СРЕДСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ И ЗИМОСТОЙКОСТИ ЗЛАКОВ Российский патент 2005 года по МПК A01N43/52 

Описание патента на изобретение RU2257060C2

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству, а именно - к химическим средствам, повышающим морозостойкость и зимостойкость злаков.

Реальная урожайность озимых культур в несколько раз ниже потенциальной продуктивности из-за недостаточно высокой зимостойкости многих современных сортов. Пересев площадей погибших озимых растений приносит огромные убытки сельскому хозяйству.

Препарат картолин, предложенный ранее в качестве антистрессового средства, повышающего морозостойкость озимой пшеницы [1], недостаточно эффективен и проявляет токсические свойства. Позднее в качестве криопротекторов были предложены низкомолекулярные и полимерные кремнийорганические соединения [2-4]. Для защиты растений от зимних повреждений предложен состав, включающий, наряду с мочевиноформальдегидным удобрением, липиды биомассы дрожжей, выращенных на парафинах нефти [5].

В настоящем изобретении в качестве средства, повышающего морозостойкость и зимостойкость злаковых растений, предлагается дигидрохлорид 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола. Данное соединение известно как регулятор роста растений [6] и как вещество, обладающее стресс-протекторным действием на организм животных [7].

Препарат относится к IV классу токсичности, не проявляет раздражающего, мутагенного, иммунотоксического действия, не обладает кумулятивными свойствами. Он полностью совместим со средствами, используемыми в современной технологии предпосевной обработки семян в качестве протравителей.

Дигидрохлорид 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола получают взаимодействием 2-метил-5-гидроксибензимидазола с N,N,N’,N’ - тет-раметилметилендиамином по методу, описанному в [6].

Обработка семян препаратом снижает степень низкотемпературного разрушения липидов клеточных мембран, способствуя тем самым повышению морозостойкости растений.

Эффективность предлагаемого препарата в качестве средства, повышающего морозо- и зимостойкость злаков, продемонстрирована на примере озимой пшеницы с. Мироновская 808.

Повышение устойчивости к холодовому воздействию может достигаться предпосевной обработкой семян растворами дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола, закаливанием проростков на растворах этого препарата, опрыскиванием растений растворами этого препарата или сочетанием этих процедур.

Влияние предпосевной обработки семян на выживаемость проростков пшеницы при воздействии низких температур иллюстрируется следующим примером.

Пример 1.

Семена озимой пшеницы с. Мироновская 808 замачивали перед посевом на 3 часа в водном растворе дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола с концентрацией 1-20 мг/л. Четырехдневные проростки промораживали при различных температурах в течение суток при каждой температуре. Морозостойкость оценивали в процентах выживших после воздействия холодом растений от общего количества тестированных растений. В качестве контроля брали проростки, полученные из семян, замоченных в чистой воде. Результаты, представленные в табл.1, показывают, что препарат способствует повышению морозостойкости проростков озимой пшеницы в концентрациях 10-4-10-3%. Наибольший эффект дала обработка семян растворами с концентрациями 10-20 мг/л. Например, морозостойкость проростков, выращенных из семян, обработанных этими растворами и подвергшихся промораживанию при температурах -10° и -12°С, повысилась в 3,5 раза. Важно отметить, что в этих концентрациях препарат тормозил рост проростков на 10-20%, что с точки зрения теории закаливания уже само по себе способствует повышению морозостойкости.

В серии опытов морозостойкость проростков озимой пшеницы, подвергнутых закаливанию на растворах дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола, исследовали методом, основанным на измерении электропроводности водных экстрактов клеточного содержимого [8]. В результате повреждения растений при низких температурах увеличивается проницаемость клеточных мембран, что проявляется в увеличении выхода электролитов из клетки. Таким образом, выход электролитов отражает степень повреждения мембран холодом, поэтому, чем больше электропроводность электролитов в растворе, тем меньше холодостойкость растений. Метод был применен для оценки влияния растворов препарата, использованных при закаливании проростков, на повышение их устойчивости к низкотемпературному стрессу.

Пример 2.

Четырехдневные проростки озимой пшеницы с. Мироновская 808 закаливали при температуре +2°С в течение 6 суток на растворах дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола с концентрациями 1 и 5 мг/л. В контрольном варианте закаливание растений в тех же условиях проводили на воде. После этого растения промораживали при температуре -5°С в течение 2 часов. Определяли электропроводность водных экстрактов клеточного содержимого и оценивали степень повреждения растений по возрастанию электропроводности в сравнении с растениями, не подвергавшимися воздействию холодом.

Данные, представленные в табл. 2 показывают, что закаливание проростков с применением растворов дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола вдвое увеличивает их устойчивость к низкотемпературному стрессу по сравнению с закаливанием без использования препарата.

Результаты экспериментов с проростками подтвердились и на целых кустящихся растениях озимой пшеницы, выращенных из семян, обработанных раствором дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола.

