СПОСОБ СТИМУЛИРОВАНИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР Российский патент 1997 года по МПК A01N63/04 A01G7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании масличных агрокультур, в частности, подсолнечника и рапса.

В настоящее время для дополнительного воздействия на развитие сельскохозяйственных агрокультур используют различные биоактивные вещества. Среди веществ, направленных на повышение продуктивности агрокультур, очень перспективными являются так называемые регуляторы роста растений (они же стимуляторы роста растений, фитогормоны), в частности гиббереллины, которые, при нанесении на вегетирующие растения в малых дозах, способны сильно влиять на физиологические процессы роста и развития растений. Это может проявляться в увеличении урожайности, в ускорении или торможении созревания, в повышении засухо- или морозоустойчивости вегетирующих растений и т.п. [1-5]
Известен, например, способ выращивания подсолнечника [6] с использованием регулятора роста растений Терпенол, путем опрыскивания ветегирующего подсолнечника 0,02% раствором Терпенола в воде (400 л/га, 80 г/га под д.в.). Терпенол представляет собой смесь природных терпеноидов, выделяемых из хвойных бальзамов под названием Бавитер СД (ТУ ОП 13-0281078-232-90). Способ позволяет повысить урожайность подсолнечника на 3,5 ц/га и увеличить маслосодержание ядер семян на 1,7%
Ближайшим аналогом (прототипом) к заявленному способу являются обработки подсолнечника [7] гибберелловой кислотой (Гиббереллин A₃). Гиббереллин A₃ вносился в почву как перед посевом, так и периодически во время вегетации растений. Из данных работы [7] можно оценить, что в почву суммарно вносилось до 2-2,5 кг/га вещества в одном варианте опытов (0,6 мг на 1 кг почвы, вес активного слоя почвы 3,5-4,5 млн. кг на 1 га), и 0,2-0,25 кг/га - другом варианте. Эффекты от такого способа применения Гиббереллина A₃ проявлялись в более быстром прорастании семян и в ускорении первоначального развития растений. Однако затем наблюдалось замедленное развитие подсолнечника, и результирующий эффект от применения Гиббереллина A₃ оказался отрицательным (например, по данным одного из опытов урожай надземной массы. а также как и урожай семян, был значительно снижен.Анализ семян (без шелухи) показал, что сильно снизилось содержание жира 57,4% в контроле и 49,5% опыте). Близкие к этому оказались результаты от остальных вариантов опытов. Таким образом применение Гиббереллина A₃ на подсолнечнике по прототипному способу [7] не дало каких-либо положительных результатов. Нет также сведений о применении гиббереллинов на подсолнечнике и рапсе в литературе [1-5] а также в cписке разрешенных препаратов [8]
Задачей изобретения является повышение продуктивности масличных агрокультур за счет увеличения маслосодержания семян и их урожайности. Поставленная задача решается нижеописанным способом, согласно которому на вегетирующие растения наносится препарат Гибберсиб при норме расхода препарата 10-40 г/га. Предлагаемый способ позволяет повышать урожайность подсолнечника на 4-5 ц/га и увеличить маслосодержание ядер семян на 3-13% После обработок рапса урожайность увеличилась ≈ 40% и маслосодержание на 2,5-2,8%
