Учебное пособие: Химические средства защиты растений

2.6.5 Фениламиды, влияющие на биосинтез нуклеиновых кислот

Механизм действия. В мировой практике защиты растений среди производных фениламидов выделяют три подгруппы:

ацилаланины, к которым относятся препараты на основе металаксила;

оксазолидиноны, к которым относятся препараты на основе оксадиксила;

бутиролактоны, к которым относятся препараты на основе милфурама.

У РФ рекомендованы комбинированные препараты в состав которых входят металаксил (ридомил МЦ, юномил МЦ, метаксил) и оксадиксил (сандофан M 8).

Первый из ацилаланиновых фунгицидов - металаксил - был открыт в 1977 г. в процессе аналогового синтеза хлорацетанилидных гербицидов и с того времени приобрел чрезвычайно важное значение в борьбе с заболеваниями, вызываемыми Peronosporales. Ацилаланины защищают растения, воздействуя почти на все жизненные стадии патогенов, за исключением прорастания зооспор. Так, например, в концентрации 50 мг/л металаксил полностью подавлял рост мицелия Phytophtora cinnamomi in vitro, 25 мг/л - образование зооспорангиев - 10-50 мг/л, выход зооспор из зооспорангиев и в концентрации 50-100 мг/л ингибировал также движение зооспор. Однако отсутствовало действие на прорастание зооспор и образование ростковой трубки. Аналогичные данные получены для Phytophtora infestans, Ph. parasitica, Ph. citrophthara. Ультраструктурные изменения в клетках Peronospora tabacina обнаруживаются уже через 24 часа после обработки металаксилом. Они проявляются в увеличении вакуолизации и уплотнении ядер в межклеточных гифах и гаусториях. Другие органеллы, такие как митохондрии и плазмалеммы, остаются неизменными. Основной механизм действия металаксила заключается в ингибировании биосинтеза РНК путем взаимодействия с комплексом РНК полимераза - матрица, причем ингибируется биосинтез не всех РНК, а только определенного типа (содержащих полиадениловую кислоту). Металаксил может иметь два стереоизомера, причем фунгитоксичностью обладает R-энантиомер, тогда как S-энантиомер почти не активен. На базе R-энантиомера были созданы препарат ридомил голд МЦ, СП(680г/кг) и протравитель апрон XL, ВЭ (350г/л), что позволило снизить нормы расхода препарата в 2 раза без снижения биологической активности.

Чтобы предупредить развитие резистентности у патогенов к ацилаланиновым фунгицидам рекомендуется применять их в сочетании с контактными или чередовать с фунгицидами с иным механизмом действия.

Таблица 18. Фунгициды, влияющие на биосинтез нуклеиновых кислот

Металаксил - метиловый эфир - N - (2,6 - диметилфенил) - N метоксиацетил) - DL-аланина.

Препараты: входит в состав комбинированных препаратов Ридомил МЦ, Юномил МЦ, Mетаксил.

Металаксил стоек в биологических средах. В почве сохраняет активность до 40-70, на картофеле до 35 дней. Период полураспада в почве 1 мес., в воде 20-30 сут. Из почвы металаксил хорошо поглощается корнями растений и затем перемещается в стебли и листья, защищая растения как от болезней, вызываемых почвенными грибами, так и от аэрогенной инфекции. При опрыскивании металаксилом листьев растений наибольшая его часть остается на месте обработки. Металаксил - фунгицид системного, защитного и лечащего действия. Уже через 30 мин после опрыскивания он проникает внутрь тканей листа, стебля и обеспечивает подавление патогена внутри растений. Поэтому эффективность его и продолжительность действия в меньшей степени зависят от осадков. Передвигается в необработанные части растений в основном акропетально и защищает вновь образующие части растений. Эффективен против грибов класса оомицетов. порядка пероноспоровые, родов питиум и фитофтора. Несмотря на то, что металаксил подавляет вторичные гаустории гриба и может приостановить развитие фитофторы на любом этапе и даже в период спорообразования, обработку растений нужно проводить на ранних этапах роста, лучше - заблаговременно с профилактической целью. Не следует применять фунгициды на основе металаксила как лечащие для искореняющего действия, т.к. в этом случае будут быстро развиваться приобретенная устойчивость и селектироваться резистентные расы патогенов. Чтобы исключить появление резистентности эти фунгициды следует использовать совместно с контактными или чередовать их применение. Металаксил среднетоксичен, не накапливается в тканях, быстро выводится из организма (через 2ч- 60%). Период полураспада менее суток. Отдаленных последствий не обнаружено. Малотоксичен для птиц и пчел.

Оксадиксил - 3 N-(2,6-диметилфенил)-метоксиметилкарбонил)-амино]-оксазолидинон-2. Препарат: входит в состав комбинированного препарата Сандофан M8.

