ИСТИНА

Современное сельскохозяйственное производство невозможно представить без рационального и эффективного применения химических средств защиты растений (фунгицидов, гербицидов, инсектицидов и пр Если рассмотреть лишь один из факторов, влияющих отрицательно на урожайность сельскохозяйственных культур , например, сорняки, то они устойчиво занимают первое место в мире среди других вредоносных факторов (представителей насекомых-вредителей, нематод и многочисленных возбудителей болезней). Сорняки являются постоянно действующим фактором, определяющим наиболее значимое уменьшение урожайности сельскохозяйственных культур, ежегодные потери которой в России из-за сорной растительности оценены почти в 40 млн. тонн. Для эффективной борьбы с сорняками в настоящее время рекомендованы современные гербициды с низкой нормой расхода, в частности, сульфонилмочевины. Однако применение гербицидов должно проводится строго по научно-обоснованным рекомендациям и разработанным технологиям, т.к. даже при незначительной норме применения сульфонилмочевин (25-50г/га), их остаточные количества в почве могут нанести непоправимый урон для культуры, которая будет выращиваться на этом поле на следующий год. Для предотвращения негативного воздействия остаточных количеств гербицида в почве рекомендовано включение в состав препаратов для предпосевной обработки семян антидотов - веществ, стимулирующих адаптивные возможности растений (индукторы устойчивости). Настоящий проект посвящен разработке фундаментальных основ комплексных протравителей семян с защитой от негативного воздействия остаточных количеств гербицидов в почве путем изучения механизмов действия и проникновения препаратов через растительные мембраны. Ожидается, что результаты, полученные в ходе данной работы, позволят лучше понимать процессы, протекающие при обработке семян растений, а также механизмов защиты культурного растения от негативного воздействия остатков в почве сульфонилмочевинных гербицидов. Данные, полученные в рамках проекта, позволят создать новые экологически безопасные и эффективные комплексные протравители семян.

Modern agricultural production can not be imagined without the rational and effective use of chemical plant protection products (fungicides, herbicides, insecticides, etc.) If we consider only one of the factors that adversely affect crop yields, for example weeds, they are consistently ranked first in the world among others Harmful factors (representatives of insect pests, nematodes and numerous pathogens.) Weeds are a permanent factor determining the most significant decrease in crop yields, whose annual losses in Russia due to weed vegetation are estimated at almost 40 million tons. Weeders currently recommend modern herbicides with a low consumption rate, in particular sulfonylureas.However, the use of herbicides must be carried out strictly on scientifically-grounded recommendations and developed technologies, since even with an insignificant application rate of sulfonylureas (25-50 g / ha) , Their residual amounts in the soil can cause irreparable damage to the culture that will be grown in this field for the next year. To prevent the negative effects of residual amounts of herbicide in the soil, it is recommended to include in the composition of preparations for presowing seed treatment antidotes - substances that stimulate the adaptive capacity of plants (stability inducers). This project is devoted to the development of the fundamental foundations of complex seed protectants with protection against the negative effects of residual amounts of herbicides in the soil by studying the mechanisms of action and the penetration of drugs through plant membranes. It is expected that the results obtained in the course of this work will allow us to better understand the processes occurring during the processing of plant seeds, as well as mechanisms for protecting the crop plant from the negative effects of residues in the soil of sulfonylurea herbicides. The data obtained within the framework of the project will create new ecologically safe and effective integrated seed protectants.

