Спосіб одержання фунгіцидної композиції та фунгіцидна композиція (варіанти)

Реферат: Винахід належить до способу одержання фунгіцидної композиції, у якому культуральну рідину після 21 доби культивування штаму гриба Penicillium roseopurpureum ІMB F-100055 або порошок курвуларину, який отриманий шляхом упарювання культуральної рідини після 21 доби культивування вводять у водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму. Також винахід належить до фунгіцидної композиції, яка містить культуральну рідину або порошок, який містить курвуларин, та водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму. UA 108203 C2 (12) UA 108203 C2 UA 108203 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Застосування курвуларину - продукту вторинного метаболізму штаму гриба Penicillium roseopurpureum, у виробництві засобу, що виявляє фунгіцидну дію, застосування анальциму, що проявляє синергізм до курвуларину щодо його фунгіцидної дії, у виробництві засобу, що виявляє фунгіцидну дію, спосіб одержання фунгіцидної композиції на їх основі та фунгіцидна композиція (варіанти). Винахід належить до галузі сільського господарства та декоративного садівництва і може бути використаний в лісівництві, рослинництві, зокрема у виноградарстві, для захисту рослин від збудників хвороб. Широке застосування хімічних засобів для підвищення продуктивності культурних рослин призводить до накопичення залишків шкідливих сполук і міграції їх у системі: атмосфера рослина - ґрунт - вода. Недоліком таких міграцій є забруднення продукції рослинництва і тваринництва з подальшим потраплянням шкідливих речовин в організм людини. Найчастіше для захисту рослин використовують бордоську рідину, яку готують із мідного купоросу (300 г) та гашеного вапна (400 г), кожний з яких розчиняють окремо у 5 літрах води і повільно змішують, добавляючи гашене вапно у мідний купорос при постійному перемішуванні. У цій суміші мідь використовується як пригнічувач патогенних грибів, а свіже гашене вапно використовують для того, щоб нейтралізувати кислотність мідного купоросу і, тим самим, запобігти кислотного опіку рослин. При тривалому зберіганні, більше місяця, гашене вапно взаємодіє з вуглекислим газом повітря і трансформується в речовину, яка стає непридатною для приготування розчину як фунгіциду. Цей засіб детально описаний в рекомендації щодо використання самого препарату, у кожному виданні порад садівникам, в таких же джерелах закордонного видавництва, у роботах та підручниках щодо сільського господарства, в заявці іноземної фірми "Шеріг АГ" DE № 24590531.5 від 14.03.77, "Засіб для боротьби зі шкідниками", в заявці іноземної фірми "Бакман Лабораторіз ІНК" US № 1366289/30-15, від 25.09.1969 "Спосіб гальмування росту і розвитку мікроорганізмів, нематод і комах". Недоліком використання бордоської рідини є те, що вона містить отрутохімікат - мідний купорос, який хоча і проявляє свою фунгіцидну дію при контакті зі збудниками хвороб, але легко змивається з поверхні листя і тому потребує обприскування після кожного дощу, при цьому мідь, яка потрапляє з дощем у ґрунт, викликає ґрунтовтому, а при надмірному накопиченні у ґрунті викликає токсикози рослин. На сьогодні не відомі фунгібактерицидні композиції для захисту рослин на основі штамів, що вирощені на живильному середовищі. Відомі лише такі композиції рістстимулюючої дії (Патент № 53006, 7МПК A01N 65/00, UA). Зважаючи на це, за прототип вибрана фунгібактерицидна композиція, яка збігається з рішенням, що заявляється, за функцією, яка нею виконується, але відрізняється за результатом, отриманим при її використанні. Відома фунгі- та бактерицидна композиція для захисту рослин обробкою, що обрана за прототип, яка містить лужний екстракт дереворуйнівних грибів, сік борщовика Сосновського, вуглеамонійні солі, сульфат міді, борну кислоту, саліцилову кислоту, триетаноламін та поліетиленоксид (ПЕГ) у вигляді суміші ПЕГ-200, ПЕГ-400, ПЕГ-1500 у співвідношенні 1:1:1, при масовому співвідношенні компонентів 1: 0,2-0,4: 0,3-0,6: 0,04-0,08: 0,04-0,08: 0,0001-0,02: 0,0010,06: 0,0001-0,06 відповідно, крім того, сік борщовика Сосновського отримують, скошуючи його у фазі початку бутонізації, біомасу подрібнюють, під пресом віджимають сік, який потім фільтрують і далі консервують за рахунок розчинення в ньому 5-15 % вуглеамонійних солей, а лужний екстракт дереворуйнівних грибів готують, розчиняючи