Засіб для боротьби зі шкідниками і хворобами сільськогосподарських культур

1 Засіб для боротьби зі шкідниками і хворобами сільськогосподарських культур, що містить дюксид сірки, який відрізняється тим, що дюксид сірки знаходиться у водному розчині карбаміду, а сам засіб має склад (% мас) карбамід 5-20 дюксид сірки 3,0-12 вода решта Корисна модель відноситься до засобів боротьби зі шкідниками і хворобами сільськогосподарських (с/г) культур і може використовуватись для знищення таких ШКІДНИКІВ ЯК павутинний кліщ, попелиця, моль, совки та ін , а також при таких хворобах с/г культур як борошниста роса, фітофтороз, бактеріоз, полютигноз та інших грибкових захворюваннях Досягнутий рівень засобів захисту с/г культур у цій області характеризується наступними винаходами Відомий розчин для боротьби з філоксерою винограду за авторським свідоцтвом СРСР №570355 М Кл A01N11/02 опублікованим у бюлетні №32, 1977 р Розчин містить, (% мас) сірковуглець - 30-60, емульгатор - 0,3-1,8, карбамід (КА) -11,5-35, воду - решта Діючим компонентом проти ШКІДНИКІВ Є дуже сильна отрута - сірковуглець (CS2) КА виконує роль сорбенту CS2 і добрива при позакореневому підживленні Недоліками відомого розчину є складність використання внаслідок високої токсичності сірковуглецю (гранично припустима концентрація - ГПК = 0,01 мг/м3), велика вартість, погана розчинність у воді Крім того, при збереженні в 2 Засіб за п 1, який відрізняється тим, що додатково містить корисні для рослин мікроелементи (% мас) молібден 0,002-0,005 калій 0,02-0,06 фосфор 0,1-0,25 мідь 0,005-0,03 ванадій 0,001-0,02 нікель 0,008-0,015 кальцій 0,03-0,08 хром 0,02-0,05 залізо 0,03-0,05 магній 0,03-0,06 цинк 0,005-0,02 кобальт 0,004-0,008 кремній 0,02-0,06 бор 0,01-0,05 вода решта. металевій тарі CS2 розкладається Відоме обпилювання меленою сіркою (300 г на 100 м2) розсади капусти, винограду та інших рослин проти борошнистої роси (переноспорозу), при цьому запилювання повторюють 2-3 рази ["Любительский сад и огород" Й Р Вильдфлуш, А В, Рощин и др Минск, Урожай 1995 г 481 с ] Недоліком цього засобу є недостатня технологічність - велика витрата сірки При зберіганні мелена сірка збирається у грудку, а при розпилюванні "стікає" з листя рослин Відома "сінерпчна інсекцидна композиція", що включає активний інгредієнт - циперметрин за патентом України №26654, опублікована у бюлетні "Промислова власність" №7 за 1999 р М Кл 6 A09N53/08 Недоліком цієї композиції, що використовується як інсектицид для обробки плодових і овочевих культур, є висока отруйність циперметрину для людини і його висока вартість Розчинність циперметрину у воді дуже низька - 10 мг/л Відома гербіцидна композиція на основі антимікробної речовини - сульфанілсечовини в суміші із солями амонію за патентом України №26981 00 о О) О) 9081 опублікована у бюлетні "Промислова власність" №1 за 2000 р. М. Кл. 6 А01 N57/20. Недоліком даної композиції є її висока вартість і погана розчинність у воді (усього 0,8%). Варто взяти до уваги і деякі винаходи, що стосуються удобрювання с/г культур. Відомий спосіб отримання комплексного добрива на основі порід вугільних шахт за авторським свідоцтвом СРСР №492512 М. Кл. 305d9/02, опублікованим у бюлетні №43 за 1972 p., згідно якому беруть породу вугільних шахт і подрібнюють на кульовому млині, потім змішують з аміачною водою, гранулюють у грануляторі і використовують як добриво, що містить мікроелементи К, Мо, Са, Си, Mn, V, Mg, Zn, Co. Відомий засіб для боротьби з такими шкідниками с/г культур, як павутинний кліщ, моль і такими хворобами як борошниста роса, бактеріоз, фітофтороз та ін. у вигляді газоподібного діоксиду сірки (SO2), що отримують, наприклад, при спалюванні сірки на повітрі (ГПК=10 мг/м3). Цей засіб названо кращим засобом для дезінфекції у довіднику "Сад, огород и ферма на даче", изд. Таврида, г. Симферополь, 1994 г., с.268. Цей засіб було взято за прототип. Недоліком цього засобу є нетехнологічність його використання для обробки рослин на відкритому фунті. Ефективність сірчистого газу різко знижується при обробці високих дерев, особливо у вітряну погоду. При цьому підживлення рослин не