АГРОХИМИЯ, 2009, № 11, с. 37-42
- Пестициды
УДК 631.348:632.982.2
СТОСОБ ПРЕДПОСЕВНОГО ПРОТРАВЛИВАНИЯ СЕМЯН ПЕСТИЦИДАМИ В ФАЗЕ ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО КОНДЕНСАЦИОННОГО АЭРОЗОЛЯ
© 2009 г. С.Л. Тютерев1, Д.Ю. Бердоносов2, Г.Я. Гуменюк2, Т.Б. Дорофеева1
всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений 196608 Санкт-Петербург-Пушкин, ш. Подбельского, 3, Россия 2Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет) 195251 Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29, Россия
Поступила в редакцию 30.10. 2008 г.
Предложен способ протравливания семян пестицидами в фазе высокодисперсного конденсационного аэрозоля, позволяющий обеззараживать семена от возбудителей болезней. Достоверность реализации поставленной задачи подтверждена экспериментами.
ВВЕДЕНИЕ
Стандартным способом заблаговременной и предпосевной обработки семян является использование фунгицидов в виде смачивающихся порошков, концентратов эмульсий, суспензий, паст [1-3]. Особенно широкое и практически повсеместное распространение получил способ полусухого протравливания семян. Фунгицидный или инсектицидный препарат с нормой расхода 2-6 кг/т суспендируют в 10-20 л воды и полученный рабочий раствор используют для обработки семян [4-6]. Этот способ, несмотря на определенные преимущества, имеет существенные недостатки и главный из них - высокая норма расхода действующего вещества в расчете на единицу массы семян.
В последние годы были сделаны попытки уменьшить норму расхода препарата в расчете на единицу массы при ультромалообъемной (УМО) обработке клубней картофеля [2]. Расход препарата, например текто, удалось уменьшить с 1.2 кг/т до 50-60 г/т без снижения эффективности. Недостатком широко распространенных методов является и то, что машины для обработки семян достаточно сложны и капризны в эксплуатации. Это касается как обычного протравливания с помощью ПС-10, так и УМО-обработки. Необходимо уменьшение нормы расхода без снижения эффективности и упрощение способов обработки семян, тем более что в России в год должно обрабатываться до 15 млн. т зерна. Следует учитывать, что для ряда культур нет достаточно эффективной и простой технологии обработки [1, 7]. Это относится к семенам овощных, подсолнечника, зернобобовых. Исходя из значимости
проблемы и необходимости экологизации методов защиты растений, была поставлена задача исследования возможности использования пестицидов в газовом состоянии для обработки семян в целях борьбы с болезнями проростков. Но идея эта не нова [8-10]. Пестицидами в газовой фазе в основном обрабатывают сухие семена с влажностью около 10-12%. Естественно, что газ, пройдя через слой семян, уходит в воздух, загрязняя окружающую среду, а прорастающие семена оказываются незащищенными [11]. Нами найден способ адсорбции на семена высокодисперсного действующего вещества из фазы конденсационного аэрозоля с помощью предварительной обработки их водорастворимыми полимерами, несущими заряд. Этот подход еще никем не был апробирован. Наши предварительные модельные эксперименты показали эффективность этого приема.
Такой способ обработки очень выгоден, так как фунгицид используется в количествах, в 4-8 раз меньших, чем при обычной технологии. Этот способ не запатентован, он - оригинальный, новый, конкурентоспособный. Проведен поиск ассортимента, подобраны дозировки, достаточные для получения высокой эффективности, отработана технология применения и разработан рабочий орган нового протравливателя, позволяющего использовать этот эффект на практике [12].
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве фунгицида, перспективного для использования в фазе высокодисперсного аэрозоля, нами был выбран тиабендазол (ТБЗ). ТБЗ -
2(тиазолил-4)бензимидазол (C10H7N3S) имеет молекулярную массу 201.25 г и достаточно низкую температуру плавления (304-305°С). Это - системный фунгицид, обладающий антигельминтными свойствами, нематоцид. Летальная доза для крыс составляет 3300 мг/кг [4, 13, 14]. ТБЗ в составе препарата текто-450 ранее был рекомендован для обработки вегетирующих растений против снежной плесени и фузариозной корневой гнили пшеницы и ржи, церкоспороза и мучнистой росы сахарной свеклы. Следует особо отметить, что ТБЗ уже рекомендован к применению в фазе высокодисперсного конденсационного аэрозоля. В форме насыпных шашек "Вист" он был разрешен к применению против серой гнили на томатах закрытого грунта [2]. Единственным ограничением в этом случае был срок возобновления работ в теплицах - не ранее чем через 3 сут. ТБЗ в составе препарата текто-450 был рекомендован также для обработки клубней картофеля перед закладкой на хранение в борьбе с гнилями (фузариозом, фомозом, ооспорозом, серебристой паршой) и перед посадкой - против ризокто-ниоза [2]. Им рекомендовано обрабатывать маточники свеклы против кагатных гнилей и плесневения корнеплодов; маточники моркови - против фомоза, белой, серой и черной гнили, фузариоза; луковицы тюльпанов и нарциссов - против фузариоза, ризок-тониоза, пенициллеза. В качестве протравителя он эффективен в борьбе со снежной плесенью и фуза-риозной корневой гнилью озимой ржи и как нема-тоцид - против рисового афеленхоида. По санитарным нормам содержание действующего вещества препарата в рабочей зоне не должно превышать 1 мг/м3, в атмосфере - 0.08 мг/м3.
