гербицидный состав на основе глифосата и органических кислот

Формула изобретения

Гербицидный состав сплошного действия на основе глифосата с природными органическими кислотами, отличающийся тем, что он содержит лимонную, -кетоглутаровую, янтарную, яблочную и щавелевую кислоты, взятые в концентрации 10^-11 моль/л, при следующем соотношении исходных компонентов, г/л:

Глифосат	0,9
Лимонная кислота	14,1·10-11
-Кетоглутаровая кислота	19,6·10-11
Янтарная кислота	23,7·10-11
Яблочная кислота	35,9·10-11
Щавелевая кислота	3,4·10-11
Вода	до 1000

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано как химическое средство борьбы с сорной и нежелательной растительностью.

Повреждение сельскохозяйственных культур вредителями, болезнями и сорной растительностью приводят к потерям 30 60% урожая, а иногда и к полной его гибели. Для защиты растений используют различные химические соединения, на долю которых приходится до 50% затрат от себестоимости сельскохозяйственной продукции [1]. Для борьбы с сорной растительностью используют соединения, называемые гербицидами, применение которых существенным образом повышает урожайность зерновых культур. При обработке насаждений и посевов лишь 1% вносимых химикатов попадает непосредственно на сорняки, тогда как оставшиеся 99% попадают в почву, атмосферу, водоемы и оказывает токсическое воздействие на биоценозы. Чем выше доза внесения и устойчивее токсикант, тем длительнее он сохраняется и тем опаснее его действие. Период полураспада некоторых гербицидов может превышать 10 лет [2]. Кроме того, остатки гербицидов сохраняются в сельскохозяйственной продукции. Поступая в организм человека, они разрушают иммунную систему и могут стать причиной наследственных и онкологических заболеваний. Поэтому проводятся исследования по снижению норм внесения гербицидов, например, за счет применения их совместно с добавками, повышающими их эффективность. В качестве добавок обычно применяют поверхностно-активные вещества (адъюванты), увеличивающие время контакта гербицида с растением, например [3].

Еще в 1970-х годах в Бийской зоне Алтайского края повышали эффективность действия гербицидов при совместном применении с нитратом аммония. Так, рекомендованная норма обработки 1 га зерновых против однолетних двудольных сорняков составляла 0,8 1,0 кг/га д.в. аминной соли 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) (фактически применяли - 1,5-1,7 кг/га). Такую же эффективность обеспечивало использование 0,7 кг д.в. 2,4-Д совместно с 1,5 2,0 кг нитрата аммония на 1 га посевов [4].

Из последних работ следует отметить применение мочевины совместно с протравителями и гербицидами, например [5], что позволяет уменьшить норму применения гербицидов на 30 50%.

Среди неселективных гербицидов самыми распространенными во всем мире являются гербициды на основе глифосата (формула I), формула фирмы «Монсанто».

Существуют гербициды на основе глифосата, включающие в свой состав пеларгоновую и каприловую кислоты, но стоимость таких препаратов высока, а количество активных ингредиентов может привести к повышенной токсичности препаратов.

Известен гербицидный состав на основе триазолилмочевин (ГАС-18) [6]. Действие препарата осуществляется на гормональном уровне, что определяет низкие нормы его расхода. Состав усиливает действие широкого круга гербицидов, включая некоторые гербициды сплошного действия. ГАС-18 разрешен в качестве баковой добавки к гербицидам бетанального ряда в дозе 20 30 г/га. Его применение позволяет снизить дозу гербицида на 30%. Недостатком является то, что ГАС-18 разрешен к применению в сельском хозяйстве только совместно с гербицидами группы бетанала.

Прототипом является гербицидный состав на основе глифосата [7], где в качестве добавки используют янтарную кислоту или ее производные в количестве 0,1 30% от гербицида. Состав повышает эффективность и безопасность гербицидов. Недостатком является большой расход и высокая стоимость янтарной кислоты.

Предлагаемое техническое решение направлено на усиление эффективности и повышение безопасности гербицидов на основе глифосата, а также снижение стоимости химической прополки.

Предлагаемое изобретение - гербицидный состав - включает следующие ингредиенты: лимонную, -кетоглутаровую, янтарную, яблочную и щавелевую кислоты, взятые в соотношении 1:1,39:1,68:2,55:0,24 по массе.

Заявляемый гербицидный состав отличается от аналогов тем, что он содержит смесь пяти органических кислот в концентрации 10 ^-11 моль/л.