відбувається. Сірчистий газ не затримується на листях с/г культур, а швидко відноситься навіть слабким рухом повітря. Запропонований нами засіб позбавлений відзначених недоліків. В основу корисної моделі поставлено задачу створення альтернативного засобу для боротьби зі шкідниками і хворобами с/г культур шляхом сорбції діоксиду сірки водним розчином карбаміду, що забезпечує більш тривалий за часом вплив SO2 на шкідників рослин з одночасним позакореневим підживленням при розпилюванні на рослини водного розчину КА з діоксидом сірки. Склад пропонованого засобу наступний (% мас): карбамід 5-20, діоксид сірки 3,0-12, вода решта. При отриманні цього засобу із відходів при очищенні топкових газів від діоксиду сірки водним розчином КА, пропонований засіб додатково містить наступні корисні для рослин мікроелементи (% мас): молібден 0,002-0,005; хром 0,02-0,05; калій 0,02-0,06; залізо 0,03-0,05; фосфор 0,1-0,25; магній 0,03-0,06; мідь 0,005-0,03; цинк 0,005-0,02; ванадій 0,001-0,02; кобальт 0,004-0,008; нікель 0,008-0,015; кремній 0,02-0,06; кальцій 0,03-0,08; бор 0,01-0,05; вода решта. Пропонований засіб являє собою сполуку між отруйною речовиною (діоксидом сірки) з добривом (водним розчином КА, що сорбує БОг). Засіб отримують шляхом пропускання газоподібного діоксиду сірки через шар водного розчину карбаміду. Інший варіант отримання засобу - використання відходів, які одержують у технологічних процесах очищення диму від діоксиду сірки сорбцією останнього в абсорберах будь якого типу. У цьому випадку розчин збагачується корисними для рослин мікроелементами. Висока ефективність впливу діоксиду сірки забезпечується завдяки його високій концентрації у водному розчині карбаміду і достатньо тривалому часу його виділення із цього розчину. Пропонований засіб має одночасно наступні властивості: пагубно впливає на шкідників рослин (дія SO2), постачає рослинам азот (функція КА) і зволожує рослини (функція води). При цьому у випадку використання відходів, які отримуються при спалюванні вугілля, розчин карбаміду насичується діоксидом сірки і багатьма мікроелементами, що були у вугіллі і топкових газах (Mo, Zn, K, Си, Mn, Co, V та ін.) і служать для додаткового підживлення рослин. Відомо, що Україна багата єдиним джерелом енергії - вугіллям, запасів якого вистачить на 500 років при щорічному видобутку до 100 млн. тон на рік (Карп И.Н., Шидловский А.К. Ресурсная база энергетики Украины. Журнал "Экотехнология и ресурсосбережение" 1997 г., №1, с. 3-9). Однак вугілля України містить сірку у кількості 1,5-3,6%, що зумовлює необхідність уловлювати діоксид сірки з топкових газів за вимогами міжнародних стандартів, які діють на території України з 1998 р. При спалюванні вугілля, що містить сірку, на теплоелектроцентралях (ТЕЦ) та міських відходів на сміттєспалюючих заводах концентрація діоксиду сірки в димових відходах досягає 2-3 г/м3. Однією з ефективних технологій уловлювання діоксиду сірки з топкових газів при спалюванні українського вугілля і міського сміття, що містять сірку, є технологія, розроблена на кафедрі неорганічної хімії і хімічної екології Одеського національного університету ім. 1.1. Мечникова, яка включає абсорбцію діоксиду сірки 5-20% водним розчином карбаміду при пропущені топкового газу через шар розчину карбаміду, наприклад, в ерліфтних установках або при розпиленні. Концентрація сірчистого газу в топкових газах при цьому знижується з 2000-3000 мг/м3 до 150 мг/м і нижче, що відповідає вимогам стандартів до топкових газів, які викидаються в атмосферу. У результаті водні розчини карбаміду насичуються діоксидом сірки і можуть містити до 0,6 г SO 2 на 1 г КА, при його початковій концентрації у воді 5-20%. Саме ці відходи, що містять 5-20% карбаміду у воді з адсорбованим діоксидом сірки при концентрації його в розчині до 120 г/л, пропонується використовувати після розведення для обприскування рослин з метою боротьби зі шкідниками і хворобами с/г культур. При обприскуванні діоксид сірки десорбується із крапельок розбризканого розчину і створює високу концентрацію діоксиду сірки нав 9081 коло рослин, що нищівно діє на шкідників і