Состав термической основы, разработанной для возгонки ТБЗ, включает нитратный окислитель -нитроцеллюлозу (45%), стабилизированную дифениламином (1-1.5%), сульфат и бисульфат калия (1-4%) - в качестве пламегасящих добавок и мочевину (5-7%) - для связывания образующихся окислов азота [15]. Такой состав термической основы в процессе бескислородного беспламенного самораспространяющегося термического превращения нитроцеллюлозы в системе сформированного изделия - генератора аэрозоля пестицидов, образует газовую фазу, состоящую в основном из смеси нейтральных газов. Токсикологический анализ газовой среды показал, что содержание оксидов азота не превышает 1.0 мг/м3 [16].
Проверка качества аэрозольной обработки была проведена in vitro. Для работы было отобрано 10 патогенов: бактерия Erwinia caratovora; грибы: Monilia fructigena, Sclerotinia sclerotiorum, Botrytis cinerea, Altemaria alternata, Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum, F. solani, Aspergillus flavus, Penicillium
nigricans. В стерильном боксе из газона соответствующей культуры грибов делали блоки (d = 0.6 см), каждый из которых помещали в чашку Петри (d = = 6 см) с картофельно-сахарной средой. Повторность 2-3-кратная. Культуру бактерии сеяли капельным методом. В изолированные камеры (дополнительной стерилизации которых не проводили) расставляли в открытом виде чашки Петри. Контрольные чашки, находившиеся в том же помещении, не открывали. Опытные образцы аэрозольных шашек сжигали непосредственно в камерах. После 24-часовой экспозиции чашки помещали в термостат (t = 20°С). О биологической активности препаратов судили на 5-е сут по уменьшению зоны роста грибов по сравнению с необработанным вариантом и уменьшению оптической плотности смывов культуры бактерии. Для удобства расчета показания ФЭК переводили в единицы мутности, используя калибровочную кривую.
Изучение эффективности обработки зерна аэрозольной фазой ТБЗ проводили в модельной системе: пшеница-гриб Fusarium culmorum. В качестве опытного образца было использовано зерно пшеницы сорта Ленинградка урожая 1993 г. с общей всхожестью 45-50%. Низкая всхожесть зерна обусловлена естественным уровнем зараженности грибами родов Alternaria, Helminthosporium, Penicillium, Aspercillius, Fusarium, бактериальным заражением материала. Зерно было искусственно заражено грибом Fusarium culmorum, вызывающим на данной культуре корневую гниль. Полевой изолят патогена размножали на агаризованной картофельно-сахарозной среде. В возрасте 2 нед из культуры получали смывы макро- и микроконидий F. culmorum. Плотность инокулюма определяли на среде с ПХНБ. Заражение проводили методом увлажнения с тщательным перемешиванием зерна. Уровень инфекционной нагрузки составил 45 х 10-6 колониеобразующих единиц (КОЕ/кг). Зерно просушивали при нормальных условиях и использовали в дальнейшей работе. Минимальная навеска зерна для обработки газовой фазой пестицидов в лабораторных опытах была равна 20 г. В ходе проведения работ семена проращивали в чашках Петри и в рулонах на фильтровальной бумаге при постоянной температуре 20°С в темноте. Энергию прорастания определяли на 3-и сут, всхожесть - на 7-е сут, что соответствует ГОСТу 12038-84. Максимальная продолжительность опыта 15 сут.
На базе Санкт-Петербургского государственного технологического института (Технического университета) был создан экспериментальный вариант принципиально нового органа протравливателя. Схема его работы состоит в следующем: семена, обрабатываемые пестицидом в фазе конденсационного аэрозоля, помещают во вращающуюся (по
принципу "пьяной бочки") рабочую камеру протравливателя, увлажняют водным раствором пленкообразующего полимера-адсорбента, из расчета 10 л/т. При перемешивании семена обрабатывали дозированным количеством конденсационного аэрозоля. Для этого навеску ТБЗ в смеси с термической основой сжигали в замкнутом пространстве, а затем в дозированном количестве подавали в рабочий орган протравливателя. Аэрозольная фаза ТБЗ в концентрации 30, 60, 120, 240 г/т оседала на предварительно смоченном полимером-адсорбентом зерне. В качестве полимеров-адсорбентов использовали уксуснокислый хитозан - полимер катионного типа (вариант 6), ацетосукцинат целлюлозы - полимер анионного типа (вариант 7) в концентрации 1.0% [17]. Для сравнения были рассмотрены варианты обработки аэрозолем пестицида-протравителя сухого зараженного зерна (вариант 4) и увлажненного водой (вариант 5). Вследствие разноименных зарядов молекул пленкообразующего полимера-адсорбента и молекул д.в. пестицида в состоянии аэрозоля происходит быстрое (в течение 5-10 мин) и полное сорбирование высокодисперсных частиц д.в. пестицида на поверхности семян, после чего навеска семян считается обработанной. В качестве стандарта использовали полусухое протравливание пре
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.