Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Опыление, цветение, корневая система, сокодвижение и др.
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2160
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 416 раз
Поблагодарили: 253 раза

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

y_fed, Юрий, извинения просить вам не за что :yes:. Наоборот, рад вопросам.

По существу: ионы существуют даже в твёрдой фазе (ионные кристаллы). Так что говорить о растворимости их можно. Даже гидратированные формы ионов могут быть не только в растворе, но и в составе кристаллогидратов.

Как бы ни была мала растворимость ХОМа, он действует на грибки только в растворенном состоянии. Вопрос в избирательности поглощения клетками гриба и растения...

В остальном ваши наблюдения, собственно, как раз подкрепляют изложенное.

С уважением, Андрей
Знание - сила!
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2160
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 416 раз
Поблагодарили: 253 раза

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

AndreyNikitin писал(а): 03 янв 2021, 10:32 По существу: ионы существуют даже в твёрдой фазе (ионные кристаллы). Так что говорить о растворимости их можно.
Кстати, только так и никак иначе. В куске металла, например, имеем ионную решётку, заряд которой уравновешен даже на микроуровне "электронным газом" (своего рода одна гигантская молекула размером в монокристалл металла в составе данного объекта). И именно поэтому металлы, в отличие от многих своих солей, очень плохо (мягко говоря) растворимы в воде. Практически нерастворимы. Сначала, например, при реакции с кислотой металл превращается в ион металла в чистом виде (без экранирования "электронным газом") и только потом возможны электростатическая ориентация дипольных молекул воды, формирование из них гидратной оболочки и растворение. При кристаллизации часть гидратной оболочки способна сохраняться, а кристаллогидрат - плавиться в собственной кристаллизационной воде, переходя в форму концентрированного раствора без добавления жидкости :D.

Что до школьных учебников, при внимательном прочтении советской литературы такого типа можно очень многое для себя почерпнуть... А вот вспоминать, как учились, мало продуктивно. Уж с каким рвением учился, а не то что школьные - институтские пособия перечитываю и воспринимаю совершенно иначе... ;)

С уважением, Андрей
Знание - сила!
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2160
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 416 раз
Поблагодарили: 253 раза

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

Фосфат как иммуностимулятор и средство защиты растений


Достаточно хорошо известны успешные попытки применения МФК не только как удобрения, но и средства защиты растений от грибных заболеваний. Этот момент не мог остаться незамеченным академической наукой, особенно с учетом того, что в последние десятилетия самые разные элементы минерального питания оказываются предметом исследований, посвященных выявлению их регуляторного действия на растения и микроорганизмы. Не миновала чаша сия и фосфат-ион.

25 и 40 мМ монокалийфосфат (МФК) был успешно апробирован при мучнистой росе на винограде как отдельно, так и в сочетании с адьювантами (выполнявшими и роль эмульгаторов). В эксперименте применяли Твин-80 и Тритон Х-100, что, впрочем, не принципиально. Поражаемость существенно уменьшалась, хотя и менее эффективно, чем при действии апробированных для сравнения фунгицидов (беномил, Дорадо 480 EC, пенконазол, диниконазол, миклобутанил). Что интересно, дикалийфосфат был также эффективен как защитный агент, но именно у винограда, тогда как у другого объекта того же исследования - нектарина не проявлял эффекта. С чем это связано, авторы не показали. Возможно, речь идет о концентрационном пороге, так как у манго 50 мМ дикалийфосфат был более эффективен, чем МФК в той же концентрации. К сожалению, в приведенных примерах данных явно недостаточно, чтобы однозначно сказать, что лучше: МФК или дикалийфосфат, и в какой концентрации? Но результаты были достаточно убедительными для самих авторов, чтобы предложить МФК на винограде как идеальное ДВ с функциями удобрения и защитного вещества.

Не могу не отметить, что минус работы состоит в том, что МФК комбинировали с гидроксидом калия. То есть получался свежий дикалийфосфат, отличавшийся от готового разве что примесями. Либо его смесь с МФК, если нейтрализация прошла не полностью (дефицит щелочи). Это делает вопрос предпочтительного вида фосфорной соли еще менее решенным.

