АГРОХИМИЯ, 2014, № 7, с. 33-37
Пестициды
УДК 632.95:631.811.98
АНТИДОТНАЯ И РОСТРЕГУЛИРУЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ Nl-АРИЛ- ^-(ЗАМЕЩЕННЫЙ НИКОТИНОНИТРИЛ)-ГИДРАЗОНОВ
© 2014 г. Л.В. Дядюченко1, И.Г. Дмитриева2, Д.Ю. Назаренко1, В.Д. Стрелков1
всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений
350039 Краснодар-39, Россия E-mail: ludm.dyadiuchenko@yandex.ru 2Кубанский государственный аграрный университет 350044 Краснодар, ул. Калинина, 13, Россия E-mail: сhem_dmitrieva@mail.ru
Поступила в редакцию 05.03.2014 г.
С целью поиска биологически активных соединений, в частности, веществ, снижающих негативное воздействие гербицида 2,4-Д на вегетирующие растения подсолнечника, а также веществ, оказывающих ростстимулирующее действие на подсолнечник и сахарную свеклу, синтезирован и изучен ряд новых соединений - производных гетероциклических гидразонов, в числе которых выявлены соединения, обладающие значительной искомой активностью.
Ключевые слова: гидразоны, антидотная и рострегулирующая активность.
ВВЕДЕНИЕ
Среди важнейших задач, стоящих перед современными агрономическими, химическими и экологическими науками, приоритетной является разработка простых и технологичных методов синтеза новых, экологически безопасных органических соединений с целью расширения ассортимента химических средств защиты растений и, в частности, антидотов - веществ, снижающих фитотоксическое действие гербицидов на чувствительные сельскохозяйственные культуры. Коммерческие антидоты представлены многочисленной группой амидов, ангидридов, эфиров различных карбоновых кислот, производными ароматических углеводородов и гетероциклов и т. д. [1-3]. При этом следует учитывать, что защита от почвенных гербицидов достаточно надежно обеспечена набором коммерческих антидотов, в то время как защита вегетирующих растений при поражении их гербицидами является сложной и нерешенной задачей.
Настоящая работа является частью многолетнего научного исследования, посвященного поиску антидотов для защиты вегетирующих растений подсолнечника от повреждающего действия 2,4-Д, т. к. эта культура весьма чувствительна к гербицидам данной группы. Ранее авторы сообщали об успешных изысканиях в классах производных пиримидинотриазолов, пиразолопириди-нов и 2-алкилтионикотинонитрилов [4-6].
Данная публикация посвящена скринингу потенциальных антидотов 2,4-Д на вегетирующих растениях подсолнечника в ряду Ш-арил-К2-(за-мещенный никотинонитрил)-гидразонов. С этой целью был синтезирован ряд соединений 1-24:
СН3
I
Я
где 1 - Я = метил, Я1 = 4-метилфенил; 2 - Я = метил, Я1 = 2-нитрофенил; 3 - Я = метил, Я1 = 4-аце-тиламинофенил; 4 - Я = метил, Я1 = 4-бромфе-нил; 5 - Я = метил, Я1 = 4-диэтиламинофенил; 6 - Я = метил, Я1 = 4-диметиламинофенил; 7 -Я = метил, Я1 = 4-гидроксифенил; 8 - Я = метил, Я1 = 4-этоксифенил; 9 - Я = метил, Я1 = 4-меток-сифенил; 10 - Я = метил, Я1 = 4-нитрофенил; 11 -Я = метил, Я1 = 3,4-дихлорфенил; 12 - Я = метил, Я1 = 4-бром-3-гидроксифенил; 13 - Я = метил, Я1 = пиридил-3; 14 - Я = метил, Я1 = циклогексил; 15 - Я = метил, Я1 = 4-фторфенил; 16 - Я = метил, Я1 = —С(С1)=С(С1)—СООН; 17 - Я = этил, Я1 = 4-нитрофенил; 18 - Я = этил, Я1 = 4-этоксифенил; 19 - Я = этил, Я1 = 3,4-дихлорфенл;
20 - Я = этил, Я1 = 5-бром-2-гидроксифенил;
21 - Я = этил, Я1 = 4-метилфенил; 22 - Я = этил, Я1 = 4-ацетиламинофенил; 23 - Я = этил, Я1 = пи-ридил-3; 24 - Я = этил, Я1 = 4-диэтиламинофенил.
