СПОСОБ СТИМУЛИРОВАНИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ КАПУСТЫ БЕЛОКОЧАННОЙ Российский патент 2008 года по МПК A01C1/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для повышения продуктивности белокочанной капусты.

Капуста белокочанная занимает ведущее место среди овощных культур, поэтому повышение урожайности и жизнестойкости растений в экстремальных климатических условиях (особенно в Северном регионе России) является актуальной задачей при выращивании этой культуры. Для решения этой задачи в сельскохозяйственном производстве применяют биологически активные вещества (БАВ), которые не только повышают урожайность культур, но и, что не менее важно, позволяют снизить пестицидную нагрузку и получать экологически чистую продукцию.

Ученых всегда привлекало комплексное использование лесных ресурсов как источника возобновляемого сырья. Наряду со скипидаром, канифолью, извлекаемыми из хвойных, эти растения являются богатейшим источником других химических соединений, обладающих широким спектром биологической активности. Древесная зелень пихты, в частности, представляет собой богатый сырьевой источник получения препаратов для медицины и сельского хозяйства. Среди них можно выделить биологически активный препарат СИЛК (Новосил) из зелени пихты, который положительно влияет на стимуляцию иммунного потенциала растений.

Известен способ выращивания риса [Патент РФ №2108707], включающий одноразовую обработку семян препаратом СИЛК дозой 1,25-2,5 г на 1 т или растений в фазе кущения дозой 20,0-40,0 г/га.

Известен способ стимулирования роста и развития масличных культур [Патент РФ №2121272], где используется препарат СИЛК в различных дозах на подсолнечнике и хлопчатнике.

Известен способ получения биологически активной суммы тритерпеновых кислот из коры пихты [Патент РФ №2061487], включающий стимулирование роста томата, огурца и табака.

Известен способ защиты картофеля и овощных культур от болезней [Патент РФ №2083111], выбранный нами за прототип, включающий обработку картофеля, фасоли, лука, капусты и томата биологически активным веществом СИЛК в дозе 4-10 г/га по активному веществу.

В представленных выше способах, в т.ч. и прототипе, используется препарат СИЛК. Действующее начало этого препарата - смесь тритерпеновых кислот, экстрагируемых из хвои пихты сибирской. Препарат обладает выраженным ростостимулирующим действием, испытан на многих овощных культурах, в том числе и на капусте.

Недостатками прототипа является относительно невысокая ростстимулирующая активность препарата СИЛК, а также значительная трудоемкость изготовления препарата. На капусте белокочанной препарат СИЛК используется в больших концентрациях.

Наиболее близким по техническому решению аналогом СИЛКа является биопрепарат из хвои пихты, производимый в Институте химии Коми научного центра Уральского отделения РАН. Торговое название препарата - Вэрва. Препарат успешно прошел испытания и получил положительное заключение Ростехнадзора и Министерства сельского хозяйства РФ [Санитарно-эпидемиалогическое заключение №77.99.28.929.А00218.09.05 от 14.09.05]. Препарат Вэрва не уступает, а часто и превосходит по своей активности препарат СИЛК.

Новый биопрепарат Вэрва получают эмульсионным способом извлечения низкомолекулярных компонентов из растительного сырья. Способ включает обработку измельченной древесной зелени пихты 0,5-20%-ным водным раствором гидроксида или 1-20%-ным водным раствором карбоната щелочного металла в соотношении сырье: экстрагент 1:5-12 с последующим отделением твердой фракции. В процессе экстрагирования происходит образование водорастворимых солей смоляных и высших жирных кислот, содержащихся в хвое пихты. Соли смоляных кислот являются поверхностно-активными веществами (ПАВ). Соли высших жирных кислот относятся к мицеллообразующим соединениям. Образующиеся в процессе обработки мицеллы солюбилизируют, т.е. растворяют в себе неполярные липиды древесной зелени. В процессе обработки осуществляется одновременное омыление щелочным экстрагентом кислот хвои и эмульгирование нейтральных компонентов в водно-щелочной или водно-карбонатный раствор солей. На основе массообменных процессов в реакционной суспензии образуется эмульсия «масло в воде». По окончании процесса обработки эмульсию отфильтровывают. Относительная плотность эмульсии 1,04-1,06 (20°С). Подобраны оптимальные условия выделения кислых компонентов (70%) из древесной зелени пихты, позволяющие выделять экстрактивные вещества на 20-40% больше по сравнению с методом получения препарата СИЛК. Биопрепарат Вэрва, в отличие от препарата СИЛК, содержит также нейтральные (монотерпеноиды, полипренолы, каротиноиды) компоненты. Главным преимуществом нового способа получения препарата Вэрва является то, что для выделения экстрактивных веществ из древесной зелени не используются пожароопасные и токсичные органические вещества. При этом степень извлечения экстрактивных веществ увеличивается по сравнению с бензиновой экстракцией в 1,5-1,8 раза. Для проведения эмульсионной экстракции нет необходимости в предварительном высушивании сырья, в отличие от экстракции органическими растворителями.

