Адепідин™ — перший SDHI фунгіцид серед N-метокси-похідних карбоксамідів

Адепідин™  — новий фунгіцид із високим рівнем активності, подовженими термінами контролю шкодочинних хвороб культурних рослин (зернові, бобові, картопля, сади, газони тощо).

Адепідин™ зареєстровано у 29 країнах в Америці, Азії й Африці, серед них Аргентина, Австралія, Канада, Нова Зеландія, США. У листопаді 2021 року він отримав реєстрацію в Україні, наразі проходить реєстрацію в країнах ЄС. Використовується в інтегрованій системі контролю хвороб культурних рослин.

У 2050 році світовому сільському господарству необхідно буде виробляти майже на 50 % більше продовольства внаслідок зростання чисельності населення планети та зміни раціону харчування (ФАО, 2017). Передбачається, що попит забезпечуватиметься за рахунок сталого розвитку, важливий складник якого — інтегрована система захисту посівів та адаптація культур до дефіциту вологи і до високих температур.

Генетичний потенціал продуктивності сільськогосподарських культур обмежений шляхом  від’ємного впливу бур’янів, патогенів, шкідників і тварин. Утрати врожаю через ці шкодочинні об’єкти можуть бути суттєвими. Нині, попри наявні методи захисту рослин, середні втрати основних культур у світі — пшениці, рису, кукурудзи, картоплі, сої, бавовни — дуже високі. Водночас ефективність контролю збудників хвороб залишається порівняно низькою — у середньому лише 32 %, вона поступається ефективності контролю бур’янів (74 %) і шкідників (39 %) (E. Oerke, 2006).

Проблему інфікування посівів збудниками шкодочинних хвороб вирішити непросто. Кожні 2–4 роки 5–15 % посівів озимих колосових культур «випадають» унаслідок ураження кореневими гнилями, передусім фузаріозними. 

Майже щороку суттєва частка зерна українського виробництва втрачає в класності через ураження посівів фузаріозами, альтернаріозами та інфікування збіжжя мікотоксинами. Гостро стоїть проблема ураження сажковими хворобами, потенційно небезпечні офіобольоз та іржа тощо.

Роль сівозмін у контролі хвороб культурних рослин

В останні десять років агрохолдинги і фермерські господарства з економічних причин перейшли на скорочені сівозміни, де фунгіцидів або немає взагалі, або їх застосовують обмежено через низьку ефективність у контролі хвороб та впливу обробок на продуктивність. При цьому, зростання площ посівів кукурудзи та ряду інших культур суттєво погіршує фітосанітарний стан агрофітоценозів.

Схожа ситуація спостерігалася майже 120 років тому в східному й центральному районах «кукурудзяного поясу» США. Дослідники (D. E. Mathre, 1997) проаналізували зниження рентабельності вирощування ячменю та зростання рівня ураження фузаріозом колосу на початку 1900-х років при відповідному збільшенні площ посівів кукурудзи. При цьому ураження фузаріозом ячменю було таким потужним, що культуру майже припинили висівати.

Отже, застосування на посівах зернових й інших культур ефективних фунгіцидів надзвичайно важливе для продуктивності агрофітоценозу, відновлення рентабельності культур та отримання неураженого мікотоксинами збіжжя зернових.

Оборот пласта ґрунту в контролі хвороб рослин

Багаторічні дані про ефективність no-till здебільшого свідчать про небезпеку підвищення ураження зерна мікотоксинами. Економічні умови ведення рослинництва формують невпинну тенденцію до скорочення елементів технологій вирощування з обробітку ґрунту, а це вимагає інноваційних рішень у контролі хвороб шляхом застосування ефективних фунгіцидів.

Особливості впливу фунгіцидів на рівень контролю збудників хвороб та накопичення мікотоксинів

Відомо, що зниження рівнів інфікування рослин фузаріозом колосу після застосування фунгіцидів не обов’язково викликає відповідне зниження накопичення мікотоксинів у зерні. У класичних працях (C. Müllenborn et al., 2008; S. Rickes da Luz et al., 2016) встановлено, що застосування фунгіцидів, неселективних проти збудників хвороб — мікотоксинпродуцентів, призводить до зростання накопичення мікотоксинів у збіжжі. Низка стробілуринів і триазолів виявилися малоефективними проти Fusarium spp., Alternaria alternata, Arthrinium spp., Aspergillus niger, Epicoccum spp., Microdochium spp., Rhizopus oryzae та Trichoderma spp.

Чимала кількість фунгіцидів у сублетальних концентраціях стимулює накопичення мікотоксинів in vitro. Це свідчить про недопустимість зниження регламентованих доз фунгіцидів та використання неселективних до збудників цієї хвороби або малоефективних препаратів.

З огляду на помірні рівні контролю хвороб переважною більшістю сучасних фунгіцидів та на суворі вимоги до контролю хвороб для забезпечення продовольчої безпеки у світі і в Україні важко переоцінити значення впровадження в сучасне світове виробництво рослинницької продукції композицій останнього покоління SDHI з азолами для суттєвого підвищення ефективності контролю хвороб та зниження вмісту мікотоксинів у врожаях.

