Фармайод – препарат для комплексной защиты растений
К настоящему моменту известно, что около 47% патогенов, вызывающих новые болезни растений во всем мире, являются вирусами. Они создают серьезную угрозу для широкого спектра культурных растений, используемых не только для продовольствия, но и для производства волокна, лекарственных препаратов, а также в декоративных целях. При этом отдельные патогены, такие как вирусы обыкновенной мозаики огурца или мозаики табака, могут инфицировать более 1000 видов растений из более, чем 85 семейств, а вредоносность вирусных болезней в условиях защищенного грунта неуклонно возрастает с активным внедрением многооборотных технологий и интерплантинга.
В 2011 г. в журнале Molecular Plant Pathology были опубликованы итоги опроса специалистов в области молекулярной патологии растений о степени хозяйственной значимости и вредоносности ряда фитопатогенных вирусов. В рейтинге наиболее значимых оказались вирусы мозаики табака и томата (Tobacco mosaic virus, Tomato mosaic virus), вирус обыкновенной мозаики огурца (Cucumber mosaic virus), вирус зелёной крапчатой мозаики огурца (Cucumber green mottle mosaic virus), вирус пятнистого увядания (бронзовости) томата (Tomato spotted wilt virus), Y- и Х-вирусы картофеля (Potato virus Y, Potato virus X).
Многие из указанных патогенов особенно вредоносны для таких культур как огурец и томат защищенного грунта. Помимо снижения фотосинтетической активности, в следствие различных деформаций и измельчания листьев, ущерб значительно возрастает из-за потери товарности плодов (рис.1).
Под влиянием вирусов табачной и томатной мозаик (рис. 2) существенно снижается уровень полезного для человека пигмента – ликопина – в плодах томата; в плодах огурца, инфицированного вирусом огуречной мозаики, снижается уровень сахара, что ухудшает их качество.
Большая часть мер защиты от вирусных болезней основана на профилактических мероприятиях и снижении темпов развития инфекции с помощью различных агротехнических приемов: контроль посадочного и посевного материала, фитосанитарный мониторинг в периоды наибольшей опасности инфицирования (всходы, цветение, начало плодоношения), выбраковка растений с признаками заражения, борьба с сорными растениями-резерваторами и насекомыми-переносчиками, получение вирусоустойчивых и толерантных сортов, создание трансгенных растений, использование иммуномодуляторов и т.д.
Метод химиотерапии фитовирусов пока не нашел обширного использования в практике растениеводства, поскольку подавление патогенов антивирусными препаратами часто сопутствует угнетению жизненно важных процессов в самом растении. Таким образом, поиск и разработка экологически малоопасных и нефитотоксичных препаратов, способных ингибировать вирусы в клетках вегетирующих растений, становятся особенно актуальными.
Среди накопленных знаний о таких средствах отдельный интерес представляет информация о влиянии йода на растения и элиминации в них вирусной инфекции.
Известно, что среди всех форм йода наибольшей антимикробной активностью обладает молекулярный йод, что обуславливает его широкое применение в медицине и дезинфекции. Но несмотря на ряд преимуществ, главной проблемой использования как органических, так и неорганических соединений йода является их высокая токсичность, а также низкая растворимость в воде и спирте некоторых из них.
На базе ООО НБЦ «Фармбиомед» был разработан йодполимерный комплексный водорастворимый дезинфектант «Фармайод 10%», сохраняющий высокую биологическую активность молекулярного йода, но лишенного побочных действий. «Фармайод 10%» широко используется в тепличных комбинатах:
1. 0,1-0,5%-ный рабочий раствор – проведение ликвидационных обработок растений с целью подавления уже присутствующей инфекции, а также предотвращения её распространения на предприятии при удалении/выносе растений;
2. 1-3%-ный рабочий раствор – влажная обработка/опрыскивание стекол, конструкций, пленки. Установлено, что в результате применения препарата в указанных концентрациях достигается снижение инфекционной нагрузки на 92-100%.
Практика применения препарата в качестве дезинфицирующего средства на предприятиях агропромышленного комплекса показала его высокую эффективность против фитопатогенов, что дало возможность дальнейшего изучения вирулицидных свойств препарата против фитовирусов и проведения испытаний на растениях.
Одновременно руководством компании было принято решение о регистрации более экологически безопасной формы препарата – «Фармайод, ГР» – как противовирусного средства для профилактики и лечения вирусных инфекций сельскохозяйственных культур.
