СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ РОСТА И РАЗВИТИЯ КОСТОЧКОВЫХ КУЛЬТУР Российский патент 2002 года по МПК A01N61/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам применения белковых стимуляторов роста и развития растений, и может быть использовано при обработке растений в период формирования продуктивной части.

Известен препарат, разбрызгиваемый на поверхности листьев, для увеличения веса и окрашивания овощей, фруктов и плодов, который содержит в качестве основного компонента продукт щелочного гидролиза под давлением бурых водорослей [1].

Однако состав продукта, полученного в результате щелочного гидролиза бурых водорослей, не раскрывается, не указывается, что является активным началом препарата.

Кроме того, не указаны эффективные количества препарата, используемого для обработки растений, фазы, в которые проводится обработка.

Известен способ регулирования роста груш, подвергшихся воздействию заморозков во время цветения. Он включает обработку генеративных органов сначала водным раствором пролина, а затем водным раствором гиббереллина до заморозков или после них с одновременной стимуляцией партенокарпии [2].

Недостатком способа является возможность использования его для регулирования роста и повышения завязываемости только плодов груш с одновременной стимуляцией партенокарпии. Кроме того, из широкого спектра аминокислот, способных поглощаться клетками высших растений на данной стадии органогенеза, используется только пролин. Не указываются эффективные количества препарата, необходимые для обработки.

Известен способ стимуляции роста и развития картофеля ранних, среднеспелых и поздних сортов и озимых и яровых зерновых культур [4].

К недостаткам способа следует отнести ограничение использования стимулятора "Белкозин А" (БКА) только озимыми и яровыми зерновыми культурами для повышения урожайности и сокращения продолжительности вегетационного периода, тогда как сфера деятельности препарата БКА значительно шире.

Прототипом данного способа является средство для увеличения урожая вишни, сливы и черешни, а также способ применения средства [3].

Средство содержит 0,4-0,8 г гиббереллинов, 0,1-0,3 г нафтоксиалканкарбоновой кислоты, 0,05-0,2 г карбоната калия, 0,05-0,1 г бикарбоната калия, 0,03-0,2 г хелата цинка, 0,03-0,1 г борной кислоты, 0,08-0,2 г связывающего средства и 0,01-0,2 г полировочного средства. Для приготовления средства приготовляют водный раствор, содержащий 50-150 млн^-1 калийной соли гиббереллинов и 10-60 млн^-1 калийной соли динафтоксиалканкарбоновой кислоты и опрыскивают фруктовые деревья приготовленным раствором в количестве 6-14 г л/га в то время, когда опадение лепестков составляет 25-75%. Положительные результаты получают при опрыскивании в вечерние часы.

К недостаткам рассматриваемого изобретения следует отнести трудоемкость приготовления средства, состоящего из значительного количества компонентов, а также наличие громоздкого оборудования для приготовления средства. Из текста заявки не ясна эффективная концентрация средства.

Целью изобретения является ускорение накопления полифенольных соединений, обладающих Р-витаминной активностью и антиоксидантными свойствами, в частности антоцианов, косточковыми культурами, ускорение начала плодоношения, увеличение урожайности на 15...20%, расширение сферы использования стимулятора БКА.

Указанная цель достигается использованием в качестве стимулятора роста и развития косточковых культур водного раствора стимулятора "Белкозин А" (БКА) с концентрацией БКА 550...650 мг/л и проведением обработки в фазу цветения.

Белковый стимулятор БКА является продуктом гидролиза коллагенсодержащего сырья животного происхождения. Он представлен широким спектром свободных аминокислот, включая 6 незаменимых: фенилаланин, метионин, валин, лизин, изолейцин и лейцин. Аминокислотный состав БКА следующий,%
Аспарагиновая кислота - 2,06
Серин - 0,84
Глутаминовая кислота - 6,03
Пролин - 6,56
Глицин - 9,01
Аланин - 5,17
Валин - 1,64
Изолейцин - 0,45
Лейцин - 1,57
Фенилаланин - 1,40
Гистидин - 0,84
Лизин - 3,36
Аргинин - 0,31
Метионин - 0,03
Проведенные исследования позволили установить оптимальные концентрации стимулятора БКА для косточковых культур (сливы, вишни, черешни).

Установление оптимальных концентраций препарата, при которых происходит ускорение развития растений, формирование плодов с заданными свойствами и большего урожая, обусловлено активностью протеолитических ферментов, в частности α и β-амилаз. Увеличение активности этих ферментов ускоряет гидролиз сложных соединений в клетках, усиливает приток метаболитов к атрагирующим центрам, ускоряет дифференциацию клеток и, как следствие, ускоряет прохождение растениями этапов органогенеза, что позволяет получить продукцию в более ранние сроки [4].

Обработка косточковых культур (слива, черешня) препаратом БКА приблизила начало плодоношения на 10...14 дней. Увеличение темпа развития растений позволило сформировать урожай, на 15...20% больший по сравнению с контрольным вариантом.

Обработку косточковых культур проводят водным раствором стимулятора БКА при концентрации 550...650 мг/л.

Если при обработке растений берутся концентрации ниже оптимальной (меньше 550 мг/л), то активность амилаз будет недостаточна для получения более высокого урожая плодов.