Повышение эффективности действия гербицида раствором сверхмалых доз определяли при сравнении результатов обработки сорных растений раствором «Раундап» в воде и в водном растворе органических кислот с суммарной концентрацией 10^-7, 10^-9, 10^-11 М. «Раундап» содержит 360 г/л глифосата и 180 г/л поверхностно-активного вещества.

В качестве контроля использовался стандартный 1% раствор «Раундап» в воде. Опытные образцы готовились путем разбавления стандартного рабочего раствора водой или водой и раствором сверхмалых доз органических кислот (СМД) с концентрацией 10^-7, 10^-9 и 10^-11 М. Массовая доля рабочего раствора «Раундап» в образцах составляла от 5 до 100%. Исследования проводились в четырехкратной повторности. Площадь опыта составила 1 м². Для опыта был выбран участок, не обрабатывавшийся в течение пяти лет, на котором произрастали осот (Sonchus), щирица (Amaranthus), лебеда (Atriplex patula), горчак (Picris), полынь (Artemisia), ежовник обыкновенный (Echinochloa), одуванчик (Taraxacum officinale), клен ясенелистный (Acer negundo) и вьюнок (Convolvulus).

Участки земли опрыскивались опытным раствором в норме 50 см³/м². Опрыскивание проводили 12 августа 2010 г. в фазу полного развития растений до наступления заморозков на почве. За период наблюдения осадки наблюдались в виде росы.

Результаты исследований обрабатывались с помощью методов математической статистики.

В таблицах 1, 2 и 3 представлена доля выживших растений через четыре недели при обработке смесью «Раундап» и СМД в концентрации 10^-7, 10^-9 и 10 ^-11 моль/л соответственно.

10^-7 моль/л - концентрация раствора, содержащего смесь заявленных кислот (содержит 14,1×10^-7 г лимонной кислоты, 19,6×10^-7 г -кетоглутаровой 23,7×10^-7 г янтарной, 35,9×10 ^-7 г яблочной и 3,4×10^-7 г щавелевой кислоты).

10^-9 моль/л - концентрация раствора, содержащего смесь заявленных кислот (содержит 14,1×10^-9 г лимонной кислоты, 19,6×10^-9 г -кетоглутаровой 23,7×10^-9 г янтарной, 35,9×10 ^-9 г яблочной и 3,4×10^-9 г щавелевой кислоты).

10^-11 моль/л - концентрация раствора, содержащего смесь заявленных кислот (содержит 14,1×10 ^-11 г лимонной кислоты, 19,6×10^-11 г -кетоглутаровой 23,7×10^-11 г янтарной, 35,9×10^-11 г яблочной и 3,4×10^-11 г щавелевой кислоты).

Таблица 1
Доля выживших растений через четыре недели (10-7) (часть 1)
Вариант	Массовая доля «Раундап», % от рабочего раствора
5	10	20	25
в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД
Осот огородный	8,6±2,1	9,2±2,8	10,4±2,3	9,7±2,6	7,7±2,6	0	3,7±0,7	0
Щирица запрокинутая	5,3±1,6	5,1±0,7	9,2±2,7	6,2±1,3	8,3±2,0	0	0	0
Лебеда раскидистая	9,2±1,7	8,4±2,2	10,0±1,5	5,8±1,4	6,7±2,4	0	6,3±1,5	0
Горчак ползучий	7,4±1,8	6,3±1,5	3,7±0,8	7,3±2,1	2,0±1,0	8,4±2,3	1,0	0
Полынь горькая	6,2±2,3	3,4±0,6	4,3±2,1	5,2±1,4	5,3±0,7	4,6±0,9	4,7±0,7	2,1±0,9
Ежовник обыкновенный	1,0±0,2	1,0±0,2	2,3±0,6	1,5±0,4	2,0	1,0	1	2,0±0,8
Одуванчик	2,0±0,6	1,5±0,4	1,5±0,3	1,5	1,0	1,5	1,5	1,0
Клен ясенелистный	4,4±1,3	5,2±1,2	6,7±0,9	8,3±2,2	5±1,5	6,1±1,4	9±1,4	4,1±0,3
Вьюнок	2,7±1,5	1,6±0,3	5,9±2,7	5,7±1,9	2,0	2,4±0,5	1,5±0,6	1,5±0,6