гідрат окису калію або натрію у воді у співвідношенні 8: 160 та додаючи до цього розчину 10 кг подріблених висушених плодових тіл дереворуйнівних грибів з наступною екстракцією та нейтралізацією лужного розчину кислотою, який в подальшому відфільтровують (Патент № 77128, 7МПК A01N 65/00, UA). Недоліком відомого винаходу є те, що ця фунгібактерицидна композиція багатокомпонентна за складом композиція, її складові, такі як дереворуйнівні гриби та сік борщовика Сосновського є шкідливими для людини як при одержанні цих компонентів, так і при їх використанні в складі фунгібактерицидної композиції. Сік борщовика Сосновського викликає подразнення на шкірі у людини і призводить до важких алергічних захворювань. В основу винаходу поставлена задача отримання фунгіцидної композиції шляхом введення до її складу курвуларину, який отримують з продуктів життєдіяльності штаму гриба Penicillium roseopurpureum та водного екстракту кремніємісткого природного мінералу анальциму, що, за рахунок підвищення фунгіцидної дії з одночасним усуненням токсичності фунгіцидної композиції, забезпечує отримання більш дешевого і простого за технологію виготовлення 1 UA 108203 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ефективного препарату не шкідливого для довкілля і ссавців, крім цього зменшується кількість обробок рослин, а також фунгіцидна композиція має тривалий термін зберігання. Поставлена задача вирішується тим, що у виробництві засобу, що виявляє фунгіцидну дію, застосований курвуларин - продукт вторинного метаболізму штаму гриба Penicillium roseopurpureum курвуларин, який депоновано у депозитарії мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології імені Д.К. Заболотного НАН України за реєстраційним номером 1MB F10005 5 (22 березня 2010 року), за першим варіантом у способі одержання фунгіцидної композиції, згідно до винаходу, на живильному середовищі культивують штам гриба Penicillium roseopurpureum, який депоновано у депозитарії мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології імені Д.К. Заболотного НАН України за реєстраційним номером 1MB F-10005 5 (22 березня 2010 року), на 21 добу відділяють від міцелію культуральну рідину, у якій міститься продукт вторинного метаболізму курвуларин, і вводять її (культуральну рідину) у водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму; за другим варіантом у способі одержання фунгіцидної композиції, згідно до винаходу, на живильному середовищі культивують штам гриба Penicillium roseopurpureum, який депоновано у депозитарії мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології імені Д.К.Заболотного НАН України за реєстраційним номером 1MB F100055 (22 березня 20 10 року), на 21 добу відділяють культуральну рідину, яка містить продукт вторинного метаболізму курвуларин, з наступним упарюванням культуральної рідини до одержання порошку курвуларину, і вводять його (порошок) у водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму; за першим варіантом фунгіцидна композиція, згідно до винаходу, містить розчин культуральної рідини з вмістом курвуларину - продукту вторинного метаболізму штаму гриба Penicillium roseopurpureum, та водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму з розміром часток щонайменше 5 нм у кількості 50-100 мг на 1 л води, що взяті у співвідношенні 1:1 в об'ємних одиницях; за другим варіантом фунгіцидна композиція, згідно до винаходу, містить порошок курвуларину - продукт вторинного метаболізму штаму гриба Penicillium roseopurpureum, та водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму з розміром часток щонайменше 5 нм, що взяті у співвідношенні 0,01-0,02: 10-20 в розрахунку на суху масу. Застосування у фунгіцидній композиції курвуларину - продукту вторинного метаболізму штаму гриба Penicillium roseopurpureum, у складі культуральної рідини з вмістом курвуларину або курвуларину у вигляді порошку, оскільки курвуларин відноситься до класу фенольних сполук, пригнічує розвиток фітопатогенних мікроорганізмів на ранніх етапах зараження рослин. Культуральна рідина з вмістом курвуларину або курвуларин у вигляді порошку, як продукт вторинного метаболізму штаму гриба Penicillium roseopurpureum, є безпечними до навколишнього середовища, оскільки сировина для отримання культуральної рідини з вмістом курвуларину або курвуларину у вигляді порошку є нетоксичною. Застосування водного екстракту кремніємісткого природного мінералу анальциму у складі фунгіцидної композиції пояснюється тим, що анальцим в більшості складається з рухомого кремнію (40-45)% та містить ще до 30 хімічних елементів, в т.