Оксадиксил медленно разлагается в почве, продукты разложения полярны и прочно связываются с почвенным поглощающим комплексом. В почве сохраняет фунгицидную активность 8-20 недель. На поверхности растений испаряется слабо, 94% нанесенного препарата остается неизменным. Оно быстро проникает в растение и переносится вместе с соком в необработанные части растений в основном акропетально снизу вверх до самых кончиков листьев, базипетально (сверху вниз до кончиков корней), трансламинарно (от верхней листовой поверхности к нижней) и ламинарно (с одной стороны листа в другую). Он почти полностью переходит из обработанной части растений в необработанную.

Оксадиксил - контактно-системный фунгицид с таким же спектром фунгицидного действия как и металаксил. Против фитофторы картофеля и томатов при нанесении на листья его эффективность такая же, как и ридомила, а с черной ножкой огурцов, сахарной свеклы и гороха, вызываемых Pythium, уступает ридомилу. Длительность терапевтического действия несколько короче, чем у металаксила, но обладает более выраженной уничтожающей активностью, чем металаксил. На растениях продолжительность фунгицидного действия в полевых условиях до 15 дней. Механизм фунгицидного действия аналогичен ридомилу, поэтому возникает перекрестная устойчивость. Для ее предотвращения сандофан рекомендуют применять, чередуя с препаратами контактного действия или использовать комбинированные препараты. Причем у комбинированных препаратов с сандофаном проявляется синергизм, что не наблюдается у комбинированных препаратов с металаксилом.

Фитотоксичность проявляется только при высоких дозах и меньше, чем у металаксила. Хемотерапевтический коэффициент, определяемый отношением ЕД ₅₀ для растений к ЕД ₅₀ для гриба, равен 100-300, что свидетельствует о высокой степени безопасности вещества для растений. Для теплокровных животных малотоксичен, не раздражает слизистые, кожу, выводится с мочой и калом. Нетоксичен для птиц, мало опасен для пчел.

Фунгитоксичность и механизм действия диметоморфа Диметоморф - (E,Z) - 3 - [3 - (4 -хлорфенил)-3-(3,4-диметоксифенил) акрилоил] морфолин. Препарат входит в состав комбинированного препарата Акробат МЦ.

Диметоморф относят и к производным морфолина, и к производным коричной кислоты. В молекуле его содержится замещенный морфолин, но по биологической активности, фунгитоксичности и механизму действия этот препарат в сильной степени отличается от рассмотренных выше производных морфолина, таких как фадеморф, фенпропиморф. Поэтому диметоморф следует выделять в особую группу как производное коричной кислоты. Он эффективен против грибов из класса оомицетов и, особенно из семейств пероноспоровых и питиевых со специфической активностью против фитофторозы картофеля и томатов. Действующее вещество характеризуется проникающим и контактным действием. Практически полностью поглощается растением через 1 -2 часа после обработки, передвигается акропетально, трансламинарно, но не передвигается базипетально (из листьев в клубни). Системный фунгицид защитного, лечебного действия, обладает противоспорообразующим эффектом. Особенно надежную защиту культур обеспечивает при обработках до появления признаков поражения растений. Продолжительность защитного действия 10-14 дней. Следовательно, обработку в вегетацию повторяют через 10 дней. Последнюю обработку картофеля рекомендуют проводить за 2 недели до уборки урожая, чтобы не происходило заражение клубней инфекцией фитофтороза. Механизм фунгицидного действия диметоморфа отличается от производных морфолина, имеющих с ним общее в химическом строении, и от производных фениламидов, обладающих сходной направленностью фунгицидного действия. Он изменяет естественный морфогенез клеточной стенки, что нарушает нормальный цикл развития грибов. К нему, как и к другим системным фунгицидам, возможно развитие резистентности у патогенов. Однако перекрестная устойчивость с фениламидами не наблюдается. Диметоморф эффективен против штаммов возбудителей фитофтороза, устойчивых к фениламидам (металаксил, оксадиксил). Чтобы предупредить развитие резистентности у патогенов к диметоморфу его рекомендуют применять совместно с контактными фунгицидами. Высокоэффективным оказался препарат акробат МЦ, в состав которого, кроме диметоморфа входят манкоцеб, содержащий 90 г диметоморфа и 600 г манкоцеба в 1 кг препарата. Акробат МЦ действует на всех стадиях развития болезни и защищает листья, стебли и клубни. Осадки, выпавшие через 1-2 часа после обработки, уже не снижают эффективности фунгицида. Для теплокровных животных акробат МЦ малотоксичен, не раздражает кожу и слизистые оболочки.

2.6.6 Стробирулины - ингибиторы клеточного дыхания

Стробирулины - антибиотики, продуцируемые различными микроорганизмами. Они являются производными р-метоксиакриловой кислоты. Характеризуются высокой фунгицидной активностью, но использование их в защите растений невозможно в связи с низкой фотохимической стабильностью и высокой летучестью. Изучение структуры природных стробирулинов позволило создать новый класс синтетических фунгицидов, являющихся биологически активными аналогами природных веществ, обладающих большей устойчивостью, высокой активностью и совершенно новым механизмом действия. Механизм действия синтетических стробилуринов связан с нарушением электронного транспорта в комплексе Ш митохондриальной мембраны, что приводит к угнетению клеточного дыхания. Комплекс Ш (убигидрохинонцитохром С оксидоредуктаза, или bCi-комплекс) является промежуточным звеном в цепи дыхательных ферментов бактерий и митохондрий. Он катализирует перенос электронов от гидрохинона к цитохрому С. Стробилурины высокоактивны против широкого спектра грибов, относящихся к аско-, базидио-, дейтеро- и оомицетам. Известные до настоящего времени фунгициды (кроме алюминия фосэтила) были эффективны или против возбудителей мучнистых рос или против возбудителей ложномучнистых рос, а стробилурины эффективны как против одних, так и против других патогенов.