Таблица 1
Доля выживших растений через четыре недели (10-7) (часть 2)
Вариант	Массовая доля «Раундап», % от рабочего раствора
33	50	75	100
в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД
Осот огородный	2,3±0,7	0	0,3±0,1	0	0	0	0	0
Щирица запрокинутая	0	0	0	0	0	0	0	0
Лебеда раскидистая	1,7±0,3	0	0	0	0	0	0	0
Горчак ползучий	1,0±0,6	2,0±0,7	0	0	0	0	0	0
Полынь горькая	3,7±0,7	1,5±0,4	3±1,4	0,9±0,2	0,8±0,5	0	0	0
Ежовник обыкновенный	1,0	0	3,0	0	0	0	0	0
Одуванчик	1,5±0,6	1,0	1,0	0	0	0	0	0
Клен ясенелистный	1,5±0,6	1,0	4,7±0,7	0	1,5±0,3	0	0	0
Вьюнок	1,5±0,6	1,5±0,7	2±0,6	0	0	0	0	0

Таблица 2
Доля выживших растений через четыре недели (10-9) (часть 1)
Вариант	Массовая доля «Раундап», % от рабочего раствора
5	10	20	25
в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД
Осот огородный	8,6±2,1	6,3±1,7	10,4±2,3	8,4±2,2	7,7±2,6	0	3,7±0,7	0
Щирица запрокинутая	5,3±1,6	7,4±1,4	9,2±2,7	9,6±1,5	8,3±2,0	0	0	0
Лебеда раскидистая	9,2±1,7	9,7±2,1	10,0±1,5	4,3±0,7	6,7±2,4	0	6,3±1,5	0
Горчак ползучий	7,4±1,8	6,3±1,6	3,7±0,8	6,3±1,4	2,0±1,0	1,0±0,4	1,0	1,0±0,3
Полынь горькая	6,2±2,3	5,6±1,7	4,3±2,1	6,9±2,1	5,3±0,7	4,1±1,6	4,7±0,7	1,5±0,6
Ежовник обыкновенный	1,0±0,2	1,5±0,4	2,3±0,6	1,5±0,3	2,0	1,3±0,3	1,0	1,7±0,8
Одуванчик	2,0±0,6	1,4±0,7	1,5±0,3	1,0±0,2	1,0	1,5	1,5	1,0
Клен ясенелистный	4,4±1,3	5,7±1,5	6,7±0,9	4,8±1,2	5±1,5	2,4±0,8	9±1,4	3,8±1,2
Вьюнок	2,7±1,5	3,2±0,7	5,9±2,7	5,2±1,7	2,0	3,4±1,1	1,5±0,6	1,2±0,4

Таблица 2
Доля выживших растений через четыре недели (10-9) (часть 2)
Вариант	Массовая доля «Раундап», % от рабочего раствора
33	50	75	100
в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД
Осот огородный	2,3±0,7	0	0,3±0,1	0	0	0	0	0
Щирица запрокинутая	0	0	0	0	0	0	0	0
Лебеда раскидистая	1,7±0,3	0	0	0	0	0	0	0
Горчак ползучий	1±0,6	2,0±0,8	0	0	0	0	0	0
Полынь горькая	3,7±0,7	1,0±0,3	3±1,4	0	0,8±0,5	0	0	0
Ежовник обыкновенный	1,0	0	3,0	0	0	0	0	0
Одуванчик	1,5±0,6	1,5	1,0	0	0	0	0	0
Клен ясенелистный	1,5±0,6	2,2±0,6	4,7±0,7	0	1,5±0,3	0	0	0
Вьюнок	1,5±0,6	1,7±0,4	2±0,6	0	0	0	0	0

Таблица 3
Доля выживших растений через четыре недели (10-11) (часть 1)
Вариант	Массовая доля «Раундап», % от рабочего раствора
5	10	20	25
в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД
Осот огородный	8,6±2,1	9,5±2,4	10,4±2,3	9,0±3,4	7,7±2,6	0	3,7±0,7	0
Щирица запрокинутая	5,3±1,6	4,7±0,9	9,2±2,7	9,3±1,9	8,3±2,0	0	0	0
Лебеда раскидистая	9,2±1,7	8,1±1,4	10,0±1,5	3,8±0,5	6,7±2,4	0	6,3±1,5	0
Горчак ползучий	7,4±1,8	9,6±2,3	3,7±0,8	4,0±1,0	2,0±1,0	1,5±0,7	1	0
Полынь горькая	6,2±2,3	4,8±1,7	4,3±2,1	3,7±1,2	5,3±0,7	2,3±0,3	4,7±0,7	1±0,34
Ежовник обыкновенный	1,0±0,2	1,0±0,2	2,3±0,6	1,5±0,6	2	1,0±0,2	1	1±0,56
Одуванчик	2,0±0,6	1,5±0,4	1,5±0,3	1,5±0,6	1	1	1,5	1
Клен ясенелистный	4,4±1,3	3,2±1,1	6,7±0,9	5,5±0,7	5±1,5	2,8±0,8	9±1,4	5±0,34
Вьюнок	2,7±1,5	3,8±1,2	5,9±2,7	7,3±2,6	2	2,3±0,3	1,5±0,6	0,8±0,7