Фундаментальной задачей данного междисциплинарного проекта является разработка научных основ по созданию инновационных многокомпонентных препаратов для комплексной защиты растений с включением в их составы фунгицида Тебуконазол /д.в. (RS)-1р-хлорфенил-4,4-диметил-3-(1H-1,2,4-триазол-1-ил-метил)пентан-3-ил/, инсектофунгицида ТМТД(д.в. тетраметилтиурамдисульфид), антидота Нафталевого ангидрида /д.в. ангидрид нафталин-1,8-дикарбоновой кислоты/-см. приложение. При этом будут изучены механизмы усиления биодоступности индукторов устойчивости культурных растений (тебуконазола/ТБК/, ТМТД, нафталевого ангидрида /НА/) в составе их многокомпонентных комплексных препаратов, полученных при их совместной твердофазной механохимической обработке с полимером Na-КМЦ /натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы/ -см.приложение-в активаторах с регулируемой энергонапряженностью. К настоящему времени накоплен достаточный объем данных, подтверждающих перспективность использования указанного подхода и выбранных соединений для комплексной защиты растений, в том числе, против остаточных количеств гербицидов в почве, что особенно важно не только для всхожести семян, но и дальнейшей защиты проростков и культурных растений в период вегетации вплоть до уборки урожая. Такой положительный эффект достигается именно за счет использования метода механохимической модификации свойств выбранных индукторов устойчивости с помощью водорастворимых полимеров. Для установления такого влияния в рамках данного проекта предполагается решить следующие задачи: 1) Получение и исследование многокомпонентных твердых дисперсий и суспензий индукторов устойчивости культурных растений (ТБК, ТМТД,НА) с полимерами (на примере, Na-КМЦ). 2) Исследование образования супрамолекулярных комплексов в растворах и определение их характеристик (состав и стабильность) с использованием физико-химических методов исследования (ЯМР-спектроскопия. ВЭЖХ). 3) Исследование процессов проникновения компонентов протравителя выбранными средствами доставки (полисахарид) с использованием метода Ядерного Магнитного Резонанса (ЯМР) на различных моделях. Исследование механизмов действия как отдельных компонентов комплексных протравителей (фунгицид- Тебуконазол; инсектофунгицид-ТМТД) семян, так в случае их совместного воздействия (применения), что позволит определить оптимальные соотношения компонентов, их синергизм и создать препараты с регулируемой растворимостью и биодоступностью. А это в свою очередь, позволит снизить нормы расхода действующих веществ препаратов, закупаемых в основном по импорту. Эта работа не входит в планы работы Института и проводится на инициативных началах сотрудниками 4-х институтов- ВНИИФ, ИНЭОС РАН и ИХКГ СО РАН.

Коллектив исполнителей из ВНИИФ, ИНЭОС РАН и ИХКГ СО РАН проводит комплексные исследования в области разработки оригинальных инновационных препаратов для комплексной защиты растений. Полученные препараты в виде супрамолекулярных комплексов проанализированы с использованием различных современных физико-химических методов, в частности, методов ядерного магнитного резонанса (включая релаксационные методики и 2D спектроскопию), электронного парамагнитного резонанса (включая метод электронного спинового эха) и атомно-силовой микроскопии. В коллективе исполнителей данного проекта имеется все необходимое оборудование и опыт для выполнения задач настоящего междисциплинарного проекта. Коллективом исполнителей показана перспективность направления по созданию комплексных протравителей с включением в их состав антидотов. По предварительно полученным экспериментальным данным найдено, что полученные оригинальные композиции обладают низкой нормой расхода д.в. и устраняют негативное воздействие остаточных количеств гербицида метсульфурон-метила.Кроме того, композиции обладают комплексным (фунгицидным, инсектицидным, антидотным и рострегулирующим) действием. Новизна этих исследований подтверждена патентом №2585858. Сотрудниками ИХКГ СО РАН продемонстрированы возможности применения физико-химических методов для доказательства образования супрамолекулярных комплексов, изучения состава комплексов, а также, для исследования мембранной проницаемости биологически активных соединений и влияния на этот процесс природных олигосахаридов и полисахаридов.

Разработаны оригинальные рецептуры комплексных протравителей семян. Для эффективных композиций проведены уникальные исследования на проницаемость компонентов протравителя через тесты биологических мембран с использованием современных методов физико-химического анализа (ЯМР-спектроскопия, ВЭЖХ). По предварительным результатам выбраны перспективные препараты для продолжения исследований в 2016г. Для получения этих композиций разработаны лабораторные регламенты, масштабированы механохимические процессы, разработана технология получения композиций, наработаны опытные образцы препаратов для проведения широкомасштабных испытаний. В качестве чувствительных сельхозкультур к данному гербициду использованы подсолнечник, рапс и соя. Наиболее эффективный протравитель запатентован (Патент РФ №2585858, Композиция для предпосевной обработки семян. Халиков С.С.,Чкаников Н.Д.,Спиридонов Ю.Я.,Глинушкин А.П.). Опубликовано 6 статей в журналах, индексируемых в РИНЦ Агрохимия, Химия в интересах устойчивого развития и др.)