Гибберсиб коммерческое название смесевого гиббереллинового препарата, выпускаемого в соответствии с ТУ 9.05.104.63-83. Известно около 80 различных гиббереллинов (обозначаются А₁ или Г₁, А₂ или Г₂ и т.д.). Они обладают разной активностью, причем разной для разных агрокультур. Гибберелловая кислота (Гиббереллин A₃) считается наиболее универсальнодействующим веществом, но имеется также много данных о его неактивности или даже негативности на тех или иных агрокультурах. Большинство остальных индивидуальных гиббереллинов изучены намного слабее (из-за их малодоступности и дороговизны), причем они демонстрировали как активность, так и неактивность на разных агрокультурах [1,3] До настоящего времени чаще изучалось действие индивидуальных гиббереллинов, и иногда делается особый акцент на то, чтобы использовать именно чистые гиббереллины [3] Способ получения и основная идея применения препарата Гибберсиб заключена в том, чтобы использовать именно смеси гиббереллинов. Известно, что смеси PPP (в данном случае, гиббереллиновых) практически всегда обладают дополнительными и неожиданными свойствами (гиббереллин + даминозид для персиков [1] гиббереллин + крезацин для яблонь[3]). Такими свойствами обладает смесевой препарат Гибберсиб, основанный на одновременном использовании всех полезных метаболитов грибка Fusarium moniliforme Sheld (A₃, изо-A₃, A₇, изо-A₇, A₄, A₉, A₁₃, A₁₄), образующихся в соответствующем технологическом процессе (см. ТУ). Помимо технологических и экономических преимуществ при производстве препарата (нет необходимости в выделении и тщательной очистке различных ингредиентов), полигиббереллиновый препарат Гибберсиб является относительно универсальным и, в тоже время, мягким по проявлению биоэффектов, т.е. в меньшей степени проявляет отрицательные биоэффекты, сопутствующие иногда индивидуальным гиббереллинам (например, излишнее вытягивание растений при использовании Гиббереллина A₃). Коммерческий препарат Гибберсиб содержит ≈ 50% по сумме действующих веществ в виде натриевых солей соответствующих кислот. Действующие вещества хорошо растворимы в воде и спиртах, однако при растворении препарата наблюдаются также нерастворимые тонкодисперсные взвеси, представляющие собой неполностью очищенные компоненты культуральной среды при производстве вещества. Гибберсиб является малотоксичным веществом, не обладает кумулятивным или сенсибилизирующими свойствами. Имеется разрешение Госхимкомиссии на его применение в сельском хозяйстве [8]
Подсолнечник и рапс выращивались по технологиям (сроки и густота посевов, сроки и методы ухода и уборки и т.п.), традиционным для некоторых регионов России и стран СНГ (юг Западной Сибири, Казахстан, юго-восток Оренбуржья и др.). Наибольшая эффективность достигалась при обработке подсолнечника Гибберсибом в фазах образования корзинок, перед началом или в начале цветения. Обработки Гибберсибом рапса производилось, начиная с фазы 5-7 листьев. Перед применением Гибберсиб растворяли в воде до концентрации 0,005-0,01% (50-100 мг/г) для методов наземного (400 л/га, 10-40 г/га) или до концентрации 2-4% с добавлением в раствор 5-20% специальных инертных аэрозолеформирующих веществ, для аэрозольных обработок (0,5-1,5 л/га, 10-40 г/га). При возможном авиаопрыскивании концентрации растворов должны быть установлены применительно к конкретному расходу жидкости, но так, чтобы удельный расход Гибберсиба составил от 10-20 до 30-40 г/га. Вышеуказанные нормы расходов, прежде всего дозировки по Гибберсибу, подобраны экспериментально. При дозировках Гибберсиба существенно меньших 10 г/га заметно снизиться биоэффект и, следовательно, потенциальный экономический эффект также уменьшиться. При существенном превышении расхода 60-80 г/га биоэффект может не увеличиваться, так как и урожайность и маслосодержание имеют свои пределы, или даже уменьшиться (табл. 1), что связано со сложностью биохимических и физиологических механизмов стимуляции.