збудників хвороб с/г культур. Ефективність пропонованого засобу підтверджується наступними прикладами. Приклад №1. З герметично закритої посудини при відкритті пробки наливали в ємність з 10 л води 100 мл пропонованого засобу, до складу якого входили: карбамід - 20% і діоксид сірки - 10%; перемішували з водою, заливали в обприскувач і розпилювали розчин на рослини з метою боротьби зі шкідниками. Для запобігання стікання розчину з листя рослин у розчин, при перемішуванні, додавали 10-20 мл розчину господарського мила (як поверхнево активну речовину). Як показали експерименти, найбільш ефективним є застосування пропонованого засобу для боротьби з такими шкідниками як моль, кліщ, колорадський жук, попелиця, мухи, голі слизні. Діоксид сірки десорбується з крапель розпиленого засобу, відлякує і вбиває шкідників с/г культур: морквяну і цибульну муху, капустянок, метеликів, що відкладають личинки на рослинах, та інших шкідників. Наприклад, при розпиленні 10 л води, у якій було розчинено 100 мл пропонованого засобу, що містив 20 г карбаміду і 10 г діоксиду сірки, на площі 100 м 2 практично ліквідовані нижче перелічені шкідники с/г культур. При одноразовому обприскуванні ефект (%) знищення шкідників досяг наступних значень: яблунева і грушева, медунка 90; малиновий жук 95; червоний яблуневий кліщ 95; хрестоцвітні блошки на розсаді капусти 95; капустяна білявка (гусениці і метелики) 80; ріпна білявка на капусті 82; бурячна блошка 95; бурячна попелиця 85; морквяна муха 90; колорадський жук на картоплі: а) дорослі особини 93; б)личинки 85; смородинний бруньковий кліщ 90. Приклад №2. Було проведено визначення дії водних розчинів карбаміду з діоксидом сірки на збудників хвороб с/г культур. У зв'язку з тим, що більшість хвороб с/г культур викликаються грибками був більш докладно досліджений вплив водного розчину КА і SO2 на штами грибків. Дослідження проведені на кафедрі мікробіології і вірусології Одеського національного університету ім. 1.1. Мечникова. Для визначення характеру впливу водного розчину КА і SO2 використовували штам грибка Candida albicans UCMy 2501, для якого попередньо була визначена найменша концентрація, що запобігає видимому росту культури. З цією метою суспензії модельного тест-штаму висівали по 0,5 мл у колби з рідким живильним середовищем М9, взятому в об'ємі ЗО мл (склад середовища М9: 1). NaCI - 0,1 г, Na2PO4 - 6 г, КН2РО4 - 3 г, NH4CI - 1 г, Н2О - 70 мл; 2). CaCI2 - 0,1 г, Н2О - 10 мл; 3). MgSO4 - 0,2 г, Н2О - 10 мл; 4). Глюкоза - 1 г, Н2О - 10 мл; всі інгредієнти автоклавувалися окремо і додавалися в 0,9 л 2%-ного стерильного розплавленого у воді агару). Суспензію тест-штаму готували на фізіологічному роз чині за стандартом мутності (5 од.) (Егоров М.С. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. - М.: изд-во МГУ, 1983. - 220 с ) . Колби розміщували для інкубації на ротаторі ПЖ-003 при 37°С і включеному вібраторі. Після чотирьох годин інкубації в колби, пронумеровані від 1 до 5, відповідно до номеру додавали досліджуваний розчин (0,05 М SO 2 і 0,02 М КА). Концентрацію компонентів в отриманих системах наведено у табл. 1. За контроль брали ростове середовище, до якого додавали 1 мл фізіологічного розчину, що характеризується відомою відсутністю антимікробної дії на модельний штам (Кнго)- До другого контролю додавали циклогексимід до кінцевої концентрації ЗО мкг/мол (Кцг-)Відбір проб проводили на 0, 1, 2 і 24 годині інкубації. У відібраних пробах підраховували кількість життєздатних клітин (КЖК) шляхом висіву на щільне живильне середовище Сабуро з подальшим підрахунком КЖК/мл. Отримані результати наведено у таблиці. Найбільш тривалий антимікробний ефект забезпечував розчин з концентрацією SO 2 і КА у ростовому середовищі ~ 0,008 М і -0,003 М, відповідно. Отримані результати дозволяють зробити висновок, що характер антимікробної дії комплексів карбаміду з діоксидом сірки бактерицидний. Причому механізм бактерицидної дії пов'язаний з лізисом клітин. Також була проведена оцінка антимікробного впливу і на клітини культури, що уже виросла. Для цього культуру в стаціонарній фазі росту центрофугували і осад