СРЕДСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РОСТА РАСТЕНИЙ Российский патент 2002 года по МПК A01N37/44 

Изобретение относится к регуляторам роста растений и может быть использовано в сельском и частном приусадебном хозяйстве для повышения урожайности и товарных качеств различных культур.

Известно большое количество регуляторов роста растений, но большинство известных регуляторов эффективно только для какого-то одного вида растений или для отдельной стадии их развития.

Из известных регуляторов роста растений аналогами предлагаемого средства по действию являются такие широко применяемые высокоактивные препараты как индолилуксусная кислота (ИУК) и ее аналоги, гибберелины и цитокинины. Физиологическое действие и применение этих препаратов подробно описано в литературе (Регуляторы роста растений. K.З.Гамбург, О.Н.Кулаева, Г.С.Муромцев и др. ; под ред. Г.С.Муромцева. М. Колос, 1979). Недостатками этих препаратов являются высокая стоимость и относительно высокие дозировки.

Аналогами предлагаемого средства по химическому строению являются янтарная, малеиновая и фумаровая кислоты. Известно применение:
- янтарной, малеиновой и фумаровой кислот в качестве стимуляторов прорастания семян хлопчатника (патент Франции 2222012, кл. A 01 N 5/00, 1974 г. );
- малеиновой кислоты как стимулятора прорастания семян пшеницы (авт. свид. СССР 1060163, кл. A 01 N 37/06, 1982 г.);
- янтарной и фумаровой кислот в виде 0,2%-ных водных растворов для повышения урожайности редиса и огурцов (бюл. Главного ботанического сада АН СССР, 1962, вып.45, стр.98-101).

Недостатками этих препаратов являются низкая активность, узкая область применения и высокие дозировки, кроме того, малеиновая кислота токсична.

Наиболее близким средством к предлагаемому по технической сущности (прототипом) является средство для предпосевной обработки семян брюквы, представляющее собой 0,3-1,0%-ный водный раствор фумаровой кислоты (патент РФ 2093030, кл. A 01 N 37/06, 1998 г.). Недостатками этого средства являются низкая активность, узкая область применения и высокие дозировки.

Задачей предлагаемого изобретения является создание более активного и экологически чистого средства для регулирования роста растений, которое сочетало бы эффекты всех известных регуляторов, и позволило бы применять его для широкого круга сельскохозяйственных культур.

Решение поставленной задачи достигается средством для регулирования роста растений, включающим водный раствор биологически активного ингредиента - диметилового эфира 2-аминофумаровой кислоты (ДМАФК) в концентрациях 10^-8-10^-4 М (0,0016-16 мг/л).

Предлагаемое средство дополнительно может содержать органический растворитель в количестве 0,0016-144 мг/л, так как для приготовления водных растворов удобнее предварительно растворить ДМАФК в органическом растворителе, а затем разбавлять полученный раствор водой до нужной концентрации. ДМАФК хорошо растворим в органических растворителях, например в низших спиртах, диметилсульфоксиде (ДМСО) и др.

Растворы ДМАФК в органических растворителях устойчивы в течение нескольких лет, поэтому их можно использовать для транспортировки и хранения предлагаемого средства.

Описан удобный способ получения ДМАФК (М=159,1) реакцией аммиака с диметиловым эфиром ацетилендикарбоновой (R.Huisgen, К.Herbig, A.Siegl, H.Huber. Chem. Веr., 1966, 99, 2526), по следующей схеме.

Цисизомер ДМАФК термодинамически более устойчив. Трансизомер при перегонке переходит в цисизомер, такое же превращение происходит и в растворах, но более медленно.

Водные растворы ДМАФК неустойчивы - период полураспада 2-3 недели, что, наряду с низкими концентрациями рабочих растворов, гарантирует экологическую чистоту предлагаемого средства.

Средство прошло лабораторные и полевые испытания на семенах зерновых, бобовых, овощных, древесных культур, субтропических и экзотических культурах: черенках, саженцах и сеянцах древесных и декоративных культур, луковицах цветочных растений.

Некоторые результаты сравнительных испытаний
1. Картофель (табл. 1)
Проведены широкомасштабные испытания эффективности ДМАФК при предпосевной обработке на ранне-, средне- и позднеспелых сортах в различных сельскохозяйственных регионах. Для опытов отбирали клубни одинакового размера и физиологического состояния, окунали на 30 с в емкости с водным раствором ДМАФК, либо опрыскивали этим же раствором. В качестве стандарта использовали ивин-ян (потейтин) в аналогичных концентрациях.

2. Пшеница (табл. 2 и 3)
Проведены полевые испытания ДМАФК на яровой мягкой пшенице сорта "Спектр", семена которой перед посевом увлажнялись водными растворами регуляторов роста.

Проведены лабораторные испытания ДМАФК на пшенице китайских сортов замачиванием семян на 6 часов в водных растворах регуляторов в концентрации 0,15 мг/л (концентрация ДМАФК 9,43•10^-7 М).

3. Яблоня (табл. 4)
Проведены испытания ДМАФК при размножении клоновых подвоев яблони зелеными и одревесневшими черенками. Замачивание на 16 часов в водном растворе ДМАФК концентрации 16 мг/л (10^-4 M) позволяет значительно увеличить укоренение одревесневших и зеленых черенков.

4. Рис (табл. 5)
Проведены лабораторные испытания на китайских сортах риса. При обработке семян водным раствором ДМАФК в концентрации 0,0016 мг/л (10^-8 М) течение 48 часов отмечено заметное сокращение срока вегетации, повышение качества и урожайности риса.

5. Ель (табл. 6, 7, 8)
Проведенные полевые испытания влияния ДМАФК на сеянцах ели обыкновенной показали, что ДМАФК эффективное средство для выращивания сеянцев ели при предпосевной обработке семян в концентрации 0,01 мг/л (6,3•10^-8 М) и при опрыскивании кроны раствором концентрации 0,1 мг/л (6,3•10^-7 М), превосходящее гибберелин ГК₃ по стимуляции развития корневой системы, роста в высоту и накопления биомассы.

Из приведенных примеров видно, что предлагаемое средство обладает широким спектром действия, сочетая эффекты нескольких регуляторов - ауксинов, гибберелинов и цитокининов: стимулирует пусковые механизмы прорастания, ризо- и каллусогенез, влияет на развитие, цветение и продуктивность растений и превосходит по активности известные регуляторы роста растений. Предлагаемое средство относится к малотоксичным (ЛД₅₀ для крыс 6000-7000 мг/кг для мышей 4800 мг/кг) и является экологически чистым.

Описывается средство для регулирования роста растений, содержащее водный раствор диметилового эфира 2-аминофумаровой кислоты в концентрациях 10^-8 - 10^-4 М (0,0016-16 мг/л). Техническим результатом является повышение урожайности и товарных качеств различных культур. 1 з.п. ф-лы, 8 табл.

1. Средство для регулирования роста растений, включающее водный раствор биологически активного ингредиента, отличающееся тем, что в качестве биологически активного ингредиента оно содержит диметиловый эфир 2-аминофумаровой кислоты в концентрациях 10^-8-10^-4 М (0,0016-16 мг/л). 2. Средство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит органический растворитель, выбранный из диметилсульфоксида или низшего спирта, в количестве 0,0016-144 мг/л.