Том 18, № 4 (2023): Пестициды. Взгляд в будущее

-

Проведено исследование с целью синтеза и изучения фунгицидной активности синтезированных химических соединений различных классов, в частности триазола и имидазола, ввиду широкого спектра действия и малых норм расхода. Разработанными методами синтеза получены несколько групп азотсодержащих гетероциклических соединений и проведена оценка их фунгицидной активности. Проверена ингибирующая активность соединений к штаммам грибов Fusarium solani (штамм, обладающий средней устойчивостью к фунгицидам) и Sclerotinia sclerotiorum (штамм, восприимчивый к большинству фунгицидов) из коллекции культур фитопатогенных микроорганизмов агробиотехнологического департамента РУДН. При синтезе новых химических соединений, обладающих фунгицидной активностью, установлены и структурно подтверждены производные мочевины 1-(3-(Дифторметил)-1-метил-1H-пиразол-5-ил)-3-(2-хлорфенил) мочевина. Все целевые соединения оценивались на их противогрибную активность по ингибированию роста мицелия. Предварительные результаты скрининга показали, что все синтезированные соединения обладают хорошей фунгицидной активностью в отношении S. sclerotiorum. Соединение 1-(3-(Дифторметил)-1-метил-1H-пиразол-5-ил)-3-(3-фторфенил) мочевина проявляла противогрибную активность в отношении S. sclerotiorum. В концентрации 100 ppm соединение подавляло рост штамма S. sclerotiorum на 90,5 %. Эксперимент in vitro выявил, что соединение 1-(3-(Дифторметил)-1-метил-1H-пиразол-5-ил)-3-(3-фторфенил) мочевина было эффективным для подавления склеротиниозной гнили — S. Sclerotiorum — в дозе 100 мг/л. Значимость исследований состоит в том, что производство экологически безопасной продукции в агропромышленном комплексе невозможно без разработки новых биологически активных соединений, обладающих низкими нормами расходов и показателями токсичности, контролируемой персистентностью, соответствующими мировому уровню. Полученные результаты можно внедрить в реальный сектор экономики, занимающийся производством химических средств защиты растений. Синтез и использование новых фунгицидов актуальны в сельскохозяйственном производстве как элемент развития и интенсификации существующих аграрных технологий.

Рассматривается актуальная проблема загрязнения сельскохозяйственной продукции токсичными веществами в производстве. К самым обрабатываемым химическими препаратами культурам относятся виноградники. В результате многократных обработок за один вегетационный период виноградные насаждения становятся аккумулятором небезопасных химических средств защиты растений. Соответственно, подбор экологически безопасных пестицидов, замена химических препаратов биологическими - задача производителей данной культуры. Актуальность обусловлена еще и тем, что виноград потребляется в пищу в свежем виде. Проведена оценка применения биоинсектицида на основе энтомопатогенных бактерий B. thuringiensis в системе защиты винограда от вредителей. По литературным данным 90 % зарегистрированных инсектицидов разработаны на основе Bacillus thuringiensis . Выделяемые из природы микроорганизмы в качестве средств защиты растений при обратном внесении в природные условия позволяют сохранять полезные виды в биоценозах, при этом, обладая селективностью и поражая определенные вредные объекты, не причиняют вреда человеку и окружающей среде. Цель исследования - изучение влияния биоинсектицида Биомеч Инсекто, СП на вредителей виноградной лозы: гроздевую листовертку ( Lobesia botrana Den. & Schiff. ) и листовую форму филлоксеры ( Viteus vitifolii Fitch. ). В исследовании использован биоинсектицид Биомеч Инсекто, СП на основе штаммов Bacillus thuringiensis var. kurstaki HG207 и Beauveria bassiana HG208. Влияние энтомопатогенов сравнивалось с действием инсектицида Биослип, БВ, Ж, действующим веществом которого является Beauveria bassiana . Установлена высокая биологическая эффективность биоинсектида Биомеч Инсекто, СП, достигающая 90…100 % в защите виноградной лозы от вредителей при обработке в период массового отрождения гусениц гроздевой листовертки и выхода личинок из галлов листовой формы филлоксеры всех поколений.