Таблица 3
Доля выживших растений через четыре недели (10-11) (часть 2)
Вариант	Массовая доля «Раундап», % от рабочего раствора
33	50	75	100
в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД	в воде	в СМД
Осот огородный	2,3±0,7	0	0,3±0,1	0	0	0	0	0
Щирица запрокинутая	0	0	0	0	0	0	0	0
Лебеда раскидистая	1,7±0,3	0	0	0	0	0	0	0
Горчак ползучий	1±0,6	1±0,3	0	0	0	0	0	0
Полынь горькая	3,7±0,7	1±0,3	3±1,4	0	0,8±0,5	0	0	0
Ежовник обыкновенный	1	0	3	0	0	0	0	0
Одуванчик	1,5±0,6	1	1	0	0	0	0	0
Клен ясенелистный	1,5±0,6	2±0,3	4,7±0,7	0	1,5±0,3	0	0	0
Вьюнок	1,5±0,6	1±0,6	2±0,6	0	0	0	0	0

Из представленных данных следует, что через четыре недели полностью погибают:

при концентрации 20% от рабочего раствора в присутствии СМД - осот, щирица, лебеда;

при концентрации 33% - ежовник обыкновенный;

при концентрации 50% - горчак, полынь, одуванчик, клен ясенелистный и вьюнок.

Так как при обработке участков с сорными растениями раствором «Раундап» и СМД в концентрациях 10^-7, 10^-9 и 10 ^-11 моль/л получены сходные результаты, лучшим вариантом можно считать обработку смесью раствора «Раундап» и СМД в концентрации 10^-11 моль/л, при следующем соотношении исходных компонентов, г/л:

Глифосат	0,9
Лимонная кислота	14,1×10-11
-Кетоглутаровая кислота	19,6×10-11
Янтарная кислота	23,7×10-11
Яблочная кислота	35,9×10-11
Щавелевая кислота	3,4×10-11
Вода	до 1000

В настоящее время БТИ АлтГТУ составлен договор с Бийской льняной компанией об испытаниях предлагаемого технического решения в крупномасштабном полевом опыте.

Список использованной литературы

1. Гурикова Е.И. Влияние пестицидов на полезную энтомофауну посевов ярового рапса. / Е.И.Гурикова, О.И.Нехай, Е.В.Филиппова, А.Ф.Хуторной // Аграрная наука сельскому хозяйству: сборник статей: книга 2 / IV Международная научно-практическая конференция (5-6 февраля 2009 г.). - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2009. - С.383-386.

2. Грачев В.А. Очерки экологии промышленных районов Свердловской области. / В.А.Грачев / Интернет-издание книги Дискомфортные зоны местообитания населения Среднего Урала, 2008 г. e9.ru/lit/ecoural/.

3. Шаповалов А.А., Пуцыкин Ю.Г., Егоров Б.Ф. Способ борьбы с сорными растениями, гербицидная композиция и синергист, повышающий активность гербицидов: Пат. 2130260 РФ, 1998.

4. Непочатов А.П., Зимовская А.Т. Влияние минеральных удобрений на эффективность гербицида 2,4-Д // Агрохимия. 1977. № 7. С.104-110.

5. Бугаевский В.К., Кильдюшкин В.М., Корнев В.А., Лесовая Г.М., Животовская Е.Г. / Применение мочевины для питания и защиты озимых колосовых культур. // Земледелие, 2005; № 6. - С.31-32.

6. Шаповалов А.А., Эпштейн С.М., Тащи В.П., Пуцыкин Ю.Г. и др. Соли 1-фенил-3-(1.2.4-триазол-4-ил)мочевины, обладающие свойством регуляторов роста растений. А.с. № 1732651 (РФ) Б.И. 1992. № 14. С.25

7. Robert Coleman, Okemos, Enhanced herbicides // Pat. № 6969696 from Jan 17, 2003.