Пример 3.

Семена озимой пшеницы с. Мироновская 808 обрабатывали перед посевом, как описано в примере 1, раствором препарата с концентрацией 10 мг/л. В стадии кущения растения подвергали промораживанию при температурах -13 и -16°С в течение суток при каждой температуре. Морозостойкость оценивали как в примере 1.

Результаты, представленные в табл.3, показывают, что предпосевное замачивание семян в 10-3%-ном растворе дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола позволяет сохранить до 90-100% растений, подвергнутых промораживанию в стадии кущения.

Следующий пример показывает, как на зимостойкость пшеницы влияет комбинированная обработка, включающая предпосевное замачивание семян и опрыскивание растений растворами дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола.

Пример 4.

Семена озимой пшеницы с. Мироновская 808 подвергали предпосевной обработке раствором препарата в концентрации 20 мг/л, как описано в примере 1, затем высевали в ящики с почвой и оставляли на открытой площадке в течение всего осенне-зимне-весеннего периода. В первой декаде апреля растения опрыскивали раствором дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламннометил-5-гидроксибензимидазола той же концентрации. На фиг.1 показано состояние растений в сравнении с контролем в конце мая, а на фиг.2 - в середине июня в стадии колошения. Эти результаты показывают, что сочетание предпосевной обработки семян с последующим весенним опрыскиванием раствором дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола повышает устойчивость растений в зимних условиях и способствует более раннему вступлению растений в стадию колошения.

Таким образом, приведенные примеры показывают, что предлагаемый препарат в чрезвычайно низких концентрациях, исключающих возможность нанесения вреда окружающей среде, является эффективным средством, способствующим повышению морозо- и зимостойкости озимых злаков.

Таблица 1Влияние предпосевной обработки семян растворами дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола различной концентрации на морозостойкость проростков озимой пшеницыКонцентрация раствора препарата для предпосевной обработки семянМорозостойкость*, %
при различных температурах промораживания
мг/л%-6°С-9°С-12°С-16°С007629230110-41008458050,5·10-3100855301010-3100958611200,2·10-295908410*Морозостойкость оценивали в процентах, выживших после воздействия холодом растений, от общего количества тестированных растений.

Таблица 2Влияние закаливания проростков озимой пшеницы на растворах дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола, на устойчивость растений к холодовому стрессуКонцентрация раствора препарата, использованного для закаливания проростков озимой пшеницы, мг/лМорозостойкость*, %0 (контроль)41,81,082,05,083,9* Морозостойкость оценивали по электропроводности водных экстрактов клеточного содержимого.

Таблица 3Влияние предпосевной обработки семян озимой пшеницы растворами дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола на морозостойкость растений в стадии кущенияКонцентрация раствора препарата для предпосевной обработки семян, мг/млМорозостойкость*, %
при различных температурах промораживания
-13°С-16°С0001010090*Морозостойкость оценивали, как в Таблице 1.

Список литературы

1. Бочарова М.А., Трунова Т.Н., Шаповалов А.А., Баскаков Ю.А. Физиология растений. 1983, т.30, вып.2, с.360.

2. Заявка №98122090 МКИ7 А 01 В 79/02, от 12.08.98.

3. Патент РФ №2085076, МКИ6 А 01 N 55/10.

4. Патент РФ №2117430, МКИ6 А 01 N 55/10.

5. Патент РФ №698176, МКИ6 A 01 G 13/00, А 01 N 63/00.

6. AC СССР №1098934, С 07 D 235/14.

7. Гуськов А.М., Дарий Г.Е., Пузына Г.И., Миронский В.Е., Рыльский Е.Х., Смирнов Л.Д., Кузнецов Ю.В., Столярова Л.Г. Материалы IV конференции “Биантиоксидант”, 1992, 2-4 июня, Москва, т.2, с.100.

