Средство защиты картофеля от вирусных заболеваний

 

Использование: сельское хозяйство, средство защиты растений от вирусных заболеваний. 4-Метил-3,3-диоксо-1,2-дигидротиено[3,2-а] нафтахинон обладает защитным действием при поражении картофеля вирусными заболеваниями и может быть использован в качестве средства защиты картофеля от вирусных заболеваний. 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, конкретно к области защиты растений от вирусных заболеваний.

Практическое применение для борьбы с болезнями и фитопатогенными грибами в ряду соединений хинонового типа получил 2,3-дихлор-1,4-нафтохинон (дихлон), формулы Его применяют для опрыскивания зеленых растений. Недостатками этого препарата являются его фитоцидные свойства при повышенных концентрациях, сильное раздражение кожи и высокая токсичность для рыб (0,12-0,34 мг/кг). Еще более сильными противовирусными свойствами при вирусных заболеваниях растений (свекла, томатов) обладают 2-хлор- или 2-бром-3-алкилзамещенные 1,4-нафтохиноны с алкилом С₄-С₅, а также хинолин-5,8-дионы, которые не нашли практического применения в связи с высокой токсичностью и высокой раздражительной способностью, а также не технологичными способами получения.

В качестве прототипа средства защиты картофеля от вирусных заболеваний выбран широко применяемый в сельском хозяйстве ретардант хлорхолинхлорид (препарат ТУР) формулы СlCH₂CH₂N⁺(CH₃)₃Cl^-.

Обработку растений проводят опрыскиванием зеленых растений в фазе бутонизации, водным 67%-ным раствором препарата. ЛД₅₀ для экспериментальных животных составляет 600 мг/кг. Норма расхода препарата 1,8-4,0 кг/га. Недостатками средства являются его токсичность, повышенные нормы расхода, а также его ретардантные свойства, связанные с нарушением биосинтеза гиббереллинов и тем самым вызывающие образование короткостебельных растений.

Целью изобретения является поиск высокоэффективных средств защиты картофеля от вирусных заболеваний.

Поставленная цель достигается использованием 4-метил-3,3-диоксо-1,2-дигидротиено[3,2-а] нафтохинона (I) в качестве средства защиты картофеля от вирусных заболеваний.

Соединение 4-метил-3,3-диоксо-1,2-дигидротиено[3,2-a] нафтохинон известно.

Способ получения соединения (I) заключается в реакции циклоприсоединения 2-изопропенил-2-тиолен-1,1-диоксида с бензохиноном в уксусной кислоте (кипячение) и последующем окислении полученного замещенного гидрохинона действием церийаммонийнитрата в ацетонитриле. Выход соединения (I) на две стадии составляет 65-68%.

Защитное действие предлагаемого препарата от вирусных заболеваний картофеля исследовали в полевых условиях КазНИИ картофельного и овощного хозяйства. Полевые испытания соединения проводили на картофеле, нестойком к вирусному поражению на очищенном препарате вируса "табачной мозаики" с использованием изомерованных листьев растения индикатора Nicotiano glutinosa по известному методу. Размер делянок 3 м², число учетных растений 45, по три повторности каждого варианта. Обработку растений, пораженных фитовирусами, осуществляли в фазу бутонизации путем опрыскивания растений растворами испытываемых веществ в концентрации 0,005%. В течение вегетации определяли интенсивность поражения вирусными заболеваниями контрольных (необработанных) и опытных растений, а также концентрацию вирусов в листьях картофеля методом предельного разведения сока. В конце вегетационного периода был проведен учет урожая контрольных и опытных растений. Полученные результаты представлены в таблице.

Из данных таблицы видно, что в полевых условиях, на делянках, обработанных тиенонафтохиноном (I) и широко применяемым в сельском хозяйстве эталонным препаратом ТУР болезни вирусной этиологии проявляются слабее, чем в контроле. Количество визуально здоровых кустов на делянках, обработанных тиенонафтохиноном (I) составило 20,9%, что в 2,3 раза больше, чем в контроле, и в 1,3 раза выше, чем на делянках, обработанных препаратом ТУР; процент растений, пораженных тяжелыми формами вирусных заболеваний (закручивание листьев, источники устойчивости к которому практически отсутствуют) при использовании предлагаемого соединения составляет 37,9%, что в 2 раза ниже, чем в контрольной группе. Урожай клубней картофеля при использовании замещенного тиенонафтохинона (I) повысился на 13,4% или на 45 г на каждый куст. Использование препарата ТУР в этих условиях приводит к повышению урожайности на 7,2% или 25 г на один куст, в 2 раза меньше, чем при использовании соединения (I).

