КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ КУКУРУЗЫ Российский патент 2001 года по МПК A01N43/40 A01N63/00 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к композиции, которая может быть использована для повышения энергии прорастания и полевой всхожести семян, устойчивости растений к заболеваниям и неблагоприятным климатическим факторам, увеличения урожайности зерна и зеленой массы кукурузы, улучшения качества продукции путем предпосевной обработки семян и опрыскивания вегетирующих растений.

В списках регуляторов роста растений, разрешенных к применению в сельском хозяйстве Украины (Перелiк пестицидiв i агрохiмiкатiв, дозволених до використання в Украini, Киiв, Юнiвест маркетинг, 1996) есть 7 препаратов, рекомендованных для кукурузы. Среди них препараты гуминовой природы - гидрогумат, гумат натрия, синтетические препараты азоксофор, протонолактон, амбиол, круг. Общим недостатком синтетическим препаратов является сложность их синтеза, отсутствие промышленного производства, гуминовых - высокие нормы расхода (0,5-1,0 л/т семян), ограниченные объемы производства в России и Беларуси.

Таким образом, в Украине в настоящее время нет эффективных отечественных регуляторов кукурузы, являющейся важной сельскохозяйственной культурой.

Ближайшими аналогами по структуре к комплексу N - оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой, который входит в состав предлагаемой композиции, являются регуляторы роста растений на основе N - оксида 2,6-диметилпиридина (регулятора роста растений ивина) формулы (1)

Четыре препарата этого класса разрешены к применению как регуляторы роста овощных культур. По структуре эти препараты являются комплексами N-оксида 2,6-диметилпиридина с различными протонодонорами.

Недостатками указанных регуляторов роста на основе N-оксида 2,6-диметилпиридина является специфичность их действия на отдельные культуры (преимущественно овощные). Сообщений о рострегулирующей активности этих препаратов по отношению к кукурузе в литературе нет.

Ближайшим аналогом (прототипом) по составу и действию к предлагаемой композиции является созданный нами экологический микоризный стимулятор роста растений (сокращенно эмистим C), который зарегистрирован в Госхимкомиссии Украины (рег. N 282 от 21.01.97) как стимулятор роста зерновых, овощных, технических и других культур, в том числе и кукурузы.

Недостатком эмистима C является сортовая чувствительность к нему ряда сортов кукурузы, в том числе высокопродуктивных гибридных сортов, которые очень чувствительны к условиям выращивания.

В основу предлагаемого изобретения поставлена задача расширить ассортимент экологически безопасных эффективных регуляторов роста кукурузы для повышения ее продуктивности и качества продукции.

Поставленная задача достигается композицией на основе эмистима C, которая дополнительно содержит комплекс N-оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой при следующем соотношении ингредиентов мас.%:
Комплекс N-оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой - 5-7
Эмистим C - 88-90
Вода - До 100
N-Оксид 2,6-диметилпиридина синтезируют по аналогии с методикой Ochiai E. , J. Org. Chem, 1953, v. 68, p. 534-551, окислением 2,6-диметилпиридина перекисью водорода в среде уксусная кислота - уксусный ангидрид [1].

Комплекс N-оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой готовят смешением N-оксида 2,6-диметилпиридина с эквимолекулярным количеством муравьиной кислоты.

Эмистим C является регулятором роста растений природного происхождения. Он выпускается акционерным обществом "Высокий урожай" с использованием биотехнологических методов, а именно путем культивирования грибов-эпифитов актиноризных растений в питательной среде, содержащей глюкозу и соли калия, марганца глюкозы (Патент Украины 17482 A, 06.05.97 и 17558 A, 06.05.97). Препарат представляет собой сбалансированный комплекс фитогормонов ауксиновой, цитокининовой, гиббереллиновой природы, аминокислот, олигосахаридов, ненасыщенных жирных кислот в растворе 65%-ного этилового спирта.

Композицию готовят смешением комплекса N-оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой и эмистимом C в вышеуказанном соотношении.

Предлагаемая композиция отличается от ближайшего аналога по составу и действию тем, что дополнительно содержит комплекс N-оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой. Хотя было известно, что эмистим C стимулирует рост и развитие кукурузы, а N-оксид 2,6-диметилпиридина и его комплексы с протонодонорами проявляют рострегулирующую активность по отношению к овощным и некоторым садовым культурам, в результате экспериментов было установлено, что благодаря синергическому эффекту предлагаемая композиция превзошла их по стимулирующему действию. Поэтому мы считаем, что предлагаемое нами техническое решение отвечает критерию "изобретательский уровень".

Суть изобретения поясняется примерами. Для удобства изложения материала мы будем называть N-оксид 2,6-диметилпиридина ивином, а его комплекс с муравьиной кислотой - формином.

Пример 1. Синтез ивина.

Ивин синтезируют по аналогии с методикой [1] окислением 2,6-диметилпиридина 30% пергидролем в среде уксусная кислота - уксусный ангидрид при молярном соотношении компонентов 1 : 1,75 : 3 : 3 по схеме, приведенной в конце описания.

