«Серебряные» технологии в устойчивом растениеводстве: российский опыт применения
Автор: Юлия Никандрова, «ГлавАгроном»
Павел Жеребин, научный сотрудник лаборатории функциональных материалов для АПК химического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, в ходе вебинара на тему «Эффективности коллоидного серебра в части защиты растений от грибных и бактериальных болезней» рассказал об инновационных достижениях российских ученых и их последних разработках для устойчивого растениеводства, их преимуществах и перспективах. Эксперт ответил на часто задаваемые вопросы, касающиеся теории и практики применения препаратов микробного синтеза и коллоидного серебра, а также рассказал об основных стратегиях применения их в системе защиты растений от болезней, повышения их иммунитета и снятия стресса.
Коллоидное серебро – хорошо известное вещество, которое на протяжении долгого времени применялось в медицине и химии. Однако чтобы коллоидному серебру придать те свойства, которые необходимы для его использования в средствах защиты растений, стимуляторах роста, агрохимикатах, российским ученым пришлось проделать впечатляющую работу над этим веществом и модифицировать его поверхность таким образом, чтобы препараты, созданные на его основе, отвечали всем требованиям современного сельского хозяйства. Это понятие включает в себя доступность по цене, долгий срок хранения, совместимость в баковых смесях, универсальность.
Технология применения коллоидного серебра в растениеводстве
Технология применения коллоидного серебра была разработана выпускниками химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Модификация и адаптация рецептуры препаратов под нужды отдельно взятых рынков ведется при участии специалистов ведущих научно-исследовательских центров Республики Корея, Чили, Мексики и других стран.
Сама технология применения коллоидного серебра была разработана в 2005 году и на данный момент защищена патентами в более чем 20 странах мира, включая США, ЕС, Китай, Японию, Южную Корею, Чили и другие страны.
Уникальное действующее вещество – коллоидное серебро – было впервые зарегистрировано в сфере растениеводства командой МГУ им. М.В. Ломоносова еще в 2014 году. И сегодня препараты на основе разработанной учеными технологии продвигаются в 37 странах мирах под 7 торговыми марками.
Механизм действия коллоидного серебра
Самым главным преимуществом коллоидного серебра является его механизм действия: многофакторный и универсальный, что позволяет ему проявлять себя на многих культурных растениях. Помимо прямого биоцидного (противопатогенного) воздействия частиц серебра, оно включает механизмы иммунизации растений и механизмы стимуляции роста.
Антибактериальное действие серебра хорошо известно многим и широко применяется. Однако для того чтобы этот механизм наиболее эффективно реализовывался в растениях, немаловажную роль играет модификация поверхности частиц коллоидного серебра специально подобранными полимерами (ПАВами). За счет этого частицы серебра закрепляются селективно на поверхности патогенных клеток, уничтожая их, воздействуя на важные системы внутри патогена.
Коллоидное серебро оказывает воздействие не только на патогены, но и на иммунные механизмы растения, что позволяет даже в небольших дозировках реализовывать серьезные эффекты в части защиты и борьбы с патогенами. Причем борьба ведется самим растением, а не препаратами. Небольшие дозы коллоидного серебра могут в ряде сценариев позволить заменить штатно используемые стандартные фунгициды.
Основной особенностью коллоидного серебра является инновационная технология доставки веществ к растительной клетке.
 |
|
Lysterra - российский производитель средств защиты растений. |
Элиситорное действие коллоидного серебра
Коллоидное серебро, действуя по принципу экзогенного элиситора – вещества, которое в малых концентрациях при соприкосновении с растением способно вызывать защитную реакцию устойчивости – закрепляется на клеточных стенках, что приводит к активизации выработки АФК и запуску каскада сигнальных реакций, связанных с выработкой растением приобретенной системной устойчивости. Запущенный процесс приобретенной системной устойчивости дает возможность растению заранее подготовиться к отражению будущей атаки или лучше справиться с негативным воздействием факторов абиогенного стресса. Приобретенная в результате применения препаратов на основе коллоидного серебра системная устойчивость, будучи неспецифической ко многим патогенам или стрессам, обуславливает эффективность препаратов при применении на широком спектре культурных растений и в разных климатических условиях.
Активные формы кислорода, являясь одним из главных факторов неспецифического иммунитета растений, помогают выработать приобретенную системную устойчивость, а также напрямую атакуют возбудителей бактериальных и грибных заболеваний. Фактически это основной механизм, позволяющий в ряде случаев замедлить и полностью остановить развитие патогенов, поражающих растение.
Коллоидное серебро «имитирует» атаку патогена, таковым не являясь, что заставляет растения «включать» защитные механизмы, таким образом подготавливая растение к атаке реального патогена. И в случае реальной патогенной атаки происходит сильное стимулирование защитных механизмов в самом растении, замедляя развитие патогена.