Азоксистробин - метил (Е) -2 -{2 -[6 (2-цианофенокси (пиримидин-4-илокси] фенил} -3-метоксиакрилат

Препарат - Квадрис, СК (250 г/л).

Азоксистробин аналог природных метаболитов грибов Strobilurins Oudemansins. Обладает искореняющим, защитным, трансламинарным и системным действием. Фунгицид широкого спектра действия эффективный против многих заболеваний растений. Механизм действия - ингибирование митохондриального дыхания путем блокирования транспорта электронов в цепи цитохромов b и С. Квадрис рекомендован для защиты томатов открытого и защищенного грунта против фитофтороза, мучнистой росы и альтернариоза (0,4-0,6 л/га, период ожидания - 5 дней), огурца открытого и защищенного грунта против пероноспороза и мучнистой росы (0,4-0,6 л/га, период ожидания 3 дня) и винограда против милдью и оидиума (0,6-0,8 л/га, период ожидания - 25 дней). Опрыскивание проводят 0,04-0,08% рабочим раствором с интервалом 14-16 дней. Препарат применяется только в системе с другими фунгицидами. До и после обработок данным препаратом необходимо использовать фунгициды с механизмом действия, отличным от стробилуринов. Для теплокровных животных малотоксичен (СД ₅₀ для крыс - более 5000 мг/кг). ПДК в почве - 0,4, в воде - 0,01 мг/л. МДУ в винограде, огурцах, томатах - 0,2 мг/кг.

Крезоксим - метил (Е)- 2- метоксиимино- [2- (2-метилфенокcиметил) фенил] ацетат.

Препараты: Строби, ВДГ (500 г/кг) и Строби, КС (500 г/л).

Фунгициды на основе крезокси-метила отличаются более длительным остаточным эффектом, подавляют прорастание спор. Высокая концентрация пестицида в паровой фазе повышает эффективность препаратов. Механизм действия ингибирование метахондриального дыхания вследствие подавления активности цитохром С редуктазы. Избирательность действия обеспечивается различием в скоростях энзиматической диэтерификации в различных объектах.

Препараты на основе крезокси-метила рекомендованы для обработок яблони и груши (период ожидания - 35 дней), томатов (10), огурцов (2), винограда (10), смородины и крыжовника (28 дней). МДУ в яблоках, груше, черной смородине - 0,1 мг/кг, огурцах, томатах, винограде - 0,5 мг/кг.

Препарат на основе трифлоксистробина - Зато, ВДГ (500 г/кг) рекомендован для обработки 0,014% рабочим раствором - яблони и груши в борьбе с паршой, мучнистой росой, монилиозом, альтернариозом, черной (сажистой) пятнистостью, филлостиктозом. Период ожидания - 14 дней. МДУ в яблоках и грушах - 0,05 мг/кг.

2.6.7 Производные оксатиина, подавляющие энергетический метаболизм

Механизм действия

К числу препаратов, ингибирующих энергетический метаболизм, относятся широко применяемые протравители семян, действующим веществом у которых является карбоксин. Селективность его обусловлена специфичностью проникновения в клетки. Чувствительные виды патогенов быстрее и в большей степени поглощают их из раствора, чем устойчивые. Установлено, что производные оксатиина являются высокоспецифическими ингибиторами окисления сукцината в дыхательной цепи грибов и действуют на комплекс П электронотранспортной цепи - сукцинат - уби-хинон редуктазу. Исследования с помощью ЯМР показали, что подавление комплекса II происходит между Fe-S центром, S-3 сукцинат дегидрогиназы и убихиноном.

Карбоксин - 2,3-дигидро-5-карбокси-анилид-6-метил-1.4-оксатиин. Препараты входит в состав комбинированных препаратов Витавакс 200, Фенорам, Витарос, Колфуго дублет, Терминатор.

Карбоксин легко поглощается растениями как при внесении в почву, так и при обработке семян. Прорастающие семена особенно активно поглощают действующее вещество в первые 12 часов после прорастания. Оно быстро перемещается вверх по ксилеме с транспирационным током в достаточных количествах, чтобы уничтожить инфекцию в растении, накапливается по краям листьев и в старых из них. Вниз по флоэме не передвигается. В почве сохраняется две-три недели, деятельность микроорганизмов, вносимых с удобрениями, не подавляет. На поверхности листьев почти полностью инактивируется за сорок часов под действием солнечного света, поэтому препараты на основе карооксина применяют только для обработки семян.