Пергидроль прибавляют при 30-40^o к раствору 2,6-диметилпиридина в среде уксусная кислота - уксусный ангидрид, молярное соотношение 2,6-диметилпиридин : пергидроль : уксусный ангидрид : уксусная кислота равно 1 : 1,75 : 3 : 3. После перемешивания реакционной массы при температуре 70-75^oС в течение 10-12 часов водный раствор уксусной кислоты отгоняют при пониженном давлении, а N-оксид 2,6-диметилпиридина выделяют и очищают общепринятым в органическом синтезе методом переосаждения - переводом в комплекс с хлористым водородом (IV) с последующим высаживанием гидроксидом натрия. Продукт очищают перегонкой в вакууме, выход 85%. N-Оксид 2,6-диметилпиридина - бесцветная жидкость с едва уловимым специфическим запахом. Температура кипения 115-117^oC (12-14 мм рт. ст.).

Найдено, %: C 62,18; H 7,27; N 11,26. C₇H₉NO.

Вычислено, %: C 68,26; H 7,36; N 11,37. ИК-спектр, см^-1 ν (NО) 1270.

Ивин зарегистрирован в Госхимкомиссии Украины и Российской Федерации.

Пример 2. Синтез комплекса N-оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой.

N-Оксид 2,6-диметилпиридина и муравьиную кислоту смешивают в эквимолярном соотношении и получают комплекс, который представляет собой густую стеклообразную массу со специфическим запахом муравьиной кислоты.

Найдено, %: C 56,54; H 6,45; N 8,19. C₈H₁₁NO₃.

Вычислено, %: C 56,80; H 6,55; N 8,88.

В связи с тем, что указанный комплекс является очень гигроскопичным соединением, расплывающимся на воздухе, для удобства его применяют в виде 50% водного раствора.

Пример 3. Рострегулирующее действие препаратов исследовали в лабораторных условиях на почвенной культуре 14-дневных проростков кукурузы сорта "Мир". Предпосевную обработку семян регуляторами роста проводили полусухим способом с использованием в качестве прилипателя 1%-ного водного раствора NaКМЦ (натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы). Высушенные семена высаживали в почву по 50 штук в 4-кратной повторности. После появления всходов проводилось освещение люминесцентными лампами. Физиологическую активность соединений определяли по всхожести семян, росту надземной части проростков, их сырой массе. Энергию прорастания определяли в чашках Петри через 5 дней. Средние результаты опытов приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, формин и эмистим C увеличивают энергию прорастания и всхожесть семян кукурузы. Но наилучшие показатели наблюдаются под влиянием их композиций благодаря синергизму действия природного и синтетического регуляторов роста. При этом наиболее эффективно действуют композиции, в которых содержание формина составляет 5-7%, эмистима C - 80-90%. Уменьшение доли формина (<5%) или эмистима C (<88%), увеличение доли формина (>7%) приводят к снижению стимулирующей активности композиций. Увеличение доли эмистима C мы считаем нецелесообразным, так как это требует лишнего расхода стимулятора. Поэтому для дальнейших исследований мы используем препарат с оптимальным соотношением ингредиентов, а именно, мас.%:
Формин - 5-7
Эмистим C - 88-90
Вода - До 100
В последующих примерах под рабочим названием "зеастимулин" применялась композиция со средними значениями ингредиентов, а именно, мас.%:
Формин - 6
Эмистим C - 89
Вода - 5
Пример 4. Опыт лабораторный. Условия те же, что в примере 3. Исследовалась сортовая чувствительность гибридов кукурузы. В качестве эталона использовался разрешенный к применению регулятор роста кукурузы гумат натрия.

Данные табл. 2 свидетельствуют об эффективности обработки семян гибридов кукурузы зеастимулином и его преимуществе над гуматом натрия.

Пример 5. Опыт проведен на Черниговской государственной сельскохозяйственной опытной станции НПО "Элита". Площадь учетных делянок 50-70 м², повторность 4-6-кратная, гибрид Днепровский 171 МВ.

Как видно из табл. 3, зеастимулин эффективен как при обработке семян, так и опрыскивании растений.

Пример 6. Опыты проводились в 1995 г. на 4 областных государственных опытных сельскохозяйственных станциях НПО "Элита". Регуляторы роста применяли как для предпосевной обработки семян, так и при обработке посевов. Результаты приведены в табл. 4.

Пример 7. Исследования проводились на 4 областных государственных сельскохозяйственных опытных станциях НПО "Элита" в 1996 г. Результаты приведены в табл. 5.

Пример 8. Исследования проведены в 1996 г. Обработку семян кукурузы проводили на 5 областных государственных опытных станциях НВО "Элита" (Черкасской, Черниговской, Полтавской, Тернопольской, Волынской), опрыскивание посевов - на 4 (те же станции, кроме Черниговской). Усредненные результаты испытаний приведены в табл. 6.

Таким образом, поставленная задача выполнена. Создан экологически безопасный эффективный регулятор роста, который увеличивает энергию прорастания и полевую всхожесть семян, устойчивость растений к неблагоприятным климатическим факторам, повышает урожайность зерна и зеленой массы кукурузы, улучшает качество продукции. Композиция применялась с рабочим названием зеастимулин.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к композиции, которая может быть использована для повышения урожайности зерна и зеленой массы кукурузы, улучшения качества продукции путем предпосевной обработки семян и опрыскивания вегетирующих растений. Композиция создана на основе регулятора роста растений эмистима С, при этом она содержит комплекс N-оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: эмистим С 86-90, комплекс N-оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой 5 - 7, вода - до 100. 6 табл.

Композиция для повышения продуктивности кукурузы на основе регулятора роста растений эмистима С, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит комплекс N-оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Эмистим С - 88 - 90
Комплекс N-оксида 2,6-диметилпиридина с муравьиной кислотой - 5 - 7
Вода - До 100