В приведенных примерах дозировка МФК (или дикалийфосфата) была невелика. При молярной массе 136,086 г/моль 25 мМ соответствует 3,4 г/л или 0,34% раствор, а 40 мМ - 5,5 г/л или 0,54%. На перце апробировали большую концентрацию МФК, соответствовавшую 1%. При этом наблюдали как локальное, так и системное защитное действие. Был выявлен распад мицелия и спороношений возбудителя мучнистой росы. Для 1-2% МФК и дикалийфосфата показано непосредственное фунгистатичное и фунгицидное действие по отношению к различным фитопатогенным грибам. Причем в данном случае дикалийфосфат был даже эффективнее, ингибируя рост мицелия некоторых видов на 100% (МФК - только на 52% максимум). В эксперименте с листьями пшеницы в той же работе отмечено подавление роста возбудителей ржавчины на 70-80%. При антракнозе огурца показана эффективность различных фосфатов.

Помимо мучнистой росы и ржавчины, МФК оказался эффективным и против вертициллезного увядания на томате. В данном случае речь идет об избытке фосфора в жидкой питательной среде Хогланда. В норме туда вносят 0,5 мл/л 1М раствора МФК, что дает конечную концентрацию 0,5 мМ. В эксперименте ее повысили в 4 раза - до 2 мМ. Концентрации маленькие, что связано с действием раствора непосредственно на корневую систему, лишенную защитной кутикулы, как на листе, либо, возможно, и с видовой спецификой растений. В любом случае, есть над чем задуматься - вертициллезное увядание является достаточно серьезной болезнью...

Естественно, физиологи проявили интерес к механизму защитного действия малых доз МФК. В ходе соответствующих исследований обнаружились разнообразные пути действия. Так, 25 мМ МФК индуцировал фенилаланинаммиаклиазу - ключевой фермент путей биосинтеза всего спектра защитных фенольных веществ, в итоге приводя к уменьшению поражения ячменя ржавчиной почти на 90%. При антракнозе огурца защитный эффект был связан с индукцией пероксидазы, имеющей отношение к лигнификации клеточных стенок, и хитиназы, атакующей клеточные стенки гиф гриба и приводящей к накоплению вторичных элиситоров - олигомеров хитина. Причем в данном случае защита была кратковременной, полностью затухая в течение недели. Соответственно, в идеале для проявления защитного эффекта МФК нужны либо частые опрыскивания, либо формы удобрения с постепенным высвобождени ем ДВ. Из кустарных препаратов такого типа сразу вспоминаю смесь по Fatter*у.

У огурца 1% раствор МФК по листу был эффективен против мучнистой росы, на 90% снижая как площадь поражения, так и количество конидий (спороношения гриба) на пораженных участках. Однако фосфат в питательном растворе под корень не работал, что могло быть связано как с меньшей концентрацией, так и локальностью эффекта. Несмотря на то, что в большинстве источников говорится о системной устойчивости, здесь указан локальный характер эффекта. Возможно, дело в специфике возбудителя и растения либо в том, что 1-2% МФК в растворе избыточен для реализации защитного действия. Подчеркиваю, речь не идет о сорбированных формах МФК, в том числе, например, на белках в составе кустарной смеси с молоком или крахмале - в настое или отваре овса.

Что интересно, при малых концентрациях МФК эффект замечен достаточно быстро. Однако при действии 100 мМ (!) фосфата на кукурузу в первые 10 дней различий с контролем не было, и только на 12 день уменьшалось поражение листьев грибком Setosphaeria turcica (он же Exserohilum turcicum). Возможная причина - избыток МФК. Фактически, уменьшение площади поражений (иногда более чем на 90%) было на молодых листьях, ткани которых получали уже сильно "разбавленный" фосфат. Наглядный пример: в случае с элиситорами "кашу маслом испортишь". Однако, при лечении антракноза у огурца МФК оказался максимально эффективным в концентрациях 50 и 100 мМ (уменьшение поражений на 96 и 99%, соответственно), неплохо работая при 10 мМ (78%) и даже 5 мМ (54%). Возможно, здесь специфика механизма защитного действия, например, прямое отравление гриба за счет связывания и осаждения необходимого ему кальция. Следует отметить, что огурец менее кальцефилен, чем виноград, для которого нет данных об апробации столь высоких доз МФК (13,6 г/л или 1,4%) как индукторов устойчивости к фитопатогенным грибам. В данном случае проявляется связь защитных эффектов двух макроэлементов - фосфора и кальция, антагонистичных в растворе (осаждение), но совместно действующих как элиситоры.

Итак, сделаю выводы.
1. МФК и другие растворимые соли фосфора - перспективные, но до сих пор мало изученные, особенно на винограде, минеральные элиситоры, одновременно являющиеся и хорошо известными источниками фосфора для растений. Среди заболеваний, которые можно вылечить с помощью данных ДВ, мучнистая роса винограда (оидиум).
2. В идеале дозировка фосфата должна быть маленькой (менее 1% в растворе), но при этом постоянно поддерживаемой за счет десорбции с носителя (в качестве которого могут быть использованы самые разные вещества и их смеси, в том числе природные типа молока или раствора крахмала).
3. Вопросы об оптимальной концентрации фосфата для защитного опрыскивания винограда и видах болезней, при которых оно эффективно, нуждаются в экспериментальном решении.