Дослідницька теплиця Kraess B Flex Syngenta CH 07, де вивчали дію Адепідину™

Історія винайдення SDHI-фунгіцидів

Фунгіциди SDHI було відкрито понад сорок років тому. Через обмежений спектр контрольованих захворювань карбоксаміди першого покоління застосовували у виробничих умовах лише на кількох культурах / патосистемах (головно для контролю базидіоміцетів). Згодом, 2003 року, було створено похідні SDHI з розширеним спектром дії та підвищеною ефективністю, нові молекули випускають до сьогодні. Ці похідні SDHI сучасного покоління швидко завойовують ринок багатьох культур. Нині розробляються нові фунгіциди класу SDHI.

Сайт дії SDHІ

Цільовий фермент інгібіторів SDH — сукцинатдегідрогеназа (SDH, комплекс II в ланцюгу мітохондріального дихання), яка є функціональною частиною циклу трикарбонових кислот і пов’язана з мітохондріальним електронтранспортним ланцюгом (Keon et al., 1991). SDH складається з чотирьох субодиниць (A, B, C і D), а сайт зв’язування SDHI (сайт зв’язування убіхінону) формується субодиницями B, C і D. Мутації цільового сайту, які призводять до зниження чутливості, можуть розвиватися в усіх трьох субодиницях.

Молекулу Адепідин™ створено з використанням компонентів, важливих для її високої активності в цільових об’єктах / системах. Відзначимо фрагмент «N-метокси», який формує потужну активність із широким спектром контролю видів Fusarium та ін. Ліпофільно-етиловий лінкер і феніл забезпечують швидке надходження молекули в кутикулярний віск із наступним перерозподілом у клітинні ліофільні структури (мембрани). Це надходження через воски забезпечує тривалий ефект фунгіцидної активності. Для подовження періоду контролю хвороб помірне інгібування в монооксигеназних системах може забезпечувати фрагмент «Cl₃-феніл», що, відповідно, може зумовлювати характерну повільну метаболізацію молекули.

У світі Адепідин™ проходить реєстрацію на таких культурах, як зернові (пшениця, ячмінь, жито, овес, тритікале й ін.), бобові (соя, горох, нут, сочевиця й ін.), кукурудза (зокрема цукрова), ріпак, соняшник, буряки, плодово-ягідні культури, сади й виноградники, овочеві культури, арахіс, бавовна, газонні трави.

Наукова станція «Сингента», м. Штайн, Щвейцарія 

Особливості дії Адепідин™

Інгібування сукцинатдегідрогенази впливає на всі стадії життя патогену. Спектр дії Адепідин™ охоплює велику кількість збудників і поєднує високу активність щодо багатьох шкодочинних патогенів, серед них Z. tritici, Blumeria graminis, Pyrenophora (Drechslera) tritici-repentis, Uncinula (Erysiphe) necator та A. solani. Адепідин™ зберігає високу активність проти важкоконтрольованих патогенів, як-от B. cinerea, Sclerotinia sclerotiorum та, що особливо важливо, проти високошкодочинних в Україні Fusarium spp. Адепідин™ демонструє високу ефективність у контролі F. graminearum і F. culmorum у концентраціях до 20 мг/л^-1.

Вплив Адепідин™ на ефективність використання азоту

Втрата фотосинтетичного потенціалу посіву в разі ураження від нижніх ярусів листків у посіві зернових колосових культур — одна з основних проблем, які обмежують генетичний потенціал продуктивності сортів у виробництві. У наших дослідах 2019–2021 років застосування Адепідин™ у ВВСН–39 пшениці озимої зберігає прапорцевий листок й нижчі яруси листя та дозволяє проводити ефективні в плані впливу на продуктивність позакореневі обробки добривами, насамперед магнієм з азотом.

Результати ефективного контролю хвороб за дії Адепідину™ на сорті пшениці озимої «Городниця»

Ефективний контроль хвороб є важливою складовою продуктивності;

сорт пшениці озимої «Новосмуглянка»

Висновки

Адепідин™ — похідний  нової групи SDHI фунгіцидів N-метокси-(феніл-етил)-піразол-карбоксамідів. Молекула фунгіциду містить компоненти, які модерують її поліфункціональність: це ліпофільний фрагмент, що потенціює подовжену активність, та піразолова амідна структура, яка визначає високий рівень активності щодо широкого переліку збудників хвороб. Фунгіцид ефективно інгібує проростання спор і ріст зародкових трубок, має високу профілактичну активність. Лікувальну активність молекули визначено на збудниках багатьох шкодочинних хвороб. Адепідин™ рекомендується для профілактичного застосування з метою підвищити ефективність контролю хвороб та для боротьби з резистентністю у збудників.

Високу ефективність контролю in vitro та в польових умовах ідентифіковано  для таких патогенів, зокрема й до мікотоксинпродуцентів: Alternaria solani, Fusarium culmorum і Fusarium graminearum, а також для Botrytis cinerea, Venturia inaequalis, Sclerotinia sclerotiorum та ін.

Адепідин™ рекомендовано використовувати в інтегрованих системах контролю хвороб, насамперед проти фузаріозів, церкоспорозів, альтернаріозів, борошнистої роси, сірої гнилі, гельмінтоспоріозів, плямистостей тощо. Застосовувати його краще у вегетативний період розвитку для збереження фотосинтетичної активності ярусів культурної рослини, що суттєво підвищує ефективність використання елементів живлення.

Подяка

Автор дякує компанії «Сингента Україна» за підтримку цієї роботи.