КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ Российский патент 2002 года по МПК A01N43/66 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и органической химии, конкретно к композиции на основе водорастворимого полимера и производного сим-триазина, который способен активно стимулировать численность почвообразующих микроорганизмов рода Pseudomonas.

Интенсификация сельскохозяйственного производства, химическое загрязнение пестицидами и их метаболитами и общее ухудшение экологической обстановки привели к истощению гумусного горизонта знаменитых российских черноземов и прогрессирующей деградации процессов гумусообразования и гумусного горизонта. Эффективных способов стимулирования процессов избирательного роста микроорганизмов и увеличения их численности в почве и, в частности, в ризосфере и ризоплане корней растений сегодня вообще не существует.

Известно, что предпосевная обработка семян сои водным раствором калийной соли 2,4,6-трис(п-карбоксифенил-амино)-1,3,5-триазина (Кубаксин) в концентрации 0,001-0,005 мас.% увеличивает содержание микроорганизмов рода Pseudomonas в ризосфере корней сои в 8-9 раз, что способствует протеканию под воздействием этих микроорганизмов сложных процессов синтеза органических соединений почвы, а это косвенно свидетельствует об интенсификации процессов гумусообразования в почве [см. О.И. Третьякова, Р.В. Мирсоянов, Л.А. Коростылева, Ю. А. Штомпель и В.Н. Заплишный. Перспективы повышения производительности деградированных черноземов Кубани // Тез. Докладов Международной студенческой конф. : "Кризис почвенных ресурсов". С.-Петербург, 1997. С. 130-131 и О.И. Третьякова, А.В. Демченко, А.П. Валько, Н.С. Котляров и В.Н. Заплишный. Рострегулирующее действие Кубаксина при выращивании сои на деградированных черноземах Кубани. - Агрохимия, 1999, 6, с.42-45] - (прототип по применению).

Недостатком применения указанного способа является относительно низкая активность ростстимулятора Кубаксина по отношению к увеличению численности микроорганизмов рода Pseudomonas в ризосфере корней растений.

Известны также соли серусодержащей триазинтрикарбоновой кислоты в качестве стимуляторов роста растений люцерны [см. пат РФ 2175653. - Соли серусодержащей триазинтрикарбоновой кислоты в качестве ростстимуляторов растений люцерны. МПК⁷ С 07 D 251/38, А 01 N 43/66]. Применение указанных солей для стимуляции численности почвообразующих микроорганизмов в ризосфере корней растений неизвестно.

Техническим решением задачи является применение композиции для интенсификации жизнедеятельности и заметного увеличения численности почвообразующих микроорганизмов рода Pseudomonas в ризосфере корней растений.

Задача достигается тем, что для увеличения стимулирующей способности увеличивать численность микроорганизмов рода Pseudomonas предложено использовать композицию, включающую водорастворимый сополимер, соль триазинсодержащей кислоты и воду.

Новизна заявленного предложения заключается в том, что для многократного селективного увеличения численности почвообразующих микроорганизмов рода Pseudomonas в рисфере вегетирующих растений люцерны предложено для предпосевной обработки семян использовать композицию, включающую 2,4,6-трис[(карбоксилатометилтио)калия] -1,3,5-триазин (КСТ), двойной сополимер амида акриловой кислоты и триакрилоилгексагидро-1,3,5-триазина (СПАА) и воду.

При этом технический цианурхлорид очищают двукратной кристаллизацией из четыреххлористого углерода (т. пл. 146^oС). Аналог по строению и применению Кубаксин получают по известному методу взаимодействием цианурхлорида с водно-щелочным раствором п-аминобензойной кислоты [см. пат. РФ 2083568. - Соли триазинкарбоновых кислот и средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур. По М.кл. 6 С 07 D 251/54, А 01 N 43/68].

КСТ получают известным методом реакцией цианурхлорида с тиогликолевой кислотой в водно-ацетоновом растворе и в присутствии двукратного избытка едкого кали при обычной температуре, в согласии с патентом [см. пат. РФ 2175653. - Соли серусодержащей триазинтрикарбоновой кислоты в качестве ростстимуляторов растений люцерны. МПК⁷ С 07 D 251/38, A 01 N 43/66].

Двойной сополимер СПАА получают и очищают в согласии с известными методами, сополимеризацией амида криловой кислоты и триакрилоилгексагидро-1,3,5-триазина в водном растворе под воздействием окислительно-восстановительной инициирующей системы при соотношении исходных мономеров, обеспечивающем предельный обрыв цепи и разветвления [см. Г.М. Погосян, А.Х. Ханзадян, В. Н. Заплишный, С. Л. Закоян. Сорбенты для извлечения металлов из сточных вод. - Промышленность Армении, 1983, 10, с.25-27].

Для сравнения используют прототип по применению и по строению - ростстимулятор Кубаксин.

Конкретные примеры использования предложенного стимулирующего состава для селективного увеличения численности почвообразующих микроорганизмов рода Pseudomonas представлены в табл. 1, 2 (см. примеры 1-10 в конце описания).

