Обзор посвящен разработкам ВНИИ химических средств защиты растений в области регуляторов роста растений. Описаны препараты гидрел, дигидрел, этамон, картолин-2, оксикарбам, цитодеф, круг, эллипс, в разные годы рекомендовавшиеся к применению в растениеводстве на территории РФ.
Введение
Внедрение в практику растениеводства регуляторов роста растений началось в середине прошлого века. Первоначально это были фитогоромоны, а позднее синтетические продукты [1]. Однако, не смотря на то, что существует ряд примеров исключительно высокой экономической эффективности применения регуляторов роста растений, по объемам производства и использования они значительно уступают пестицидам [2]. Не в последнюю очередь это связано с тем, что эффективность применения регуляторов роста зависит от эффективности всех остальных агротехнических мероприятий, включая применение удобрений и пестицидов. Другой существенной трудностью является необходимость более точного, чем в случае пестицидов, соблюдения доз, сроков и технологии их внесения. Поэтому более широкое применение нашли регуляторы роста ингибирующего типа действия, в первую очередь ретарданты и дефолианты. Тем не менее, низкие нормы расхода регуляторов, возможность управлять с их помощью процессами роста и развития растений, изменять устойчивость растений к различным внешним факторам определяет их перспективность.
Значительная потребность в пестицидах и соответственно большие объемы производств, в сочетании с высокой прибылью от их реализации, привели к тому что этот рынок освоили и прочно захватили крупнейшие западные химические концерны. В то же время рынок регуляторов роста, потребность в которых зачастую может быть обеспечена за счет опытных и пилотных установок в большей степени формируется отечественными производителями и разработчиками. В 2002 году из 39 регуляторов роста, разрешенных к применению в сельском хозяйстве, 36 разработаны или производятся в РФ. Основной объем этих препаратов используется в личных подсобных хозяйствах и декоративном растениеводстве.
ВНИИ химческих средств защиты растений на протяжении всей своей сороколетней истории вел разработки в области регуляторов роста растений. Ведущие ученые этого института Н. Н. Мельников и Ю. А. Баскаков выпустили первую отечественную монографию посвященную применению и производству гербицидов и регуляторов роста растений [3]. Ряд научных коллективов института вел большую работу по синтезу и отбору новых химических структур обладающих рострегулирующими свойствами. В институте выполнен значительный объем исследований по изучению механизма действия различных типов регуляторных веществ - дефолиантов, ретардантов, цитокининов, антистрессовых препаратов, разработаны оригинальные системы скрининга веществ на различные типы рострегулирующей активности [4,5]. За годы своего существования институт активно участвовал в создании производств и внедрении в практику сельского хозяйства ретардантов, дефолиантов, антистрессовых препаратов. Им в различные периоды регистрировалось по линии Госхимкомиссии более десятка новых действующих веществ и их препаративных форм. Естественно эта работа не могла быть выполнена без активного взаимодействия с институтами АН СССР, и Сельскохозяйственной Академии, а также отраслевыми институтами Минсельхоза.
Хотя количество новых химических соединений, обладающих высокой рострегулирующей активностью, которые были открыты и изучены во ВНИИХСЗР, исчисляется сотнями, ниже мы более подробно расскажем о разработках, которые вышли на уровень опытно-промышленного производства и применения.
Этамон
Развивая работы в области поиска новых регуляторов роста среди солей, образованных замещенными гидразинами и фосфорсодержащими органическими кислотами, которые были начаты созданием препаратов гидрел и дигидрел, Н.Н. Мельниковым и его сотрудниками был предложен новый регулятор роста этамон - диметилфосфорнокислый диметилгидроксиэтиламмоний [28].
Отобранный при первичном скрининге на культурах клеток высших растений, его рострегулирующее действие затем изучалось на целом спектре культур, включая сахарную свеклу, картофель, бобовые [29]. Наиболее интересным с практической точки зрения было его положительное влияние на рост и накопление ассимилятов корневой системой растений [30]. При этом положительные эффекты наблюдаются как при обработке препаратом наземной части растений так и при обработке им семян перед высевом или непосредственным контакте с ним корневой системы. В случае обработки этамоном семян сахарной, столовой и кормовой свеклы в дозе 10г/тонну или вегетирующих растений в дозе 50-100г/га это приводит к повышению урожая корнеплодов на 15-20% . В случае сахарной свеклы применение этамона в конечном итоге увеличивает на 20% выход сахара-сырца.
Всплеск быстрого роста корневой системы, который удается вызывать с помощью этамона, оказался весьма полезен при выращивании овощных культур в закрытом грунте в особенности на почвозаменителях. В этих случаях рост корневой системы часто отстает от роста надземной части растения, что вызывает угнетение роста растений и снижение их урожайности. Идеальная растворимость препарата в воде, он и выпускается в виде 50% водного раствора, делает удобным его внесение через системы капельного полива. При этом норма расхода препарата 30-50г/га.
Было высказано предположение, что этамон, уже находясь внутри растительной клетки или ее клеточных органелл, распадается на фосфор и азотсодержащие фрагменты, которые являются удачными формами для осуществления внутриклеточного питания.
В конце восмидесятых годов этамон был зарегистрирован и разрешен для применения на сахарной, столовой и кормовой свекле. Было начато его производственное применение. Однако после распада СССР и кардинального изменения структуры сахаропроизводства препарат был забыт. В настоящее время надежда на возрождение связана с интересом к нему тепличных хозяйств, выращивающих овощные культуры на малообъемной гидропонике.