С уважением, Андрей
Знание - сила!
oleg.saratov
Завсегдатай
Сообщения: 3171
Зарегистрирован: 18 янв 2011, 15:45
Город: Саратов
Подпись: Олег
Благодарил (а): 225 раз
Поблагодарили: 335 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение oleg.saratov »

AndreyNikitin, Андрей, есть ли какой-то срок ожидания у таких обработок?Когда последняя обработка и когда первая?И как распределить в течении сезона обработки фунгицидами и МФК?
Аватара пользователя
y_fed
Завсегдатай
Сообщения: 2465
Зарегистрирован: 24 фев 2010, 20:12
Город: Ефремов
Подпись: Юрий
Откуда: Тульская обл. (53,14\38,07; h= 216м)
Благодарил (а): 64 раза
Поблагодарили: 194 раза

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение y_fed »

AndreyNikitin писал(а): 23 янв 2021, 19:51 ...разные элементы минерального питания оказываются предметом исследований, посвященных выявлению их регуляторного действия на растения и микроорганизмы. Не миновала чаша сия и фосфат-ион.
МФК и другие растворимые соли фосфора - перспективные, но до сих пор мало изученные, особенно на винограде, минеральные элиситоры, одновременно являющиеся и хорошо известными источниками фосфора для растений.
Примерно такую же эффективность контроля оидиума показывают и другие соли калия (не фосфаты), в частности, бикарбонат калия. Так может быть не фосфат-ион, а калий-ион "работает" фунгицидом/элиситором в МФК/ДФК? Тем более, что некоторые из опытов показывают большую эффективность ДФК, где калий-ионов больше, чем в МФК. Или, может быть, ведущую роль в подавлении оидиума играет рН солевого раствора, а вовсе не тот или иной ион? Например, пищевая или кальцинированная сода справляется не хуже, не имея ни фосфора, ни калия...
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2160
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 416 раз
Поблагодарили: 253 раза

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

oleg.saratov, Олег, спасибо за вопросы. Попробую ответить в меру своих возможностей.

Касаемо срока ожидания при обработках МФК вот ни разу не видел информации на эту тему. Теоретически предполагаю, что за несколько дней он полностью потребляется растением. Для человека и калий, и фосфат не представляют опасности. Более того, оба иона нам необходимы немногим меньше, чем растениям. Вопрос здесь больше в примесях, не все из которых регламентированы ГОСТами. Поэтому я бы недельку подождал перед съемом урожая. Для винограда этот срок вполне подходит. Хотя МФК рекомендуют подкармливать, например, растущие зеленцы огурца, а там весь процесс до съема занимает несколько дней!

Первую обработку стоит проводить чем раньше, тем лучше. При этом высокая потребность молодых растений в азоте удовлетворяется либо сразу (тогда азот в виде мочевины, аммонийных солей или нитрата калия, но не кальциевой или магниевой солей), либо через несколько дней (в этом случае можно применять любой подходящий для растения вид азотных удобрений, в том числе нитрат кальция). В дальнейшем, судя по приведенным в сообщении выше источникам, защитный эффект реализуется при обработке раз в 7-14 дней, то есть 2-4 раза в месяц. По-видимому, это связано с общими особенностями ответа растений на элиситоры, так как те же сроки подходят и в других случаях (например, для салициловой кислоты и ее аналогов). Последняя обработка у винограда - по созревающему урожаю. Затем после возможного перерыва -по лозе для ускорения вызревания, но реально последнее может наблюдаться одновременно с созреванием урожая.

С различными фунгицидами возможно даже приготовление общей баковой смеси. В этом случае, естественно, нюансы применения определяются фунгицидом, а не МФК. Однако, на мой взгляд, смешивание с купоросами совершенно неоправданно, так как осаждаются все ДВ.

Остается добавить, что неплохое русскоязычное описание специфики применения МФК и возможных трудностей нашел здесь. Некоторое изумление вызывают только три момента. Автор(ы) записал(и) в медленно растущие растения, для которых МФК не подходит, азалии и тем более неоправданно абутилон ("абутилен" :D ); рекомендуют уж слишком низкие дозы и длинные перерывы не менее 10-15 дней (хотя чего не бывает в жизни, может быть, как раз тогда лучше всего проявляется и защитное действие :? ); самое главное, рекомендуют смешивать МФК со всеми пестицидами (он же осаждает железо и медь :evil: ). Так что, в данном случае, за что купил, за то и продаю...