Предлагаемый состав готовят простым растворением необходимых количеств СПАК и калийной соли серусодержащей триазинтрикарбоновой кислоты КСТ, или Кубаксина, в воде при обычной температуре. Приготовленным раствором средства обрабатывают семена люцерны сорта "Славянская" методом полусухого протравливания, из расчета 10 л средства на 1 т семян. В контрольных вариантах семена перед высевом обрабатывают аналогично, дистиллированной водой из расчета 10 л/т семян. Затем семена подсушивают в воздушно-конвективном режиме, выкладывают в заполненные почвой растильни, содержащие по 400 г чернозема выщелоченного, слабогумусного и выращивают в принятых одинаковых условиях увлажнения и температуры. Повторность опытов - трехкратная.

На 7-е сутки проростки, вместе с фрагментами почвы на корнях, извлекают из растилен и определяют численность и родовой состав микрофлоры в ризосфере корней известным методом [см. Методы почвенной микробиологии и биохимии. - М. : Издательство МГУ, 1991. - 304 с.]. Для этого корни проростков вместе с прилипшей почвой помещают в коническую колбу, отмывают встряхиванием на качалке в течение 3 мин в стерильной воде, полученную суспензию фильтруют через бумажный фильтр, а фильтрат подвергают последовательным разбавлениям стерильной водой. Посев микроорганизмов из разведений проводят в чашке Петри на плотные среды - агар Чапека и МПА и выдерживают в стандартный условиях. Подсчет и определение бактерий проводят на 3 сут, грибов - на 5 сут, актиномицетов - на 7-10 сут. Определяют среднее количество колоний в чашке и осуществляют пересчет на 1 г абсолютно сухой почвы по формуле А=б•в•г/д, где А - количество колоний в 1 г почвы; б - среднее количество колоний в чашке; в - разведение, из которого сделан посев; г - количество капель в 1 мл суспензии; д - масса абс. сухой почвы. Последнюю определяют после высушивания находящейся на фильтре почвы до постоянной массы при 105^oС.

Численность микрофлоры ризопланы определяют методом последовательных отмываний по методу Теппер [см. Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева. Практикум по микробиологии. - М.: Агропромиздат, 1987. - 239 с.]. После смыва ризосферной почвы корни последовательно помещают в 6 колб, содержащих по 100 мл стерильной воды, встряхивают в каждой по 2 мин, затем содержимое всех колб объединяют и готовят последовательные разведения, из которых и проводят посев на вышеуказанные плотные питательные среды.

Количество микроорганизмов в ризоплане 1 г корней (А) определяют по формуле А=20а•600в/м, где а - число колоний в чашке, выросших из одного посева, взятого из разведения объемом 0,05 мл; в - степень разведения; м - масса сырых корней. Последнюю определяют взвешиванием корней после удаления с них воды фильтровальной бумагой. Для определения родовой и видовой принадлежности микроорганизмов используют характеристику их культуральных, морфологических и физиолого-биохимических свойств [см. Дж. Холт, Н. Криг, П. Снит, Дж. Стэйли, С. Уилльямс. Определитель бактерий Берджи. - М.: Мир, 1997. - 800 с.].

Как видно из данных примеров 1-5 табл.1, применение предлагаемого стимулятора позволяет увеличить численность микроорганизмов рода Pseudomonas в ризоплане корней люцерны на 131,6-137,4% в сравнении с контролем (467,0-478,6 млн./г корня вместо 201,6 млн./г корня соответственно), в то время как применение известного стимулятора Кубаксин увеличивает этот показатель лишь на 4,56% (210,8 вместо 201,6 млн./г корня соответственно).

Из данных табл.2 (примеры 6-10), видно также, что применение предлагаемого стимулятора гумусообразования позволяет увеличить численность микроорганизмов рода Pseudomonas и в ризосфере корней люцерны на 138,2-146,8% в сравнении с контролем (616,9-639,3 вместо 259,0 млн./г почвы соответственно), в то время как применение известного ростстимулятора Кубаксин увеличивает этот показатель лишь на 2,32% (265,0 вместо 259,0 млн./г почвы соответственно).

При этом общая численность всех обнаруженных в ризоплане и ризосфере вегетирующих растений люцерны микроорганизмов изменяется незначительно, что косвенно также подтверждает высокую стимулирующую и селективную активность полученного на основе полупродукта КСТ.

Таким образом, применение предлагаемой калийной соли серусодержащей триазинтрикарбоновой кислоты КСТ в качестве стимулятора избирательного роста бактерий рода Pseudomonas позволяет получить на его основе новое средство, которое обеспечивает, в сравнении с известным, более высокую активность увеличения численности микроорганизмов рода Pseudomonas в ризоплане и в ризосфере корней вегетирующих растений люцерны.

Описывается композиция для предпосевной обработки семян люцерны, увеличивающая численность микроорганизмов рода Pseudomonas, содержащая компоненты в следующем соотношении, мас. %: биологически активное вещество 0,0005-0,001, СПАА 0,0005-0,001, вода - остальное. Технический результат заключается в увеличении численности микроорганизмов рода Pseudomonas в ризоплане корней люцерны. 2 табл.

Композиция для предпосевной обработки семян люцерны, увеличивающая численность микроорганизмов рода Pseudomonas, включающая биологически активное вещество, водорастворимый сополимер и воду, отличающаяся тем, что в качестве биологически активного вещества она содержит соединение КСТ формулы

а в качестве водорастворимого сополимера - двойной сополимер на основе амида акриловой кислоты и триакрилоилгексагидро-1,3,5-триазина (СПАА) при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Биологически активное вещество - 0,0005 - 0,001
СПАА - 0,0005 - 0,001
Вода - Остальное