Химический состав активной части препарата представляет собой смесь натриевых солей тритерпеновых кислот общей формулой С₃₀H₄₆О₄, выделенных из древесной зелени пихты способом эмульсионной экстракции. Препаративная форма - водная эмульсия, концентрация 0,2% (2 г/л). Биопрепарат Вэрва относится к природным биологически активным веществам (БАВ) и предназначен как средство стимуляции роста и защиты растений от инфекции.

Физико-химические свойства биопрепарата (фунгицида и стимулятора роста растений): темно-коричневая жидкость, неограниченно растворимая в воде, не оказывает отрицательного действия на кожу и не раздражает слизистые оболочки, с приятным хвойным запахом. Биопрепарат не горюч, не взрывоопасен. В водных растворах стабилен при температуре до 60°. Экологически чистый продукт, безвредный для людей и животных, т.к. при его получении не применяются органические растворители. Препарат обладает комплексностью действия на растения и высокой эффективностью при малом расходе.

В 2006 году препарат Вэрва прошел государственную проверку, разрешен для практического применения.

Задачей настоящего изобретения является применение нового высокоэффективного натурального биопрепарата Вэрва (аналога препарата СИЛК) на белокочанной капусте с целью получения высококачественной рассады, а также повышения устойчивости к вредным организмам, продуктивности и качества продукции.

Технический результат достигается тем, что в способе стимулирования роста и развития капусты белокочанной, включающем обработку семян перед посевом и вегетирующих растений биологически активным веществом, согласно изобретению в качестве биологически активного вещества используют препарат Вэрва, извлеченный из древесной зелени пихты способом эмульсионной экстракции, которым обрабатывают семена в дозе 0,06 г на 1 т, а затем растения после высадки рассады в открытый грунт в фазу 6-7 листьев и массового завязывания кочана в дозе 8 г/га. Кроме того, для обработки семян используют водный раствор препарата Вэрва с концентрацией 0,2 мг/л при норме расхода 300 л/т семян, а для обработки вегетирующих растений - с концентрацией 20 мг/л при норме расхода 400 л/га.

Способ осуществляется следующим образом.

Семена капусты замачивают водным раствором препарата Вэрва в течение 12 часов за сутки до посева в концентрации 0,2 мг/л, при норме расхода рабочего раствора 300 л на 1 т семян (0,3 л на 1 кг семян), что соответствует дозе препарата 0,06 г/т семян (или 0,12 мг/т семян по д.в.).

После высадки рассады капусты в открытый грунт растения, выращиваемые по традиционной технологии, обрабатывают препаратом в фазу 6-7 листьев, а затем в фазу массового завязывания кочана в концентрации 20 мг/л, при норме расхода рабочего раствора 400 л/га, что соответствует дозе препарата 8 г/га (или 0,016 г/га по д.в.).

Предлагаемый способ позволяет повысить урожайность на 23,7% (при опрыскивании СИЛКом на 16,3%) и улучшить качество товарной продукции за счет снижения поражаемости растений капусты вредителями и болезнями и увеличения в кочанах содержания сахаров и витамина С. Предпосевная обработка семян капусты биопрепаратом Вэрва позволяет повысить энергию прорастания и всхожесть семян, уменьшить заболеваемость рассады черной ножкой.