8. Hepburn H.A., Naylor F.L., Stokes D.I., Ann. Biol., 1986, v.108, p.164.

Похожие патенты RU2257060C2

название год авторы номер документа
Средство для повышения морозоустойчивости озимой пшеницы 1989
  • Муромцев Георгий Сергеевич
  • Трунова Тамара Ильинична
  • Коренева Валентина Михайловна
  • Вольнова Татьяна Львовна
SU1657088A1
Способ предпосевной обработки семян озимых зерновых культур 1987
  • Атимошоае Михаил Васильевич
  • Попа Дмитрий Павлович
  • Титика Мелания Дмитриевна
  • Рейнбольд Антон Михайлович
  • Синицына Нина Ивановна
SU1493222A1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ 2004
  • Чекуров Виктор Михайлович
  • Козлов Виктор Егорович
  • Жалиева Любовь Дмитриевна
RU2269895C1
Способ определения морозостойкости озимой пшеницы 1980
  • Морару Константин Васильевич
  • Атимошоае Михаил Васильевич
SU869672A1
Карбамоильные производные алканоламинов, в качестве регуляторов роста растений 1982
  • Баскаков Юрий Александрович
  • Шевелуха Виктор Степанович
  • Симонов Вадим Дмитриевич
  • Кулаева Ольга Николаевна
  • Чимишкян Александр Леонович
  • Бутенко Раиса Георгиевна
  • Шаповалов Александр Алексеевич
  • Недельченко Борис Михайлович
  • Шанбанович Галина Николаевна
  • Тащи Валерий Павлович
  • Трунова Тамара Ильинична
  • Константинов Игорь Иосифович
  • Орлов Сергей Иванович
  • Бочарова Марина Александровна
  • Орлова Татьяна Ивановна
  • Жирмунская Наталья Михайловна
  • Грабарник Михаил Семенович
  • Овсянникова Татьяна Васильевна
  • Скляр Семен Яковлевич
  • Борисова Наталья Николаевна
  • Тащи Ольга Алексеевна
  • Шакирова Фарида Миннихановна
  • Соколов Вячеслав Николаевич
SU1707015A1
СТИМУЛЯТОР РОСТА РАСТЕНИЙ И КРИОПРОТЕКТОР 1992
  • Корзинников Ю.С.
  • Ясменко А.И.
  • Чернышев Е.А.
  • Крылов С.В.
  • Жайлыбаев К.Н.
  • Нанушьян С.Р.
RU2085076C1
Средство для повышения зимостойкости и морозостойкости растений 1989
  • Крылов Сергей Васильевич
  • Корзинников Юрий Степанович
  • Северный Вадим Владимирович
  • Дьяков Валерий Михайлович
  • Черняев Николай Геннадиевич
  • Черняева Нина Александровна
  • Баранова Нина Дмитриевна
  • Корнеев Тель Григорьевич
  • Корнеев Сергей Тельевич
  • Лисунов Виктор Павлович
  • Гоголева Галина Алексеевна
  • Махрамов Амиршо
  • Федотова Татьяна Игнатьевна
  • Рощупкина Марина Геннадиевна
  • Власова Валентина Алексеевна
  • Голоулина Людмила Калиновна
SU1757559A1
СПОСОБ ОЦЕНКИ МОРОЗОСТОЙКОСТИ РАСТЕНИЙ 1998
  • Стаценко А.П.
  • Галиуллин А.А.
RU2143194C1
СРЕДСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ 2004
  • Апашева Л.М.
  • Душков В.Ю.
  • Глинянов В.С.
  • Комиссаров Г.Г.
RU2264070C1
Средство для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к неблагоприятным климатическим условиям произростания 1981
  • Баскаков Ю.А.
  • Шевелуха В.С.
  • Бутенко Р.Г.
  • Трунова Т.И.
  • Шанбанович Г.Н.
  • Бочарова М.А.
  • Шаповалов А.А.
  • Сизов С.Ю.
  • Недельченко Б.М.
  • Оголевец И.В.
  • Шашко К.Г.
  • Соколов В.Н.
SU965043A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 257 060 C2

Реферат патента 2005 года СРЕДСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ И ЗИМОСТОЙКОСТИ ЗЛАКОВ

Изобретение относится к области сельского хозяйства. В качестве средства, повышающего морозостойкость и зимостойкость злаковых культур, предложен дигидрохлорид 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола. Изобретение позволяет повысить устойчивость озимых культур к неблагоприятным погодным условиям. 3 табл., 2 ил.

Формула изобретения RU 2 257 060 C2

Применение дигидрохлорида 2-метил-4-диметиламинометил-5-гидроксибензимидазола в качестве средства, повышающего морозостойкость и зимостойкость злаков.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2257060C2

БОЧАРОВА М.А
и др
Физиология растений, 1983, т.30, вып.2, с.360
СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ ЗИМНИХ ПОВРЕЖДЕНИЙ 1978
  • Юкин Н.А.
  • Цупиков М.Т.
RU698176C
СТИМУЛЯТОР РОСТА РАСТЕНИЙ И КРИОПРОТЕКТОР 1992
  • Корзинников Ю.С.
  • Ясменко А.И.
  • Чернышев Е.А.
  • Крылов С.В.
  • Жайлыбаев К.Н.
  • Нанушьян С.Р.
RU2085076C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОКРАСКИ КЕРАТИНОВЫХ ВОЛОКОН, ВКЛЮЧАЮЩАЯ ОСОБЫЙ АМИНИРОВАННЫЙ СИЛИКОН 2002
  • Легран Фредерик
  • Миллекан Жан-Мари
RU2239412C2

RU 2 257 060 C2

Авторы

Трунова Т.И.

Астахова Н.В.

Кузнецов Ю.В.

Смирнов Л.Д.

Бурлакова Е.Б.

Даты

2005-07-27Публикация

2002-04-29Подача