Таким образом, существенным отличием предлагаемого способа от прототипа является то, что в качестве биостимулятора используются смесевой препарат Гибберсиб, который в дозе 10-40 г/га приводит не только к повышению урожайности семян масличных агрокультур, но и существенно увеличивает маслосодержание в их семенах. Свойство стимулирования урожайности и маслосодержания семян масличных культур, в частности подсолнечника и рапса - это особое свойство полигиббереллинового препарата Гибберсиб, причем это свойство не вытекало из каких-либо заранее известных общих свойств гиббереллинов и самого препарата. Соответственно, технический результат заявленного способа обработки масличных культур также являлся непредсказуемым эффектом, а частично совпадающие отличительные признаки прототипа с признаками заявленного решения (применение одного класса PPP на однотипных агрокультурах) не подтверждают их влияние на заявленный технический результат (отсутствие или негативный технический результат для прототипа, положительный результат в данном способе).

Пример 1. Полевые испытания проводились на Опорном пункте Института цитологии и генетики СО РАН в окрестностях Усть-Каменогорска (1986-88 гг.), на выщелоченном черноземе тяжелосуглинистого механического состава (pH почвы 6,8-7). Учетная площадь делянки 15 м ², повторность 4-х кратная. Вегетирующие растения подсолнечника (сорт Первенец) обрабатывались водным раствором Гибберсиба в концентрациях 25, 50, 75, 100 и 200 мг/л из расчета 400 л/га. Обработка однократная, в фазе образования корзинок, в утреннее время, с помощью ранцевого опрыскивателя. В качестве контроля использовалась вода. Из табл. 1 видно, что биологически (и экономически) лучшими режимами могут считаться обработки с удельным расходом препарата 20-40 г/га (50-100 мг/л).

Пример 2. Полевые испытания проводились аналогично примеру 1. Использовался раствор Гибберсиба (75 мл/л), обработки проводились в различных фазах развития подсолнечника. Цель опытов установить оптимальные фазы развития растений при применении Гибберсиба (табл. 2).

Из табл. 2 видно, что наилучшими сроками обработки Гибберсибом подсолнечника являются фазы образования корзинки-начала цветения. Видно, что способ позволяет увеличить маслосодержание в ядрах семянок на 3,4-4,1% а урожайность в среднем на 4,5-5,3 ц/га.

Пример 3. Полевые испытания аэрозольного способа обработки подсолнечника препаратом Гибберсиб проведены в совхозе "Калачинский" (Карасукский район, юго-запад Новосибирской области, август 1992) на поле площадью свыше 200 га. Вегетирующие растения (начало цветения, высота растений 1-1,2 м) обрабатывались с помощью аэрозольного генератора с регулируемой дисперсностью (ГРД) частиц [9] Обработки проводились в ночное время, в типичных условиях температурно-инверсной устойчивой стратификации приземного атмосферного слоя, при скорости ветра ≈ 1,5 м/с на высоте ≈ 2 м от земли. Было обработано около 170 га поля за 15-20 мин работы ГРД, остальная площадь была оставлена в качестве контроля. В качестве рабочей жидкости использовался ≈ 2% водно-глицериновый раствор Гибберсиба, с удельным расходом жидкости 1,3 л/га (24-26 г/га по Гибберсибу). Комбайновая уборка проводилась в начале ноября, после естественного высыхания (в т.ч. путем вымораживания) растений на корню. Раздельного определения урожайности на обработанной и контрольной площадях не проводилось. Измерялось маслосодержание в ядрах семян с участков, находящихся на различных подветренных расстояниях от линии хода ГРД.

Результаты измерений представлены в табл. 3, из которых видно, что масличность семян с участков на расстояниях по крайней мере 600 м от линии прохода ГРД увеличилась на 4-13% по сравнению с контролем (погрешность данных ±1,5).

Пример 4. Агрокультура рапс сорта Лика-3; деляночные аэрозольные обработки в трехкратной повторности; фаза 5-7 листьев; июль 1993, ОПХ "Елбаши", юго-восток Новосибирской области. Расчетный удельный расход Гибберсиба в опытах 10-25 г/га. Результаты опытов представлены в табл. 4, из которой видно, что внекорневые аэрозольные обработки ветегирующего рапса препаратом Гибберсиб приводит к увеличению урожайности на 47% и к возрастанию маcличности на 2,5-2,8 абс.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить урожайность подсолнечника на 4-5 ц/га (12-15 отн.) и увеличить маслосодержание в ядрах семян на 3-13 абс. в зависимости от агроклиматических условий, способа и времени обработки и дозировки препарата. Соответствующие данные для рапса 47% (отн.) и 2,5-2,8 абс. Сравнительно высокие биоэффекты при довольно низких дозировках Гибберсиба, умеренные стоимости препарата и проведения обработок потенциально обеспечивают хорошие экономические показатели заявленного способа. При этом применение Гибберсиба с помощью аэрозольного генератора с регулируемой дисперсности (ГРД) обеспечивает дополнительные технологические преимущества:
а) высокую производительность обработок (500-1000 и более га за ночную смену), позволяющую проводить обработку больших площадей в короткие сроки, т.е. в наилучшие для этого фазы развития растений;
б) аэрозольные обработки проводятся непосредственно с дорог вдоль наветренных краев полей на ширину 600-800 м (при дальнейшей оптимизации режимов обработок на ширину 1000-2000 м) и, следовательно, они могут проводится при любой высоте растений, не повреждая растения при своем движении, и не зависят от состояния почвы на полях (например, в дождливый период или на поливных землях).