Надеюсь, ответил на ваши вопросы.

С уважением, Андрей

Отправлено спустя 16 минут 25 секунд:
y_fed, Юрий, есть одна притча на тему...
Оффтопик: открыть
Пришли к царю Соломону на суд спорщики. Он выслушал одного и говорит: "Ты прав!" Второму: "И ты прав!". Ему говорит кто-то: "Но они не могут быть правы одновременно". Ответ: "И ты тоже прав!" :lol: :lol: :lol:
Ближе к делу. У многих ионов какие-то эффекты близки, хотя реализуются совершенно по-разному. Например, сода действительно просто делает поверхность листа слишком щелочной для фитопатогенных грибов. Но при этом МФК начинает хорошо действовать уже при рН 6,0, когда такого эффекта явно нет. Насчет калия не могу ничего сказать, у него достаточно много "общеукрепляющих" эффектов, которые косвенно могут сказаться на поражаемости болезнями. Но как элиситоры активны не только калийные, но и, например, кальциевая соль фосфата. При этом и кальций сам по себе проявляет на растениях иммуномодулирующие свойства...

Строго говоря, в экспериментах по исследованию сигнальных свойств одного иона используют целый набор солей с данным ионом и, как контроли, соли с теми же противоионами в тех же концентрациях. Понимаю, подход тоже достаточно условен, но за неимением лучшего... В данном случае нет и его. Поэтому я везде в сообщении писал о действии данной фосфорнокислой соли, но не данного иона. Что для практики безразлично...

Зато для практики важно то, что все поименованные в моем сообщении фосфатные соли безбалластные, полностью утилизируются растением как удобрения и, в отличие от соды, не повреждают кутикулу. :yes:

С уважением, Андрей
Знание - сила!
oleg.saratov
Завсегдатай
Сообщения: 3171
Зарегистрирован: 18 янв 2011, 15:45
Город: Саратов
Подпись: Олег
Благодарил (а): 225 раз
Поблагодарили: 335 раз

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение oleg.saratov »

AndreyNikitin писал(а): 24 янв 2021, 06:46При этом и кальций сам по себе проявляет на растениях иммуномодулирующие свойства...
Андрей, а иммуномодулирующие свойства кальция и других элементов проявляются только после листовых обработок?Или и тогда, когда в почве достаточно этих элементов в доступной форме?
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2160
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 416 раз
Поблагодарили: 253 раза

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

oleg.saratov, Олег, и так, и так... Различаются нюансы применения, не более того... Плюс, если действие локальное, то, соответственно, защищаемый орган. Кроме того, есть вещи, которые проходят при обработке по листу (высокие дозы, органический носитель типа молока и крахмала, экстремальный рН), но неприемлемы при поливе. Также внесение в почву подразумевает больший расход рабочего раствора, что хуже чисто экономически.

Принципиально то, что концентрация внесенного ДВ в почвенном растворе менее предсказуема, чем при опрыскивании. Однако ситуация упрощается потому, что для сигнального действия элементов минерального питания характерна схожесть эффекта в широком диапазоне концентрации (что, собственно, один из критериев именно регуляторного действия). Отсюда и большой "терапевтический интервал", как говорят фармацевты, что сильно облегчает применение, особенно при поливе.

Именно МФК нежелательно вносить в почву по многим причинам. Обычно указывают на его нестойкость, но лично мне не понятно, что имеется в виду :pardon:. Если диссоциация, он в любом случае в растворе в виде ионов. Если сорбция почвой, то это неспецифично для МФК и учитывается, как и в других случаях, увеличением расхода рабочего раствора. Скорее всего, реальная причина - эффективное потребление корнями сорняков :D. Описание 4,5-метрового бодяка после МФК меня впечатлило...