В Нечерноземной зоне России возвратные весенние холода до 1-2 °C могут вызвать повреждения и гибель проростков теплолюбивого растения - амаранта. Недорогим и эффективным методом для снижения негативного действия гипотермии на прорастание семян является предпосевная обработка семян регуляторами роста. Цель исследования - изучение влияния низкотемпературного стресса на этиолированные и световые проростки амаранта сорта Валентина ( A. tricolor L.), выращенные из семян, обработанных регуляторами роста. Для предпосевной обработки семян использовали водные растворы Альбита - 1 г/л, перекиси водорода (H2O2) - 5 мМ и янтарной кислоты (ЯК) - 500 мг/л. Семена проращивали в торфяных горшках при температурe 23 ± 2 °C (T23) в течение 7 суток. На 7-й день торфяные горшки с проростками, выращенными на свету и в темноте, перемещали в термостат при температуре 2,0 ± 0,5 °C (T2) на 8 часов. Определение количества амарантина, хлорофиллов и каротиноидов проводили по общепринятым методикам. Предпосевная обработка семян регуляторами роста Альбит, H2O2 и ЯК увеличивала длину гипокотиля, длину корня и биомассу световых и этиолированных проростков. Действие низких положительных температур повышало содержание амарантина и каротиноидов, однако, снижало содержание хлорофиллов. Показано, что все использованные регуляторы роста: H2O2, Альбит и ЯК - запускают либо поддерживают систему антиоксидантной защиты световых и этиолированных проростков амаранта сорта Валентина при действии низких положительных температур.

Эдамаме - особый вид сои ( Glycine max L. Merr .) - собирают как овощ, пока семена еще не созрели (стадии R6 и R7), но уже имеют размер, заполняющий 80…90 % ширины стручка. Исследования проводились в период с 2020 по 2022 г. в Федеральном научном центре овощеводства и агробиотехнологическом департаменте аграрно-технологического института РУДН. Объект исследований - 4 сортообразца сои ( Glycine max L.): образец А, образец F, сорт Hidaka и российский сорт Лира. Перед посевом семена сои инокулировали препаратами Оптимайз 400 ( Bradyrhizobium jaроniсum ) и Биобеста ( Sinorhizobium fredii ). В полевом опыте отбирали по 10 образцов растений сои с каждого участка в фазе биологической спелости для определения высоты растения, см, числа бобов на растении, шт., числа ветвей на растении, шт., толщины стебля, мм, среднего числа семян с растения, шт., массы 1000 семян, г, урожайности, т/га. Экспериментальная схема - полный случайный блок с факторным расположением. Таким образом, было 4 образца и 3 обработки (К - контроль, В1 - Bradyrhizobium jaроniсum и В2 - Sinorhizobium fredii ) в трех повторностях. Исследование показало, что образец А имел самую высокую среднюю урожайность с гектара (2,70 т/га), а также массу 1000 семян - 159 г. В агроклиматических условиях Московской области вариант В2 показал самую высокую среднюю урожайность - 2,57 т/га и массу тысячи семян - 100,25 г. Определено, что более 90 % результатов, полученных по этим двум показателям, связаны с применением препарата В2. По остальным изучаемым показателям достоверных различий не обнаружено, и они не повлияли на показатели эффективности. Комбинация образца А и обработки В2 дала самую высокую среднюю урожайность - 2,99 т/га. Препарат на основе Sinorhizobium fredii показал наилучшие средние показатели для всех исследованных образцов.