При использовании концентраций, превышающих оптимальные (более 650 мг/л), активность амилаз снижается. В результате замедляются темпы прохождения растениями этапов органогенеза, ответственных за ускорение развития, начало плодоношения и достижение максимальной продуктивности.

Экспериментально установлена взаимосвязь между концентрацией стимулятора БКА, содержанием полифенольных соединений, в частности антоцианов, ответственных за окрашивание плодов косточковых культур и обладающих Р-витаминной активностью и антиоксидантными свойствами, и активностью окислительных ферментов - полифенолоксидазы (ПФО) и пероксидазы (ПО). Соответствующие зависимости представлены на фиг. 1 и 2.

При концентрациях препарата БКА, меньших 550 мг/л, совокупного количества аминокислот, поступивших к клеткам растения со стимулятором и азотными удобрениями, превращение которых до аминокислот требует значительного времени, явно недостаточно для интенсивной деятельности и протеолитических и окислительных ферментов. Поэтому при использовании концентраций стимулятора ниже 550 мг/л невозможно добиться ни повышения содержания полифенольных соединений, в частности антоцианов, ни повышения урожайности.

При концентрациях стимулятора БКА, больших 650 мг/л, растение располагает значительным количеством аминокислот для синтеза ферментов. В результате высокой активности протеолитических ферментов (α и β-амилаз) происходит активное образование и отток питательных веществ к плодам, что приводит к повышению урожайности на 15...20%. Однако высокая активность окислительных ферментов ПФО и ПО обусловливает снижение содержания полифенольных соединений, в том числе и антоцианов, что не позволяет получать плоды с заданными свойствами.

При использовании оптимальной концентрации препарата БКА 550...650 мг/л плоды косточковых культур имели максимальное содержание антоцианов как в кожице, так и в мякоти.

Таким образом, применение стимулятора БКА при обработке косточковых культур в оптимальной концентрации способствует получению высокого урожая плодов с более интенсивной окраской кожицы и мякоти, обусловленной повышенным содержанием полифенольных соединений, в частности антоцианов.

Важной особенностью является способность растений эффективно использовать поставляемые стимулятором БКА аминокислоты в строго определенные фазы развития, которые устанавливаются исходя из этапов органогенеза [4].

Так, обработка косточковых культур проводится в фазу цветения.

Она стимулирует работу протеолитических ферментов (α и β-амилаз), что ускоряет начало образования метаболитов для последующего их накопления в плодах. Проведение обработки в более ранние сроки неэффективно ввиду незначительной площади поверхности цветков. Если обработка проводится позднее установленного срока, то активизация деятельности α и β-амилаз запаздывает, что тормозит скорость образования и поступления метаболитов в плоды и увеличивает продолжительность формирования урожая.

Результаты исследования позволили разработать технологию применения стимулятора БКА для косточковых культур.

Основным способом обработки косточковых культур является опрыскивание при помощи форсунок. Расход рабочей жидкости зависит от качества распыла (необходимо равномерное и полное смачивание поверхности растений), погодных условий (следует учитывать возможность смыва препарата с растений в случае дождя), фазы вегетации. Опрыскивание необходимо проводить либо в утренние, либо в вечерние часы, чтобы препарат постепенно, с наибольшей эффективностью проникал в растение.

Рабочий раствор готовится непосредственно перед употреблением и хранению не подлежит.

Преимуществом изобретения является использование для стимуляции роста и развития косточковых культур белкового стимулятора БКА, представленного широким спектром свободных аминокислот, который способствует получению плодов с повышенным содержанием полифенольных соединений, в частности антоцианов, обладающих Р-витаминной активностью и антиоксидантными свойствами, ускорению начала плодоношения на 10...14 дней, увеличению урожайности на 15...20%.

Изобретение может найти широкое применение в сельском хозяйстве.

Литература
1. Заявка Японии N 59-40363, кл. А 01 N 65/00 "Разбрызгиваемый на поверхности листьев препарат для увеличения веса и окрашивания овощей, фруктов и плодов", ИЗР N 9, 1985.

2. А. с. СССР N 1124907, кл. А 01 N 37/44 "Способ регулирования роста груш", ИЗР N 4, 1985.

3. Заявка ПНР N 263839, кл. А 01 N, A 01 Н "Средство для увеличения завязи плодов и увеличения урожая вишни, сливы и черешни, а также способ применения средства", ИЗР N 20, 1988.

4. Патент РФ на изобретение N 2096957, кл. А 01 N 61/00, 37/00 "Способ стимуляции картофеля ранних, среднеспелых и поздних сортов и озимых и яровых зерновых культур" /Кулакова В.Е., Чечеткин П.И., Бурова Т.Е. и др., Б.И. N 33, 1997.

Изобретение предназначено для использования в области сельского хозяйства. Способ включает обработку растений стимулятором роста, в качестве которого используют водный раствор стимулятора "Белкозин А" (БКА) с концентрацией БКА 550-650 мг/л, а обработку проводят в фазу цветения. Изобретение позволяет ускорить накопление антоцианов косточковьми культурами, ускорить начало плодоношения и увеличить урожайность. 2 ил.

Способ стимуляции роста и развития косточковых культур, включающий обработку их стимулятором роста, отличающийся тем, что в качестве стимулятора роста и развития используют водный раствор стимулятора "Белкозин А" (БКА) с концентрацией БКА 550-650 мг/л, а обработку проводят в фазу цветения.