Низкие нормы расхода, не приводящие к накоплению остаточных количеств действующих веществ в малых детектируемых концентрациях, и способность успешно защищать растения от болезней, даже не оказывая прямого бактерицидно-фунгицидного действия, делают использование препаратов на основе коллоидного серебра экологически безопасным и экономически обоснованным для получения высококачественного урожая без негативного воздействия на окружающую среду.
Коллоидное серебро обладает контактно-системным действием. Если обрабатываем верхнюю часть растения путем опрыскивания, подавление развития инфекции будет наблюдаться и в корневой и в прикорневой зоне.
Влияние коллоидного серебра на фитогормоны
Серебро – универсальное действующее вещество. Помимо защитного эффекта, оно оказывает ростостимулирующий эффект. Это мощный эффект, позволяющий добиться существенной прибавки урожайности за счет действия двух механизмов. Основным механизмом является блокирование воздействия этилена, не за счет уменьшения его выработки, а за счет уменьшения его реакции на фитогормон, являющийся не только гормоном созревания, но и гормоном старения и гормоном стресса. Поэтому если происходит снижение передачи сигнала медиатором стресса, растение может быстрее вернуться из стрессовой ситуации к нормальной вегетации с продлением периода его продуктивной вегетации за счет того, что при снижении действия этилена растягиваются вегетационные фазы.
Серебро вызывает увеличение концентрации эндогенных фитогормонов – ауксинов – что тоже проявляет себя именно в части активного развития корневой системы и увеличения фотосинтеза.
Генерируемые частицами коллоидного серебра ионы серебра замещают ионы меди в рецепторе этилена и, таким образом, уменьшают восприимчивость растения к этилену, гормону созревания и стресса. Это предотвращает преждевременное старение растения, способствуя повышению урожайности, и позволяет растению быстрее преодолеть стрессовое состояние.
Коллоидное серебро увеличивает концентрацию ауксинов – гормонов роста в тканях растениях за счет ингибирования ферментов, отвечающих за их окисление, способствуя формированию более развитой корневой системы и усиленному росту растения в целом.
Для достижения синергетического эффекта продукты на основе коллоидного серебра могут сочетаться с современными системными фунгицидами, что позволяет на 60% снизить расход применяемых средств защиты растений при сохранении уровня качества сельскохозяйственной продукции.
В препаратах на основе коллоидного серебра использованы новые модифицирующие компоненты, позволяющие коллоидным частицам серебра при сохранении минимальной дозировки эффективнее связываться с поверхностью клеточных стенок и, таким образом, стимулировать выработку АФК в строго дозированных и безопасных для растительного организма концентрациях.
Безопасность применения для человека и окружающей среды
Коллоидное серебро:
- не раздражает кожу и слизистые оболочки;
- не обладает сенсибилизирующим эффектом;
- не обладает мутагенным и канцерогенным действием.
Препаратам присвоен низший класс опасности по результатам экотоксикологических испытаний в CENTRO TOXICOLOGICO S.A.C. – CETOX (Южная Америка). Иными словами никакой угрозы для насекомых-опылителей, дождевых червей, для животных препараты на основе коллоидного серебра не представляют.
С помощью современных инструментальных аналитических методов доказано отсутствие даже следовых количеств действующих веществ препаратов на основе коллоидного серебра в образцах растениеводческой продукции. Для борьбы с патогенами вносятся предельно низкие дозы препарата на основе серебра.
Если говорить не только о стимуляторах роста, которые содержат 500 мг/л, но и о более мощных препаратах, предназначенных для лечения более тяжелых форм грибных и бактериальных заболеваний, где вносимая доза при одинаковом и большем эффекте не идет в сравнение с вносимыми дозами широко известных и активно применяемых препаратов на основе меди: для достижения аналогичного эффекта препаратов на основе серебра вносится в сто раз меньше, чем препаратов на основе меди. При этом данные металлы по своей токсичности находятся на одном уровне.
Серебро – естественный геогенный микроэлемент, который всегда содержится в почве в количестве более 50 г/га.
Максимальная норма внесения препаратов несравнимо меньше естественного содержания серебра в плодородном слое почвы. Коллоидное серебро адсорбируется глинистыми и гуминовыми компонентами почвы и инактивируется, не представляя опасности для микробиоценоза ризосферы.
В России разработаны препараты нового поколения на основе серебра
Учеными Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова разработан флагманский препарат на основе коллоидного серебра Плантарел, ВР, в составе которого: 500 мг/л коллоидного серебра и 500 мг/л полигексаметиленбигуанида гидрохлорида (выступает в качестве покрытия поверхности растения частницами серебра и активизации необходимых биологических и технологических свойств). Данный препарат является вторым поколением, усовершенствованным и доработанным учеными. Иными словами, это улучшенная версия ранее созданного продукта на основе коллоидного серебра.
 |
|
ООО "Уния-Восток" |
Многофункциональность препаратов на основе коллоидного серебра
Ростостимулирующий эффект:
- повышение урожайности и вегетативной массы;
- повышение качества сельскохозяйственной продукции;
- увеличение длительности продуктивной вегетации;
- стимуляция развития корневой системы;
- увеличение всхожести и энергии прорастания;
- эффективное и сбалансированное питание благодаря наличию микро- и макроэлементов.