Регуляторы роста растений являются одной из самых перспективных групп пестицидов, и не случайно с каждым годом она пополняется новыми препаратами. Применение рострегуляторов помогает решению таких проблем, как повышение урожайности и качества выращиваемой продукции, повышение сопротивляемости болезням и стрессовым ситуациям и др. В связи с вышеизложенным, было целесообразным изучить также и рострегули-рующие свойства полученных соединений.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В системе скрининга новых биологически активных веществ вновь синтезированные соединения оценены в лабораторных условиях на антидотную активность в отношении 2,4-Д. Задачей этого этапа исследований являлся отбор перспективных соединений для более углубленного изучения в условиях полевого опыта.
Для оценки соединений на антидотную активность на проростках подсолнечника в условиях лабораторного опыта проросшие семена подсолнечника с длиной зародышевого корешка 2-4 мм помещали на 1 ч в раствор 2,4-дихлорфеноксиук-сусной кислоты (2,4-Д) концентрацией 10-3% в расчете получения 40-60% ингибирования роста гипокотиля. После гербицидного воздействия проростки промывали водой и помещали в растворы испытанных на антидотную активность веществ в концентрациях 10-2, 10-3, 10-4, 10-5% (вариант гербицид + антидот). Спустя 1 ч семена промывали водой и раскладывали на полосы фильтровальной бумаги (размер 10 х 75 см) по 20 шт., которые сворачивали в рулоны и помещали в стаканы с 50 мл воды. Дальнейшее проращивание семян проводили в термостате в течение 3 сут при температуре 28°С. Температура растворов и промывной воды была также 28°С.
Семена варианта "гербицид" (эталон сравнения) выдерживали в течение 1 ч в растворе 2,4-Д в концентрации 10-3% и 1 ч в воде. Семена контрольного варианта 2 часа выдерживали в воде. Повторность опыта трехкратная. В каждой по-вторности использовали по 20 шт. семян.
Защитный (антидотный) эффект определяли по увеличению длины гипокотиля и корня в варианте гербицид+антидот относительно названных величин в варианте "гербицид" (эталон).
Статистическую обработку экспериментальных данных провели с использованием ¿-критерия Стъюдента при Р = 0.95.
Отобранные по результатам первичного скрининга соединения были детально изучены в полевых мелкоделяночных опытах.
Оценку соединений на антидотную активность на растениях подсолнечника в условиях полевого опыта осуществляли на экспериментальном поле ВНИИБЗР. В полевых условиях растения подсолнечника сорта Флагман в фазе 10-16 листьев обрабатывали бутиловым эфиром 2,4-дихлорфе-ноксиуксусной кислоты в дозе 14 г/га с целью получения 40-60% снижения его урожайности. Через 1 сут наносили раствор антидота в дозе 200 г/га полидисперсным пневматическим опрыскивателем с расходом рабочей жидкости 300 л/га. Для растворения и эмульгирования препарата использовали спирт и эмульгатор ОП-7 с последующим разбавлением водой (концентрация спирта и ОП-7 в рабочем растворе составляла 0.05 и 0.2% соответственно).
Опыты проводили на делянках площадью 2.8 м2 при 5-ти кратной повторности. Расположение делянок последовательное многоярусное. В опыте были следующие варианты: 1 - контроль (необработанные растения); 2 - гербицид (эталон) - растения, обработанные гербицидом; 3 - гербицид + + антидот - растения, обработанные гербицидом и антидотом. Уборку урожая осуществляли со всей площади делянки в момент полного созревания семян методом прямого комбайнирования с помощью малогабаритного комбайна Хеге-125.
