. А., Киреева М. С. Разработка специализированных композиций и препаративных форм серы для экологически чистых отраслей народного хозяйства. / В сборнике «Научные исследования высшей школы в области химии и химических продуктов».- М: изд.-во РХТУ, 2001.- С. 164.
Массалимов И. А., Киреева М. С. Разработка методов получения и исследование физико-химических свойств соединений, полученных с помощью механически активированной серы. / Материалы отчетной конференции «Химия и химические продукты».- М.: изд.-во Мин. образования РФ, РХТУ им. Менделеева, 2002.-С. 112.
3
4
5
6
7
