СОСТАВ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СЕМЯН Российский патент 1997 года по МПК A01N25/10 A01N59/00 A01N59/16 

Предполагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для безъядной защиты семян в почве, а при необходимости и для обогащения всходов и растений недостающими в почве элементами питания.

Считается общепринятым, что семена от повреждения их патогенами почвы, например, плесневыми грибами, гнилисными микроорганизмами и вредителями можно эффективно защитить только химическими веществами пестицидами путем нанесения их на поверхность семян. Для этой цели в сельском хозяйстве используется более 30-ти наименований пестицидов (1,2,3), которые обладают различными защитными свойствами, но главное, что их объединяет это экологическая и генетическая вредоносность.

Исходя из современных научных представлений и практики сельского хозяйства защиту семян в почве не предвидели иными способами кроме химических ядохимикатов, а поэтому постоянно во всем мире совершенствуют последние.

Заявляемое изобретение направлено на решение главной задачи защиту семян в почве на безъядной экологически чистой основе, без нарушения генома наследственности.

Для решения этой задачи семена обрабатывают гидрофобным пленкообразующим составом, приготовленным на основе органических растворителей и содержащим вместо химических пестицидов ультрадисперсные и сверхтонкие формы металлов.

Металлы, как известно, сами по себе обладают микробицидными свойствами, но с технологической стороны эти свойства стало возможным использовать для обработки семян с целью защиты их в почве только тогда, когда металлы научились превращать в ультрадисперсные и сверхтонкие формы, что позволило при добавлении их в гидрофобный раствор полимеров сформировать на поверхности семян металлополимерную микробицидную защитную пленку.

Металлы в ультрадисперсной и сверхтонкой форме дают возможность управлять плотностью, толщиной и составом металлополимерной пленки на семенах в зависимости от их биологической особенности.

Ультрадисперсные металлы в полимерной пленке в условиях почвы постепенно окисляются, создавая тем самым на поверхности семян неблагоприятные условия для обитания патогенов почвы, что исключает поселение и размножение на поверхности семян плесневых грибов, микроорганизмов, а также почвенных вредителей. В этом заключается суть использования металлов для защиты семян в почве.

Используя микробицидные свойства металлов в ультрадисперсной и сверхтонкой формах, а также биологическую неспособность плесневых грибов и микроорганизмов поселяться и жить на металлах и достижения в области гидрофобизации семян, нами на этих принципах и разработан универсальный безъядный микробицидный, экологически чистый состав для защиты семян в почве.

Доказательства эффективности разработанного состава для защиты семян в почве вытекают из следующих научных исследований:
1. Биологической совместимости ультрадисперсных и сверхтонких форм металлов с семенами сельскохозяйственных культур.

2. Изучения защитных микробицидных свойств ультрадисперсных и сверхтонких металлов при нанесении их на семена в виде металлополимерной пленки.

Испытание биологической совместимости состава на семенах сельскохозяйственных культур
Пример 1. Изучение биологической совместимости ультрадисперсной формы железа (УДЖ) с семенами кукурузы гибрида Краснодарский 430 (таблица 1).

Выявлено, что УДЖ не оказывает отрицательного влияния как на энергию прорастания, так и на всхожесть семян. Однако отмечается тенденция стимулирования формирования зародышевой корневой системы.

Изучение влияния покрытия семян кукурузы металлополимерной пленкой на основе УДЖ, но в режиме теплого проращивания семян,подтвердили реакцию семян на УДЖ при холодном проращивании (таблица 2).

Изучение УДЖ на семенах кукурузы показало, что при всех нормах расхода от 0,5 до 3,0 кг на тонну семян УДЖ не оказывает отрицательного влияния на энергию прорастания и всхожесть семян. Кроме того, отмечается стимулирование развития зародышевой корневой системы. УДЖ биологически совместимо с семенами кукурузы и может применяться для их защиты в почве.

Пример 2. Изучение биологической совместимости ультрадисперсной формы железа УДЖ на семенах озимой пшеницы сорта Донская безостая (метод холодного проращивания).

На семенах озимой пшеницы, также как и на семенах кукурузы, подтверждается биологическая совместимость с УДЖ и стимулирование развития зародышевой корневой системы при незначительном торможении роста проростка (таблица 3).

Пример 3. Изучение биологической совместимости ультрадисперсной формы цинка на семенах кукурузы гибрида Краснодарский 430 (метод теплого режима проращивания ГОСТ 12038-81).