Антистрессовый эффект:
- компенсация абиотического стресса, вызванного погодно-климатическими и почвенными условиями;
- ускорение выхода из стресса после гербицидных обработок.
Фунгицидно-бактерицидный эффект:
- прямое фунгицидно-бактерицидное действие;
- предотвращение развития резистентности;
- усиление действия фунгицидов и протравителей.
Иммунный эффект
- повышенная устойчивость к широкому спектру заболеваний благодаря элиситорным свойствам коллоидного серебра;
- прологнирование и усиление действия других средств защиты растений.
Совместимость препарата Плантарел, ВР в баковых смесях с другими средствами защиты растений и агрохимикатами
Препарат совместим со всеми агрохимикатами и средствами защиты растений, за исключением:
- биопрепаратов, содержащих живые микроорганизмы, в т.ч. и в споровой форме.
Важно! С биопрепаратами на основе экстрактов культуральных жидкостей или на основе химических веществ, произведенных методов биотехнологического синтеза, препарат совместим!
- препаратов, содержащих активную, элементную серу или дисульфидные связи. Это коллоидная сера, используемая как фунгицид и акарицид, серно-известковый отвар, полисульфиды, ТМТД (Тирам).
Важно! С агрохимикатами, содержащими сульфатную серу (сульфат магния, сульфат калия, сульфат аммония) препарат совместим!
- медного купороса и бордоской жидкости.
Важно! С фунгицидами на основе гидроксида меди или хлорокиси меди препарат совместим!
Высокий уровень совместимости препарата в баковых смесях обеспечивается за счет применения специального адъюванта, поставляемого в комплекте с препаратом и обеспечивающего возможность применения препарата с водой любого качества, в широком диапазоне норм расхода рабочего раствора на гектар, и в присутствии практически любых пестицидов, агрохимикатов и регуляторов роста.
Результаты производственного применения
Действие серебра на ферментную систему растения и его гормональный баланс аналогично для большинства высших растений, поэтому препараты на основе коллоидного серебра эффективны для стимуляции роста широкого спектра сельскохозяйственных культур.
В 2022 году учеными МГУ им. М.В. Ломоносова была проведена обширная программа испытаний препарата на основе серебра.
Продукты испытывались в двух разных сценариях. Один сценарий предполагал полную замену фунгицидов продуктами на основе серебра, другой сценарий – совместное применение использующихся фунгицидов с продуктами на основе серебра для получения максимальной урожайности.
Несмотря на то, что препарат сочетает в себе фунгицидные и росторегулирующие свойства, при необходимости получения максимальной урожайности, ученые рекомендуют не отменять применяемые на полях фунгициды. В данном случае можно рассчитывать на прибавку урожайности в районе 8-15%.
 |
|
АгроПромРост-Юг. |
По словам ученого, удорожание схемы несущественное с учетом того, что в расходы включена не только обработка по вегетации, но и предпосевная обработка семян.
А вот показатели экономической эффективности более оптимистичны и достигаются за счет увеличения урожайности сельхозкультур.
Хозяйства, участвующие в производственных испытаниях, интересовала экономия, поэтому опыты закладывались с несущественным снижением дозировки применяемых фунгицидов до нижнего предела либо с их полной отменой. В таблице видно удешевление схемы, что связано прежде всего с отменой применения дорогостоящих фунгицидов. Ученый отметил, что показатели прибавки ниже в сравнении с яровой пшеницей, однако в любом случае получается двойная экономия: за счет получения прибавки урожайности и за счет того, что фунгициды были либо полностью отменены, либо частично заменены содержащим серебро препаратом.
При совместном применении препарата и фунгицидов отмечаются более существенные прибавки по урожайности и экономии. В первую очередь выгода идет за счет повышения урожайности культуры. Аналогичные результаты были достигнуты по сое.
Заключение
В настоящее время присутствует общий тренд в мире, направленный на биологизацию и экологизацию сельского хозяйства. Спрос на продукцию с улучшенными характеристиками возрастает. Соответственно, препараты на основе коллоидного серебра полностью отвечают предъявляемым требованиям. Доказано минимальное воздействие на почвенную микробиоту. Многолетние опыты проводились в Кубанском государственном аграрном университете. Препараты на основе коллоидного вещества полностью безопасны для опылителей, червей и других полезных насекомых.
Источник: glavagronom.ru