С уважением, Андрей
Знание - сила!
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2160
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 416 раз
Поблагодарили: 253 раза

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

y_fed писал(а):
Примерно такую же эффективность контроля оидиума показывают и другие соли калия (не фосфаты), в частности, бикарбонат калия. Так может быть не фосфат-ион, а калий-ион "работает" фунгицидом/элиситором в МФК/ДФК? Тем более, что некоторые из опытов показывают большую эффективность ДФК, где калий-ионов больше, чем в МФК. Или, может быть, ведущую роль в подавлении оидиума играет рН солевого раствора, а вовсе не тот или иной ион? Например, пищевая или кальцинированная сода справляется не хуже, не имея ни фосфора, ни калия...
Существует один простой момент. У растений, в отличие от животных и человека, даже в иммунитете доминируют неспецифические реакции. Среди них, например, накопление фенольных соединений. Стимулы, запускающие такого рода реакции, могут быть самыми разными. Отсюда сходство ответов и многочисленные примеры перекрестных адаптаций к разным факторам либо "преадаптаций". Биологический смысл такой универсальности понятен - растение не может вылезти из почвы и уйти от неблагоприятных условий, а значит, при универсальности защитных механизмов экономит ресурсы, расходуемые на их реализацию.

Что касается моих сообщений, в этой связи хотелось бы подчеркнуть один момент. Как и ранее на данном форуме, не ставлю себе цель расхвалить какой-то конкретный препарат или ДВ (это я мягко выразился, обычно такого рода попытки именуют по-другому). Нет, моя задача - рассказать про разные механизмы действия широкого круга ДВ. В данном случае вот про МФК "раскачался" написать. Завтра, может быть, про какой-то фунгицид расскажу... Или отвечу на вопрос о чем-то, что ранее не упоминал даже. Мне достаточно безразлично, о чем именно писать, лишь бы знал вопрос...

Тенденция писать про элиситоры (опять же, разные, например, элементы минерального питания в этом качестве) также вполне понятна. Во-первых, такой подход ближе мне как физиологу. Во-вторых, есть о чем писать. В случае простого токсического действия пестицидов на патогены всё достаточно прозаично. Добавили ПАВ как эмульгатор и "проникатель", ДВ прошло в клетку патогена, связалось с каким-то ферментом, инактивировало его и вызвало отравление. И всё!!! Можно, конечно, попутно обсудить вопросы специфичности и (фито)токсичности, но и тут материал для сообщения быстро иссякает. В случае же элиситоров много нюансов как теоретического, так и практического плана. Вот, например, в случае МФК индукция хитиназы должна приводить к активации распознавания грибных патогенов и относительно специфических реакций на них. Сразу вопрос, всегда ли это работает и если нет, то какие нужны условия? Сейчас я не могу сказать что-то определённое по этому поводу. Но по мере накопления информации такой ответ наверняка появится, тогда и смогу вернуться к вопросу. Хотя, вроде бы, про МФК формально уже написал.

Или, к примеру, салициловая кислота. В одних концентрациях она работает как индуктор антиоксидантной системы, в других - запускает "окислительный взрыв" в клетке и её гибель. Иммунитет активируется и так, и так. Пришлось перелопатить буквально тысячи статей, чтобы понять: реакция сверхчувствительности (контролируемая растением гибель пораженного инфекцией участка ткани) является лишь одним из возможных вариантов эффективного иммунного ответа растения... Опять есть почва для сообщения. Но к таким сообщениям надо подготовить материал, например, отобрать наиболее подходящие ссылки...

:pardon: за многословие. Надеюсь, никого ничем не задел.

С уважением, Андрей
Знание - сила!
Аватара пользователя
AndreyNikitin
Завсегдатай
Сообщения: 2160
Зарегистрирован: 04 июл 2020, 17:30
Город: Волоколамский район, Московская область
Подпись: Андрей
Откуда: Москва
Благодарил (а): 416 раз
Поблагодарили: 253 раза

Re: Механизмы проникновения и действия пестицидов и агрохимикатов

Сообщение AndreyNikitin »

AndreyNikitin писал(а): 24 янв 2021, 06:46 ...я везде в сообщении писал о действии данной фосфорнокислой соли, но не данного иона. Что для практики безразлично...
AndreyNikitin писал(а): 23 янв 2021, 19:51
2. В идеале дозировка фосфата должна быть маленькой (менее 1% в растворе), но при этом постоянно поддерживаемой за счет десорбции с носителя (в качестве которого могут быть использованы самые разные вещества и их смеси, в том числе природные типа молока или раствора крахмала).
3. Вопросы об оптимальной концентрации фосфата для защитного опрыскивания винограда и видах болезней, при которых оно эффективно, нуждаются в экспериментальном решении.
В выводах я действительно написал про фосфат, а не только МФК, в связи с тем, что приведённые источники позволяют говорить об эффективности разных фосфорнокислых солей. Все же выводы подразумевают обобщение материала...

Прошу прощения за неточность собственной формулировки :pardon: :wall:

С уважением, Андрей
Знание - сила!
Ответить

Вернуться в «Физиология винограда - почему и зачем»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: KUMMAR и 411 гостей