Исследования показали, что УД цинка при всех нормах его расхода не оказывает отрицательного влияния на энергию прорастания и всхожесть семян кукурузы. Наблюдается тенденция стимулирования в росте и развитии боковых зародышевых корней всходов кукурузы.

Пример 4. Изучение биологической совместимости ультрадисперсной смеси железа и цинка (УДЖЦ) на семенах кукурузы гибрида Краснодарский 430.

Опыт по изучению смеси УД железа и УД цинка показал, что смесь не влияет на энергию прорастания и всхожесть, она биологически совместима с семенами кукурузы (таблица 5).

Пример 5. Изучение биологической совместимости ультрадисперсного железа (УДЖ) на семенах льна-долгунца сорта Оршанский.

Опыт с семенами показывает, что семена льна в пределах нормы 2 кг УДЖ на тонну семян совместимо с ними, не оказывает отрицательноговлияния на энергию прорастания и всхожесть семян (таблица 6).

Пример 6. Изучение биологической совместимости ультрадисперсного металла молибдена (УДМо) на семенах белокочанной капусты сорта Крюмон.

Выявлено, что УДМо при нормах его расхода от 0,5 до 10 кг на тонну семян капусты не оказывает отрицательного влияния на их посевные качества энергию прорастания и всхожесть. Семена капусты хорошо совместимы с УДМо (таблица 7).

Выводы:
1. Исследованиями установлено, что обработка семян заявляемым гидрофобным безъядным составом с различными ультрадисперсными формами металлов не оказывает отрицательного влияния на их посевные качества, по сравнению с биологическим контролем.

2. По сравнению с семенами, гидрофобизированными с химическим протравителем фентиурамом, семена, гидрофобизированные с ультрадисперсными металлами проявляют существенную тенденцию к улучшению посевных качеств, особенно положительно влияет обработка заявляемым составом на начальный период формирования всходов.

Испытание заявляемого состава на микробицидные свойства
Примеры конкретного использования.

Пример 1. Берут 0,5 кг ультрадисперсного железа (УДЖ) и 1 кг блочного полистирола (ПС), растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян путем перемешивания в течение 5 7 мин партии до 100 кг и 10 15 мин - до 1000 кг с последующей сушкой на открытой поверхности в течение 5 20 минут.

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЖ 1,6
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Исследования проводили на семенах кукурузы гибрида Краснодарский-430.

Пример 2. Берут 1 кг ультрадисперсного железа, 1 кг блочного ПС, растворяют в 10 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЖ 3,2
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 3. Берут 2 кг УДЖ, 1 кг ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЖ 6,1
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 4. Берут 2,5 кг УДЖ, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.Ж
УДЖ 7,8
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 5. Берут 3 кг УДЖ, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЖ 9,0
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 6. Берут 0,5 кг ультрадисперсного цинка (УДЦ), 1 кг блочного полистирола, 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЦ 1,6
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 7. Берут 1,0 кг УДЦ, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЦ 3,2
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 8. Берут 1,5 кг УДЦ, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЦ 4,7
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 9. Берут 2 кг УДЦ, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, масс.Ж
УДЦ 6,1
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 10. Берут 2,5 кг УДЦ, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЦ 7,8
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 11. Берут 3 кг УДЦ, 1 кг блочного полистирола, растворяют в 10 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЦ 9,0
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 12. Берут 0,5 кг ультрадисперсного порошка железа и цинка (УДЖЦ) в соотношении 1:1, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЖЦ 1,6
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 13. Берут 1,0 кг УДЖЦ, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЖЦ 3,2
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 14. Берут 1,5 кг УДЖЦ, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЖЦ 4,7
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 15. Берут 2,0 кг УДЖЦ, 1 кг блочного полистирола, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЖЦ 6,1
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 16. Берут 2,5 кг УДЖЦ, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЖЦ 7,8
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 17. Берут 3,0 кг УДЖЦ, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДЖЦ 9,0
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 18. Берут 0,5 кг ультрадисперсного молибдена (УДМо), 1 кг блочного полистирола, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДМо 1,6
ПС 3,2
остальное хлороформ;
Исследования проводят на семенах капусты белокочанной.

Пример 19. Берут 1,0 кг УДМо, 1 кг блочного полистирола, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДМо 3,2
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 20. Берут 2,0 кг УДМо, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДМо 6,1
ПС 3,2 остальное хлороформ.

Пример 21. Берут 3,0 кг УДМо, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДМо 9,0
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 22. Берут 0,5 кг ультрадисперсной меди (УДСи), 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДСи 1,6
ПС 3,2
остальное хлороформ;
Исследования проводят на семенах моркови.