Литература.

1. Никелл Л.Дж. Регуляторы роста растений применение в сельском хозяйстве. М. Колос, 1984, с. 192.

2. Применение регуляторов роста в растениеводстве. Справочник. Кишинев, Штиица, 1981, с. 8.

3. Муромцев Г.С. Регуляторы роста растений. Аграрная наука, 1993, N 3, с. 21-24
4. Муромцев Г. С. Агнистова В.Н. Гормоны роста гиббереллины. М. Наука, 1973, с. 254.

5. Fletcher W.W. Kirkwood R.C. Herbicides and Plant Growth Regulators. Granada Publishing, 1982, p. 408.

6. Рожкова В.Т. Базыльчик В.В. Использование терпеноидных соединений на подсолнечнике. Технические культуры, 1993, N 1, с. 8-9
7. Ратнер Е.И. Самойлова С.А. Прямое действие и последействие поглощенного корнями гиббереллина на трех поколениях подсолнечника. с. 180-187, в кн. Гиббереллины и их действие на растения/Под ред. М.Х. Чайлахян, М. АН СССР, 1963, с. 180-187.

8. Список разрешенных препаратов. -Защита растений, 1993, N 3, с. 49-50
9. Патент РФ N 950266, 1993 (авт.св. N 950066, БИ N 30, 1982)е

Использование: сельское хозяйство и предназначено для повышения урожайности в ядрах семян масличных агрокультур, в частности, подсолнечника и рапса. Сущность изобретения: cпособ заключается в нанесении на вегетирующие растения полигиббереллинового регулятора роста Гибберсиб в дозе 10-40 г/га по препарату, содержащему 50% натриевых солей различных гиббереллинов. Обработки растений проводятся методом наземного опрыскивания (0,005-0,01% водный раствор, 400 л/га) или с помощью аэрозольного генератора с регулируемой дисперсностью частиц (ГРД), используя 2-4% раствор (0,5-1,5 л/га). Наиболее благоприятными сроками обработок ветегирующих растений являются фаза образование корзинок(розеток)- начало цветения - для подсолнечника, и начиная с фазы 5-7 листьев для рапса. Концентрации рабочих растворов и сроки обработок подобраны опытным путем. Предлагаемый способ позволяет повысить урожайность подсолнечника на 4-5 ц/га (12-15 отн.%) и увеличить маслосодержание ядра семян на 3-13 абс. %, в зависимости от условий и способа обработки. Соответствующие данные для рапса достигают 47% (отн.) и 2,5-2,8% (абс.). Сравнительно высокие биологические эффекты при относительно небольших дозировках Гибберсиба, умеренные себестоимости препарата и обработок обеспечивают хорошую экономичность заявленного способа. 2 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Способ стимулирования роста и развития масличных культур, включающий обработку растений гиббереллиновым регулятором роста растений, отличающийся тем, что на вегетирующие растения внекорневым способом наносят раствор полигиббереллинового препарата Гибберсиб в дозе 10 40 г/га. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подсолнечник обрабатывают Гибберсибом однократно в фазах от образования корзинок до начала цветения. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что рапс обрабатывают Гибберсибом однократно в фазах от 5 7 настоящих листьев.