ч. і рідкоземельних металів, при цьому кремній, який входить до складу анальциму, надходячи до рослин, укріплює скелетну структуру рослин, що запобігає проникненню патогенних мікроорганізмів до рослинних клітин та підвищує їх стійкість до стрес-факторів, тим самим підсилюючи дію курвуларину, проявляючи синергізм, в кожному з варіантів фунгіцидної композиції. В цілому, застосування курвуларину і водного екстракту кремнієвмісткого природного мінералу анальциму у складі фунгіцидної композиції сприяє підвищенню стійкості рослин до абіотичних факторів і збудників хвороб і за механізмом дії наближає такі фунгіцидні композиції до класу фунгіцидів системної дії. Крім цього, культуральна рідина штаму гриба Penicillim roseopurpureum крім курвуларину містить біологічно активні сполуки, а саме: амінокислоти, вуглеводи, органічні кислоти, що стимулюють ріст та розвиток рослинних організмів. Використання в складі фунгіцидної композиції курвуларину у порошкоподібному вигляді забезпечує більш тривале зберігання фунгіцидної композиції. Використання водного екстракту кремнієвмістного природного мінералу анальциму з розміром часток щонайменше 5 нм, обумовлено найкращим проникненням часток анальциму до скелетної частини рослин. В постановці завдання визначений технічний результат: підвищення фунгіцидної дії з одночасним усуненням токсичності фунгіцидної композиції. Згідно сучасних технологій як в Україні, так і за кордоном обробка рослин, наприклад, винограду фунгіцидами протягом вегетаційного періоду здійснюється 15-16 разів за сезон, що завдає величезної шкоди довкіллю. 2 UA 108203 C2 5 10 15 Використання запропонованої фунгіцидної композиції передбачає значне зменшення кількості обробок рослин за рахунок підвищення їхньої адаптивної спроможності. Приготування фунгіцидних композицій, що заявляються, наступне. Попередньо одержують за одним із варіантів способів, що заявляються, культуральну рідину з вмістом курвуларину або курвуларин у вигляді порошку і вводять їх у водний екстракт кремнієвмістного природного мінералу анальціму. Кількісні показники складових інгредієнтів фунгіцидних композицій, що заявляються, обрані за результатами проведених дослідів. Реалізація способів та використання фунгіцидних композицій, що заявляються, пояснюються на конкретних прикладах. Приклад 1. В чашку Петрі з агаризованим середовищем Чапека, яке містить досліджувані фунгіцидні композиції в 0,01 % концентрації, після застигання середовища засівали тест культури: Botrytis cinerea та Fusarium graminearum та витримували при температурі 27-28 °C на протязі 21 доби. Як еталони використовували фунгіциди Танос, Антракол та прототип, достовірність дослідів становила 95 %. Отримані результати досліджень наведені в таблиці. В Таблиці 1 наведена дія фунгіцидних композицій на тест культури мікроміцетів за прикладом 1. Таблиця 1 Фунгіциди Вміст фунгіциду у середовищі (%) Контроль Антракол Танос Прототип Фунгіцидна композиція, що заявляється. Співвідношення культуральної рідини з вмістом курвуларину і водного екстракту анальциму з частками щонайменше 5 нм, (мг/л) 30 30 50 50 70 70 100 100 120 120 20 25 30 0 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Затримка росту мікроорганізмів, (% до контролю) Fusarium Botrytis cinerea graminearum 0 0 10,1 3,4 15,3 5,7 5,4 4,9 19,2 29,8 30,2 30,5 29,7 16,4 27,6 28,0 28,3 25,1 Як видно з результатів досліджень, що наведені у таблиці 1, фунгіцидна дія запропонованої фунгіцидної композиції на тест культури збудників хвороб сірої та фузаріозної гнилі у 2-3 рази перевищує дію відомих хімічних препаратів та багатокомпонентної суміші (за прототипом). Приклад 2. Визначення активності фунгіцидної композиції за варіантом 1, що заявляється, в лабораторних дослідах на рослинах клену гостролистого. Для визначення ефективності цієї фунгіцидної композиції при заданій нормі витрат створили інфекційний фон борошнистої роси. Рослини клену гостролистого обробляли водним екстрактом кремніємісткого мінералу анальциму з культуральною рідиною 21-добової культури гриба Penicillium roseumpurpureum, фунгіцидами Антракол і Танос, а також багатокомпонентною сумішшю (прототип). Результати експериментів щодо ефективності дії фунгіцидів на збудника борошнистої роси клену гостролистого наведені в таблиці 2. 