По известным данным при использовании частично пораженного картофеля, введение препарата ТУР привело к увеличению урожайности на 17-22 ц/га, что составляет 4,5-7,5%. Пораженность вирусными болезнями уменьшилась в 2,5-3,0 раза против необработанного картофеля (контроль). В данном же случае, при использовании полностью пораженного картофеля пораженность снизилась на 10,8-18,5%, повысилась урожайность на 18,2-25,8%.

Острая токсичность 4-метил-3,3-диоксо-1,2-дигидротиено[3,2-а]нафтохинона, определенная по методу Кербера, составляет 800 мг/кг. Соединение относится к третьему классу умеренно опасных веществ. ЛД₅₀ аналога по свойствам - препарата ТУР (67%-ного водного раствора) составляет 640 мг/кг, т. е. токсичность изучаемого соединения в 1,3 раза ниже, чем у аналога.

Таким образом, предлагаемое средство обладает высоким защитным действием по отношению к вирусным заболеваниям картофеля. Основным достоинством предлагаемого препарата являются малые активные дозы вещества - 0,005 мас.% - и эффективность в отношении болезней скручивания листьев, сильное развитие которых отмечается в последние годы в разных регионах страны. Применение препарата приводит к повышению урожая картофеля в 2 раза, по сравнению с известным средством ТУР, который, кроме того, используется в тысячекратных дозах, по сравнению с использованием препарата (I). Токсичность предлагаемого средства в 1,3 раза ниже, чем у эталонного препарата ТУР. Данное изобретение иллюстрируется примерами.

П р и м е р 1. Синтез 4-метил-3,3-диоксо-1,2-дигидротиено[3,2-а]нафтохинона. Раствор 1,0 г бензохинона и 1,6 г 2-изопропенил-2-тиолен-1,1-диоксида кипятили в 20 мл уксусной кислоты 12 ч. По охлаждении и упаривании на часовом стекле выделили 1,7 г (70%) 4-метил-6,9-дигидрокси-3,3-диоксо-1,2,5,9в-тетрагидротиено[3,2-а] нафтали- на (II). Оставшийся маточный раствор после упаривания хроматографировали на SiO₂ (элюенты - хлороформ, хлороформ-метанол, 10: 1) выделили 0,5 г (20%) вещества (II). Т.пл. 279-282^оС (из этанола). ИК спектр (см^-1): 780, 810, 1080, 1130, 1290, 1310, 3360, 3460.

Найдено, %: С 59,7; Н 5,0; S 12,0.

С₁₃Н₁₄О₄S.

Вычислено, %: С 59,9; Н 4,9; S 12,0.

Окисление гидрохинонового производного (II).

К раствору 0,5 г гидрохинона (II) в 3,0 мл MeCN добавили 10,2 г церийаммонийнитрата, нанесенного на силикагель. Суспензию перемешивали в токе аргона 5 ч, разбавили 30 мл метиленхлорида, раствор выпаривали в вакууме, через 10 мин еще раз разбавили метиленхлоридом, отфильтровали силикагель, промыли 30 мл метилен хлорида, раствор выпаривали в вакууме водоструйного насоса, остаток кристаллизовали из эфира. Получили 0,42 г (81%) 4-метил-3,3-диоксо-1,2-дигидротиено[3,2-а] нафтохинона (I). Т.пл. 200-203^оС (разл., из эфира).

ИК спектр (см^-1): 750, 1100, 1125, 1140, 1315, 1675, 1680.

Спектр ПМР (δ , м.д., СD Cl₃): 2,82 с (СН₃), 3,55 д.д.д. (2Н, Н¹, J 17,2; 4,5; 7,6 и 2,8 Гц), 3,75 д.д.д. (2Н, Н², J = 2,7; 6,5; 14,8; 4,5 Гц); 6,99 с (2Н, Н^7,8), 8,20 с (1Н, Н⁵).

Найдено, %: С 59,8; Н 4,0; S 12,5.

С₁₃Н₁₀О₄S.

Вычислено, %: С 59,5; Н 3,9; S 12,2.

П р и м е р 2. Изучение противовирусного действия вещества (I) проводили на очищенном препарате вируса "табачной мозаики" с использованием изомерованных листьев растения -индикатора Nicotiana glutinosa. Определение концентрации вируса в листьях проводили методом предельного разведения сока. Размер опытных делянок 3 м², число учетных растений - 45, каждый вариант повторяли по 3 раза. Концентрация испытываемого соединения 0,005%. При использовании изучаемого препарата количество визуально здоровых кустов составляет 20,9%, количество слабопораженных кустов - 41,3%, сильнопораженных - 37,9% соответственно.

Формула изобретения

СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ КАРТОФЕЛЯ ОТ ВИРУСНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.

Применение 4- метил-3,3-диоксо-1,2-дигидротиено(3,2-а) нафтохинона формулы в качестве средства защиты картофеля от вирусных заболеваний.

РИСУНКИ

Рисунок 1