Новый препарат защитит картофель от болезней
Российские ученые разработали новый метод для защиты картофеля от патогенов и болезней: фунгицидный препарат помещается в биоразлагаемую матрицу, попадая в почву такая оболочка начинает медленно разлагаться и контролируемо, и порционно выпускает действующее вещество. Эта конструкция позволяет избежать многократных обработок растений в течение вегетационного периода. Использование нового препарата не только значительно уменьшило заболеваемость и увеличило урожайность картофеля, но и сократило содержание нитратов в клубнях. Работа выполнена сотрудниками подведомственных Минобрнауки России Федерального исследовательского центра (ФИЦ) «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского федерального университета (СФУ).
Картофель — ценнейшая культура, его выращивают и используют во всем мире. Урожайность картофеля сильно снижается из-за его высокой подверженности заболеваниям. Одним из основных методов борьбы с патогенами картофеля является химическая защита растений при помощи пестицидов. Однако он недостаточно безопасен: пестициды неспецифичны, часто токсичны для животных и человека и могут вызывать устойчивость у некоторых патогенов, что вынуждает обрабатывать растения чаще и более высокими дозами. К тому же широкое применение химических пестицидов загрязняет окружающую среду и уничтожает полезные организмы.
Красноярские ученые из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ разработали фунгицидный препарат пролонгированного действия для борьбы с патогенами картофеля. Он защищает картофель от опасных болезней и повышает урожайность.
Препараты представляют собой фунгициды, помещенные в разлагаемую матрицу из синтезируемого микроорганизмами биополимера, смешанного с березовой мукой. Попадая в почву, такая оболочка начинает медленно разлагаться и постепенно выпускать препарат. Дозированная подача обеспечивает экологически безопасное внесение фунгицидов в почву, длительную защиту растений от фитопатогенов и исключает необходимость многократного повторения обработок.
Самыми распространенными болезнями картофеля являются инфекции, вызываемые микроорганизмами и грибами. Поэтому разработанный препарат проверяли на наиболее часто встречающихся и вредоносных патогенах картофеля, вызывающих альтернариоз, черную паршу и фитофтороз. Эти организмы и вызванные ими болезни могут приводить к потере от 10 до 60% урожая.
Препараты пролонгированного действия исследовали как на картофеле, выращенном в лаборатории в климатической камере, так и в поле, где их вносили в почву при посадке картофеля. Фунгициды проявляли хорошее противогрибковое действие, подавляя развитие колоний наиболее вредоносных возбудителей болезней картофеля. К тому же использование препарата приводило к более раннему прорастанию и более активному росту картофеля на фоне уменьшения площади поражения растений. В итоге, это более чем на 70% повысило урожайность. Исследователи также отмечают, что применение разработанных фунгицидов снижало содержание нитратов в клубнях на 12%.
«Действие стандартных составов начинается сразу, после того как они внесены в почву, и быстро ослабевает. В случае разработанных фунгицидов требуется около двух недель для начала активного разрушения полимерной основы и выделения активных веществ в почву. Постепенное разрушение полимерной основы обеспечивает длительное выделение активных веществ и поступление их в растения, что подавляет фитопатогены в течение всего вегетационного периода. Эффективность таких фунгицидных препаратов сравнима с коммерческими препаратами, но за счет меньшей фитотоксичности оказывает положительное влияние на всхожесть, рост и развитие картофеля и значительно повышает урожайность. Разработанные препараты не только подавляют развитие болезней и повышают урожайность картофеля, но и за счет целенаправленного и постепенного выхода в почву устраняют резкие выбросы пестицидов, например, при поливе или дожде. Кроме того, новые разработанные рецептуры снижают нормы внесения и тем самым риск распространения и накопления пестицидов в биосфере», — рассказал научный сотрудник Института биофизики СО РАН, кандидат технических наук Евгений Киселев.
Исследование выполнено при поддержке программы мегагрантов Правительства РФ, его результаты опубликованы в одном из международных изданий.