3 UA 108203 C2 Таблиця 2 Фунгіциди Контроль Антракол Танос Прототип Фунгіцидна композиція, що заявляється 5 10 15 Норма витрати, (л/га) 1,5 0,45 5,0 8,0 5,0 8,0 Ефективність дії, (%) 0 33,7 92,5 64,9 67,3 94,6 95,3 Аналіз результатів проведених досліджень свідчить про те, що фунгіцидна композиція, що заявляється, перевищує за ефективністю дії фунгіцидів Антракола, Таноса і прототипу. Приклад 3. Об'єкт дослідження - сорти винограду Сухолиманський білий, Одеський чорний. Польові умови дослідження: ґрунт - чорнозем південний середньосуглинковий з вмістом гумусу 3-4 %, рН 7,4. Агротехніка вирощування загальноприйнята. Фон: 400 кг/га - гній, мінеральні добрива за діючою речовиною при співвідношенні N:P:K-20:40:20. Густота насадження - 1200 кущів на га. 2 Облікова площа ділянки 50 м , повторність досліду 4-х кратна. Обробку вегетуючих рослин винограду проводили після появи перших ознак мілдью відомими фунгіцидами та фунгіцидною композицією, що заявляється, яка містить порошок курвуларину та водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму з розміром часток 5 нм, що взяті у співвідношенні 0,01-0,02: 10-20 в розрахунку на суху масу. Норма витрати фунгіцидів 5-8 л/га. Результати дослідів щодо впливу фунгіцидів на ріст і розвиток рослин винограду при ураженні рослин збудниками грибних хвороб (мілдью, оідіум, сіра гниль, біла гниль та інші) наведені у таблицях 3 і 4. Таблиця 3 Вміст фунгіциду у середовищі (%) Фунгіциди Контроль Антракол Танос Прототип Фунгіцидна композиція, що заявляється. Співвідношення порошку курвуларину і водного екстракту анальциму з частками 5 нм, (з розрахунку на суху масу) курвуларин анальцим 0,01 10 0,02 20 0 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Затримка росту мікроорганізмів, (% до контролю) Botrytis Fusarium cinerea graminearum 0 0 10,1 3,4 15,3 5,7 5,4 4,9 19,2 29,8 16,4 27,6 Таблиця 4 Фунгіциди Контроль Антракол Танос Норма витрат, (л/га) 1,5 0,45 5 Прототип 8 Фунгіцидна композиція, що 5 заявляється за варіантами 8 1, 2 20 4 Визрівання лози, (%) 54,8 64,6 76,3 76,3 76,3 79,6 Врожай, (т/га) 6,79 8,71 9,39 9,41 9,40 9,45 80,1 9,50 UA 108203 C2 5 Як випливає із Таблиці 3 та таблиці 4, використання будь-якого з варіантів фунгіцидної композиції, що заявляється, сприяє найкращому визріванню лози, що є запорукою високого урожаю в наступному році і забезпечує високий врожай у поточному році. Згідно з отриманими результатами щодо впливу варіантів 1, 2 фунгіцидних композицій, що заявляються, на розвиток рослин з'ясовано, що на фоні дії фунгіцидних композицій, що заявляються, активізується ріст надземної частини і розвиток кореневої системи рослин у середньому в 2,7-3,6 рази. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 1. Спосіб одержання фунгіцидної композиції, який відрізняється тим, що штам гриба Penicillium roseopurpureum ІMB F-100055 культивують на живильному середовищі і на 21 добу культуральну рідину, у якій міститься продукт вторинного метаболізму курвуларин, відділяють від міцелію і вводять її у водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму. 2. Спосіб одержання фунгіцидної композиції, який відрізняється тим, що штам гриба Penicillium roseopurpureum ІMB F-100055 культивують на живильному середовищі і на 21 добу відділяють культуральну рідину, яка містить продукт вторинного метаболізму курвуларин, з наступним упарюванням культуральної рідини до одержання порошку курвуларину, і вводять його у водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму. 3. Фунгіцидна композиція, яка відрізняється тим, що вона містить розчин культуральної рідини з вмістом курвуларину - продукту вторинного метаболізму штаму гриба Penicillium roseopurpureum ІMB F-100055 та водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму з розміром часток щонайменше 5 нм у кількості 50-100 мг на 1 л води, що взяті у співвідношенні 1:1 в об'ємних одиницях. 4. Фунгіцидна композиція, яка відрізняється тим, що вона містить порошок курвуларину – продукту вторинного метаболізму штаму гриба Penicillium roseopurpureum ІMB F-100055, та водний екстракт кремніємісткого природного мінералу анальциму з розміром часток щонайменше 5 нм, що взяті у співвідношенні 0,01-0,02:10-20 в розрахунку на суху масу. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5