Антидотный эффект определяли по абсолютной величине прибавки урожая к гербицидному эталону (в %) по формуле:
А
Аэ = э X 100,
АЭ - антидотный эффект, %; А - урожай в варианте антидот + гербицид; Э - урожай в варианте эталон (гербицид). Полученные данные статистически обработаны с использованием ¿-критерия Стьюдента.
Рострегулирующую активность изученных соединений выявляли в 2 этапа: сначала - в лабораторном опыте, затем продолжали исследовать в полевых условиях на растениях подсолнечника и сахарной свеклы. Методики для проведения испытаний использовали стандартные [7].
По результатам лабораторных опытов в исследованной группе соединений представителей, обладающих существенным ростстимулирующим эффектом, не обнаружено. В то же время выявлены соединения, стимулирующие рост семян сахарной свеклы, которые продолжили изучать в поле. Для этого проводили опрыскивание посевов сахарной свеклы сорта Дружба-МС 34 дважды: в фазе 6-8 листьев и при смыкании листьев в рядках. Норма расхода рабочей жидкости - 250 л/га.
>
ч
к £ К
£
Таблица 1. Антидотная активность N1 -арил-Ы2-(замсшс1шый никотинонитрил)-гидразонов по отношению к 2,4-Д на проростках подсолнечника (лабораторный опыт)
Шифр соединения
Формула соединения
Варианты
контроль без обработки
1
гербицид (эталон)
гербицид + антидот
концентрация антидота, %
ю-
ю-
ю-
ю-
>
Я ч к Й о ч
я
>
¡я
ч о о ч ч м
я
£
>
¡я >
*
ч я ю я о о ч
6П
сн,
N0.
,, N
С1 N N
I
сн3
.С2Н5 С2Н5
112 76
49 47
56 38
62 65
127 138*
67 61
137 130*
50 48
102 102
59 54
128* 130*
сн,
N0
^ N
С1 N N
I
сн3
О-СНз
169 82
44 41
74 50
М 48
136* 117*'
62 50
141
122*
49 43
111 105
46 43
105 105
15
СН,
N0
С Г
I
сн,
172 82
44
43
74 48
64
52
145* 121*
70 51
159* 119*
76 55
173* 128*
70 57
159* 133*
16
сн,
N0.
С1
143 74
69 51
52 31
83 56
120* 110
М 62
125* 122*
66 58
96 114
СГ
СН3
соон
С1
70
58
101 114
18
СН,
N1
С Г IV
I
С2Н5
С2Н5 о
116 73
42 40
64 45
42 41
100 103
51 47
121* 118*
55 43
131* 108
47
38
112 131*
Примечания. 1. В графе 1 - средняя длина корня/гипокотиля, мм; чертой - корень, под чертой - гипокотиль.
*Различия достоверны.
2 - % к эталону; 3 - подавление роста корня или гипокотиля под действием гербицида, %. 2. Над
Рабочие растворы готовили на водопроводной воде (рН 6.8) с добавлением ОП-7 (0.1%). Обработку проводили с помощью ранцевого опрыскивателя. Площадь опытной делянки 5.6 м2, по-вторность четырехкратная, размещение делянок рендомизированное.
В конце вегетации проводили учет урожая корнеплодов и определяли содержание сахара рефрактометрическим методом на приборе ИРФ-22. Данные учета подвергали статистической обработке с использованием критерия НСР05 (табл. 3).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Синтезировано 24 новых соединений - потенциальных антидотов и регуляторов роста из класса Ш-арил-К2-(замещенный никотинонит-рил)-гидразонов, исследованы их антидотные и ростстимулирующие свойства в условиях лабораторного и полевого опытов [8].
В лабораторном опыте на проростках подсолнечника установлено, что несколько изученных соединений обладали заметным антидо
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.