Механизм противовирусной активности Фармайода основан на том, что активный йод, медленно высвобождающийся из йодполимерного комплекса, окисляет нуклеотиды и аминокислоты, что приводит к денатурированию и дезактивации белковых структур патогена, а также ДНК/РНК вируса.
Физиологическое действие йода на растения осуществляется посредством специфического участия его в азотном обмене и последующим неспецифическим влиянием на активность ферментов и окислительно-восстановительные процессы, а также на состояние воды в тканях, как элемента отрицательной гидратации. Кроме того, йод, индуцируя биосинтез азотистых веществ, повышает скорость образования запасных и опорных белков, необходимых для создания органической массы, что в конечном итоге приводит к увеличению урожая и улучшению его качественного состава.
За годы исследований Фармайод был неоднократно испытан на огурце и томате защищенного грунта в системе защиты от вирусных болезней.
В работах по изучению эффективности Фармайода против вируса мозаики томата было достоверно установлено снижение концентрации вируса в опытных растениях, сокращение числа растений с признаками болезни и ослабление проявления внешних симптомов. Фитотоксическое действие на растения отсутствовало. При применении Фармайода в качестве протравителя было установлено, что обработка семян томата 0,5%-ным раствором препарата при экспозиции 30 мин, способна эффективно подавлять поверхностную инфекцию и сдерживать развитие патологического процесса в вегетирующих растениях (Келдыш М.А. и др. 2013).
Применение Фармайода как профилактического и лечебного средства против проявления на томатах синдрома «неравномерного окрашивания плодов», вызванного комплексом вирусов, позволило не только затормозить проявление указанного синдрома, но и получить биологическую эффективность близкую к 100%. Плоды с обесцвеченными пятнами были единичны (Терешонкова Т.А., Борисова И.П. и др, 2018).
В опытах, проводимых на культуре огурца защищенного грунта, биологическая эффективность применения Фармайода против вирусов обыкновенной и зелёной крапчатой мозаики огурца составляла 74,7-83,6% в зависимости от испытываемой концентрации рабочего раствора препарата (0,03 и 0,05%). На обработанных делянках в опытных вариантах величина прибавки сохраненного урожая составила 11,0-12,9% к контролю.
На основе полученных данных были разработаны рекомендации по применению Фармайода против основных вирусных заболеваний растений в защищенном грунте:
Помимо антивирусной активности была отмечена эффективность профилактических обработок растений томата Фармайодом для защиты от мягкой водянистой гнили плодов (Pectobacterium carotovorum) и фитофтороза (Phytophthora infestans).
В 2014 г. на территории одного из тепличных комбинатов было обнаружено новое экономически вредоносное заболевание огурца и других овощных культур в условиях защищенного грунта – «crazy roots» («бешеные корни», «бородатость» корней), вызываемое особой группой штаммов рода Agrobacterium. В ходе работ по искоренению патогена была изучена биологическая активность Фармайода с дальнейшим включением препарата в схему профилактических и защитных мероприятий против данного возбудителя: полив под корень 0,06% рабочим раствором препарата молодых растений через 2-3 недели после высадки на постоянное место; пролив повторно используемых матов 1-2%-ным рабочим раствором препарата по 1 л на мат, объёмом 15 л.
В 2018-2019 гг. в условиях грунтовых плёночных теплиц на базе ВНИИО были проведены испытания баковой смеси кремнийсодержащего удобрения Силиплант (1,2 л/га) и Фармайода (0,02%) против мучнистой росы огурца (Oidium erysiphoides). Установлено повышение биологической эффективности обработок до 76,8%, прибавка урожайности составила 17,0% к контролю (Алексеева К.Л., Сметанина Л.Г., 2020 г.).
Препарат также применяли на плодовых культурах (яблоня, виноград) и культурах открытого грунта (томат, картофель) с целью установления наиболее полного спектра действия.
Результаты многолетних исследований подтвердили высокую эффективность Фармайода в отношении:
- фитопатогенных вирусов родов: Capillovirus, Carlavirus, Cucumovirus, Foveavirus, Nepovirus, Potexvirus, Potyvirus, Pomovirus, Polerovirus, Tobamovirus, Tospovirus;
- фитопатогенных бактерий: Pectobacterium carotovorum subsp. atroseptica, Erwinia tracheiphila, Pseudomonas corrugata, Pseudomonas syringae, Pantoea agglomerans, Xanthomonas campestris, Agrobacterium tumefaciens;
- фитопатогенных грибов: Venturia inaequalis, Oidium tuckeri, Phytophthora infestans.