Пример 23. Берут 1,0 кг УДСи, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДСи 3,2
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 23. Берут 1,5 кг УДСи, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДСи 4,7
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 25. Берут 2,0 кг УДСи, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДСи 6,1
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 26. Берут 2,5 кг УДСи, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДСи 7,8
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 27. Берут 3,0 кг УДСи, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 л технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДСи 9,0
ПС 3,2
остальное хлороформ
Пример 28. Берут 2 кг ультрадисперсного соединения или порошка железа, цинка, меди, молибдена в соотношении 1:1:1:1, 1 кг блочного ПС, растворяют в 19 литрах технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

УДС 6,1
ПС 3,2
остальное хлороформ.

Пример 29; Берут 0,5 кг блочного ПС, 2 кг УДП металла (любой из вышеперечисленных), растворяют в 19 л. технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, масс
ПС 1,6
УДП металла 6,1
остальное хлороформ.

Пример 30. Берут 0,75 кг блочного полистирола, 2,0 кг УДП металла (любой из вышеперечисленных), растворяют в 19 литрах технического хлороформа и обрабатывают 1 т. семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, масс
ПС 2,4
УДП металла 6,1
остальное хлороформ.

Примере 31. Берут 1 кг блочного ПС, 2,0 кг УДП металла (любой из вышеперечисленных), растворяют в 19 литрах технического хлороформа и обрабатывают 1 т семян (пример 1).

Состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.

ПС 3,2
УДП металла 6,1
остальное хлороформ.

Исследования проводили на семенах озимой пшеницы сорта Мироновская
Лабораторные исследования и полевые опыты показали, что применение предполагаемого состава, указанного в примерах 1-31, позволяет защитить семена полевых культур от патогенной микрофлоры без применения фунгицидов, что исключает загрязнение окружающей среды и способствует получению экологически чистой продукции.

Результаты испытаний по примерах 1-31 представлены в таблице 1.

Использование предлагаемого состава обеспечивало защиту семян от грибной микрофлоры, не оказывало отрицательного влияния на посевные качества семян, оказывало положительное влияние на ростовые показатели проростков и растений, что обеспечивало повышение урожайности полевых культур. Ультрадисперсные порошки по всех дозах нанесения на семена при гидрофобизации хорошо удерживались на поверхности семян и не пылили. Лучшие результаты по защите семян получены от состава по примерам: 2, 3, 4, 8, 9, 13, 14, 19, 20, 26, 28. Снижение дозы металла более, чем в примерах: 1, 6, 12, 18, 22, не обеспечивало полной защиты семян от патогенной микрофлоры. Увеличение дозы металла (примеры 5, 11, 17, 21) не способствовало дальнейшему росту положительных процессов, хотя семена моркови не страдали от дозы 20 кг УДСи, а семена капусты от 10 кг УДМо.

Снижение дозы полимера более, чем в примере 29, нежелательно вследствие ухудшения (снижения) удерживаемости УДП металлов на поверхности семян. Увеличение дозы полимера более, чем в примере 31 не улучшает удерживаемости УДП металлов на поверхности семян, поэтому экономически невыгодно.

Эффективность других металлов (кобальт, никель марганец и пр.) в ультрадисперсном состоянии будет аналогична заявленной в примерах 1 31, обеспечивая такую же защиту семян от патогенной микрофлоры).

В связи с тем, что соотношение компонентов в представленных примерах 1-28 не выходят за заявленные пределы, авторы предлагают уточненную формулу изобретения.

Cостав для защиты семян в почве относится к области сельского хозяйства и может быть использован для безъядной защиты семян и обогащения всходов и растений недостающими в почве элементами питания. Поставленная задача решается за счет того, что в качестве средств защиты используют ультрадисперсные и сверхтонкие металлы, при следующем соотношении компонентов в весовых процентах: ультрадисперстных и сверхтонких металлов 1,5 - 10,0, полимеров 1,5 - 3,5, органические растворители - остальное. 7 табл.

Состав для обеззараживания семян, включающий гидрофобный полимер, органический растворитель и активное вещество, отличающийся тем, что в качестве активного вещества он содержит ультрадисперсные и сверхтонкие формы биологически активных металлов и их смесей при следующем соотношении компонентов, мас.

Ультрадисперсные и сверхтонкие формы металлов или их смеси 1,5 10,0
Полимер 1,5 3,5
Органический растворитель Остальноес