Полевые деляночные испытания проводились в 2000-2003 гг. в ГУП ОПХ «Северное» НИПТИ АПК Республики Коми. Использовали районированный голландский гибрид Краутман F₁. Почва дерново-подзолистая, хорошо окультуренная. Температурные условия в годы проведения исследований в целом были характерны для Республики Коми. Подготовка почвы, посев и уход за растениями в период вегетации проводили согласно технологии, разработанной для данной зоны.

Перед посевом проверяли посевные качества семян капусты (энергию прорастания и всхожесть). Для этого семена выдерживали в течение 12 часов в водных растворах препарата Вэрва с концентрацией 0,2; 2,0; 20,0; 40,0 и 200,0 мг/л, что соответствовало дозе препарата 0,06; 0,6; 6,0; 12,0 и 60,0 г/т семян (или 0,12; 1,2; 12,0; 24,0 и 120,0 мг на 1 т семян по действующему веществу). Затем семена проращивали в чашках Петри при комнатной температуре в 4 повторностях по 100 штук, определяли их энергию прорастания и всхожесть. Контролем служили семена, обработанные водой. Эталоном являлся СИЛК в концентрации 20 мг/л.

Влияние обработки семян капусты различными дозами биопрепарата Вэрва на энергию прорастания и всхожесть показано на чертеже. Обработка семян капусты самой низкой дозой препарата Вэрва (0,2 мг/л) повысила энергию прорастания в 2,5 раза; всхожесть семян повысилась при этом незначительно и достигла до 94% (в контроле 90,5%). С увеличением концентрации препарата Вэрва до 20 мг/л и более наблюдалось угнетение ростовых процессов, особенно энергии прорастания.

Полученные в нашей работе результаты показывают, что предпосевная обработка семян капусты препаратом Вэрва в оптимальной дозе (0,06 г/т) способствует изменению скорости прорастания семян, увеличивает их всхожесть. Период появления всходов по сравнению с контролем сократился на 1-2 дня. Рассада, полученная из обработанных семян препаратом Вэрва, не повреждалась черной ножкой. К моменту высадки в открытый грунт такая рассада имела лучшие, по сравнению с контролем, показатели (высота растения, ширина стебля, количество листьев) и отличалась хорошей приживаемостью.

После высадки рассады капусты в открытый грунт опрыскивание проводили в фазу 6-7 листьев и массового завязывания кочана. Растения обрабатывали водным раствором Вэрва в концентрации 2, 20 и 40 мг/л, что соответствует дозе препарата 0,8; 8,0 и 16,0 г/га по препарату (или 0,0016; 0,016 и 0,032 г/га по д.в.) при норме расхода 400 л/га. В контроле использовалась чистая вода. Для сравнения растения капусты обрабатывали биопрепаратом СИЛК в концентрации 20 мг/л. Повторность четырехкратная. Результаты представлены в таблицах 1-4.

Из данных таблиц видно, что по предлагаемому способу препарат Вэрва проявляет ростстимулирующую активность в концентрации 20 мг/л. Обработка препаратом Вэрва оказывала существенное влияние на массу кочана (табл.1). Масса кочана колебалась от 2,1 до 2,9 кг. Наиболее крупные (2,9 кг, что выше контроля на 38,1%) кочаны сформировали растения, обработанные препаратом Вэрва дозой 20 мг/л. СИЛК увеличивает этот показатель на 14,3%. По всем вариантам у обработанных препаратами растений наблюдалось незначительное увеличение плотности и диаметра кочана.

Поражений вредителями не выявлено. Из данных таблицы 2 видно, что устойчивыми к болезням оказались растения, обработанные концентрациями 20-40 мг/л. Снижение под воздействием препаратов процента пораженных растений приводит к увеличению продуктивности и качества продукции.

Из таблицы 3 видно, что более значительное увеличение урожайности наблюдалось под действием обработки препаратом Вэрва в концентрации 20 мг/л. Применение препарата Вэрва в данной концентрации позволило получить 50,6 т/га кочанов, что выше контроля на 9,7 т/га; при обработке СИЛ-Ком - на 3,0 т/га. Более низкие концентрации водного раствора препарата Вэрва не приводят к существенному увеличению урожайности капусты, поэтому экономически нецелесообразны. Существенно увеличилась товарность на всех растениях, обработанных препаратом Вэрва.