По данным многолетних наблюдений ФАО, потери сельхозпродукции растительного происхождения оценивают от 10 до 30 %. Основными причинами этих потерь являются фитопатогены, микроорганизмы порчи и насекомые-вредители. Рассматриваются проблемы обеспечения фитосанитарной безопасности сельскохозяйственной продукции и предлагается использование радиационной технологии вместо обработки химическими реагентами. Радиационные технологии имеют давнюю историю изучения и применения, длящуюся уже более 75 лет. Наиболее масштабные и подробные данные применения технологии получены для гамма-установок, в которых используются естественные радиоактивные изотопы. Ускорители электронов с низкой энергией (ниже 300 кэВ) изобрели относительно недавно, поэтому вопрос их применения в сельском хозяйстве актуален. Обработка низкоэнергетическим электронным излучением сочетает в себе все преимущества радиационной обработки пищевых и сельскохозяйственных продуктов гамма-излучением, и в то же время, за счет малой проникающей способности излучения, значимо снижает риск повреждения биологических структур во внутреннем объеме облучаемого объекта. В данной работе отмечено, что низкоэнергетические ускорители электронов могут быть успешно использованы для борьбы с инфекционными болезнями растений, снижая количество фитопатогенов на семенах. При этом нарушение ростовых параметров семян не наблюдается. Также рассмотрено использование облучения низкоэнергетическими электронами для предотвращения микробиологической порчи. Пищевые качества облученных продуктов существенно не меняются. Метод радиационной дезинсекции (борьбы с насекомыми-вредителями) низкоэнергетическим электронным излучением также показал свою эффективность. Однако, стоит отметить, что необходимы дополнительные исследования, чтобы определить оптимальные дозы облучения низкоэнергетическим излучением для каждого вида продукции и обеспечить безопасность для здоровья человека и окружающей среды. В целом, использование радиационной технологии в сельском хозяйстве имеет большой потенциал и может стать эффективным способом повышения производительности и безопасности пищевых продуктов. Данный метод обработки продуктов питания признан безопасным для здоровья человека рядом авторитетных международных организаций: ООН (ФАО), ВОЗ, МАГАТЭ и др.

Цель исследования - установление влияния прецизионного орошения при различной обеспеченности минеральными удобрениями на продуктивность озимой пшеницы. Исследования проводили на орошаемой пашне в Ростовской области. Схема опыта включает 3 повторности. Климат района проведения исследований - засушливый, но недостаточно жаркий. Сумма температур за период вегетации сельскохозяйственных культур колеблется в пределах 3000…3200 °C, среднемноголетняя сумма осадков за год - 470 мм, за вегетационный период выпадает 285 мм. Почвенный покров опытного участка представлен черноземом обыкновенным. По гранулометрическому составу почвы по всему профилю представлены в основном суглинками тяжелыми, на глубине 130-160 см переходящими в суглинок средний. Структурное состояние при сухом просеивании и водопрочность агрегатов характеризуются как отличные. Наименьшая влагоемкость почвы для 0-60-сантиметрового слоя составляет 28,3 %, согласно существующей классификации, она хорошая. Плотность почвы в слое 0,6 м составляет 1,27 т/м3, а в метровом слое - 1,33 т/м3. Дифференцированные дозы удобрений на фоне технологий орошения, изучаемых по вариантам опыта, оказали существенное влияние на продуктивность озимой пшеницы. Так на вариантах опыта без орошения коэффициент водопотребления озимой пшеницы составил по годам исследования от 890,8 до 1343,6 м3/т, применение рекомендуемой системы орошения позволило сократить его величину до 725,9…1327,3 м3/т, а технология прецизионного орошения - до 883,1 м3/га до 681,6… 1147,6 м3/т. Выявлено преимущество прецизионной технологии орошения и внесения минеральных удобрений, применение которой в различные по метеорологическим показателям годы обеспечило получение урожая озимой в сравнении с рекомендуемой технологией выше в среднем на 0,55 т/га, а в сравнении с вариантами без орошения - на 3,49 т/га. Внедрение современных высокоточных технологий орошения повысит конкурентоспособность сельскохозяйственной продукции, получаемой на орошаемых землях.

Среди наиболее часто регистрируемых болезней кроликов основное место занимают болезни бактериальной этиологии, возбудители которых характеризуются множественной лекарственной устойчивостью. Цель исследования - анализ динамики морфометрических показателей при экспериментальном заражении кроликов бактериями Pseudomonas aeruginosa . При оценке колонизационной резистентности органов учитывали индекс колонизации, отношение количества микроорганизмов, выделенных из смывов носовой полости и содержимого слепого кишечника клинически здоровых и больных животных. Достоверно значимые изменения морфологических параметров (p ≤ 0,05) выявлены при выделении изолятов P. aeruginosa из крови, лимфатических узлов, селезенки, печени и почек больных кроликов. Избыточный рост изолятов, продуцирующих адгезивные антигены, гемолизины, бактериоцины, следует рассматривать как прогностические маркеры дисплазии соединительной ткани. Инициация, развитие и исход синдрома избыточного роста микроорганизмов опосредованы морфофункциональными изменениями компенсаторных механизмов мукоцилиарной системы клиренса и колонизационной резистентности.