ресуспендували у буферному розчині при рН 7,0. Однакові об'єми культури поміщали у дві колби. До однієї частини культури додавали 1 мл модельного розчину (0,05 М SO 2 і 0,02 М КА), до іншої - стерильну водопровідну воду у тому ж об'ємі. Вимірювали оптичну густину суспензії як до додавання модельного розчину і води, так і через 24 години інкубації з розчином і водою при довжині хвилі 540 нм. Спостерігалось зниження оптичної густини суспензії на 50% у порівнянні з контролем. Таким чином, досліджений водний розчин карбаміду з діоксидом сірки характеризується очевидною антимікробною дією бактерицидного характеру з бактеріолізисним механізмом дії. Причому, вплив спостерігається як на клітини, що ростуть, так і на клітини, що уже виросли. Приклад №3. При одноразовій обробці рослин, уражених хвороботворними мікроорганізмами, шляхом обприскування рослин на площі 100 м 2 пропонованим засобом, взятому у кількості 100 мл та розчиненому у 10 л води, був досягнутий істотний позитивний ефект при наступних захворюваннях с/г культур: борошниста роса яблуні, груші, парша яблуні, філостіктоз (бура плямистість листків) яблуні, септоріоз (біла плямистість листків) груші, чорний рак яблуні, моніліоз (сіра гнилизна кісточкових) черешні, кокомікоз вишні і черешні, полістигліз (червона плямистість) сливи, антракноз чорної смородини, біла плямистість смородини. Позитивний ефект обробки пропонованим засобом полягає в тому, що через 3-Ю днів після обприскування слідів хвороб рослин практично не було виявлено. Унаслідок того, що водні розчини 20% КА із 9081 вмістом до 120 г/л SO2 у розчині є відходами теплоелектростанцій і сміттєспалюючих заводів, тобто практично безкоштовні, витрати пов'язані тільки з витратами на фасування рідких відходів у сулії чи в інші ємності та з транспортуванням і реалізацією через торгівельну мережу. Орієнтовна вартість 1 л відходів складає 0,1-0,5 грн. у залежності від типу розфасовки, що значно дешевше існуючих засобів боротьби зі шкідниками с/г культур. При отриманні пропонованого засобу насиченням 10-20% розчину карбаміду газом діоксиду сірки з балонів, вартість пропонованого засобу складає 0,3-0,8 грн/л. Технологічність застосування підтверджується широким використанням різного роду розпилюючих водні розчини пристроїв, що є на ринку: ранцеві обприскувачі марок ОРП-1, ОРП-Г, ОПН-1,ОП-10таін. Наявність у відходах систем очищення димових газів ТЕЦ карбаміду і мікроелементів (фосфору, калію, марганцю, міді, бору та ін.) позитивно позначається на живленні рослин і створює ефект 8 підживлення рослин через листя, тобто застосування пропонованого засобу окрім боротьби зі шкідниками рослин приносить додаткову користь (засіб виконує роль добрива). Додатковою перевагою пропонованого засобу є те, що він не акумулюється в самих рослинах і негативно не впливає на імунітет людини при вживанні в їжу продуктів харчування із с/г культур. Таким чином встановлено, що пропонований засіб, до складу якого входить діоксид сірки у водному розчині карбаміду, є ефективним засобом боротьби зі шкідниками і хворобами с/г культур та створює додатковий ефект позакореневого підживлення як карбамідом, так і мікроелементами при обприскуванні рослин. Аналізуючи сукупність відомих і відмічених ознак пропонованого засобу разом з позитивним ефектом, отриманим при його використанні, можна зробити висновок, що пропонований засіб містить усі необхідні і достатні ознаки корисної моделі. Таблиця Характер впливу водного розчину SO2 і КА на штам Candida albicans Час інкубації, год. 1 0 1 2 24 0,020 0,020 0,010 0,009 Номер проби 2 3 4 1 5 2 3 4 5 Кцг Кцг Кн2О Кн2О Оптична щільність розчину (А54о) Кількість життєздатних клітин (КЖК/мл) 227 0,020 0,020 0,020 0,020 0,020 0,020 227 227 227 227 227 227 0 0 0 1 425 0,019 0,015 0,010 0,009 0,018 0,025 0 0 0 0 0 1725 0,010 0,010 0,009 0,005 0,011 0,029 0 0 3 0 0 0 0 0 0,030 0 0 0 0 0 0 10600 1 - 1,67.10"3 М SO2, 6,6710'4 М КА; 2 - 3,3310"3 М SO2, 1,3310"3 М КА; 3 - 5 10"3 М SO2, 2 10"3 М КА; 4 6,67 10"3 М SO2, 2,6710"3 М КА; 5 - 8,33 10"3 М SO 2 , 3,3310"3 М КА. Комп'ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601