Обработка препаратом Вэрва в концентрации 20 мг/л позволила улучшить биохимический состав кочанов капусты (табл.4). Наблюдалось увеличение сухих веществ до 7,3%, витамина С до 30,4 мг % и сахара до 3,5%, по сравнению с контролем.

Таким образом, оптимальным параметром использования биопрепарата Вэрва является предпосевное замачивание семян капусты в концентрации 0,2 мг/л (0,06 г/т семян) и 2-кратное опрыскивание растений за период вегетации в концентрации 20 мг/л (8 г/га).

Использование предлагаемого способа позволит по сравнению с известным получить здоровую высококачественную рассаду капусты, снизить процент заболеваемости растений болезнями, повысить урожайность и улучшить качество продукции.

Таблица 1.Влияние препарата Вэрва на биометрические показатели при уборке технически спелых кочановБиопрепарат, концентрация раствора, мг/лДиаметр кочана, смДлина внутренней кочерыги, смШирина внутренней кочерыги, смМасса кочана, кгПлотность кочана, баллВодаКонтроль17,08,14,12,14,6Вэрва217,58,14,22,44,8Вэрва2017,99,04,22,94,7Вэрва4017,28,24,22,64,7СИЛК2017,58,94,12,44,7НСР₀₅ 1,70,80,20,50,4Таблица 2.Влияние препарата Вэрва на поражаемость вредителями и болезнями капусты белокочаннойБиопрепарат, концентрация раствора, мг/л% здоровых кочановСтепень поражения и устойчивости по иммунологической шкале от 1 до 9 балловпоражениеустойчивостьВодаКонтроль81,535Вэрва290,317Вэрва20100,019Вэрва4095,719СИЛК2099,719  Примечание:1-очень слабое (до9 - очень высокая   10%)7 - высокая   3 - слабое (до 25%)5 - средняя   5 - среднее (до 50%)3 - слабая

Таблица 3.Влияние препарата Вэрва на урожайность капусты белокочаннойБиопрепарат, концентрация раствора, мг/лУрожайность, т/гаВ % к контролюТоварность, %ВодаКонтроль40,9100,086,1Вэрва245,5111,391,8Вэрва2050,6123,791,4Вэрва4049,6121,391,6СИЛК2047,6116,389,2HCP₀₅ 7,8 4,8Таблица 4.Влияние препарата Вэрва на химический состав кочанов капустыБиопрепарат, концентрация раствора, мг/лСухое вещество, %Витамин С, мг %Сахар, %ВодаКонтроль6,929,23,4Вэрва26,928,83,4Вэрва207,330,43,5Вэрва407,030,13,5СИЛК207,030,13,4НСР₀₅ 0,42,60,3

Изобретение относится к области биотехнологии и сельского хозяйства. Способ включает обработку семян перед посевом и вегетирующих растений биологически активным веществом, причем в качестве биологически активного вещества используют препарат Вэрва, извлеченный из древесной зелени пихты способом эмульсионной экстракции, которым обрабатывают семена в дозе 0,06 г на 1 т, а затем растения после высадки рассады в открытый грунт в фазу 6-7 листьев и массового завязывания кочана в дозе 8 г/га. Кроме того, для обработки семян используют водный раствор препарата Вэрва с концентрацией 0,2 мг/л при норме расхода 300 л/т семян, а для обработки вегетирующих растений - с концентрацией 20 мг/л при норме расхода 400 л/га. Изобретение позволяет повысить продуктивность белокочанной капусты, снизить процент заболеваемости растений болезнями, повысить урожайность и улучшить качество продукции. 1 з.п ф-лы, 1 ил., 4 табл.

1. Способ стимулирования роста и развития капусты белокочанной, включающий обработку семян перед посевом и вегетирующих растений биологически активным веществом, отличающийся тем, что в качестве биологически активного вещества используют препарат Вэрва, извлеченный из древесной зелени пихты способом эмульсионной экстракции, которым обрабатывают семена в дозе 0,06 г на 1 т, а затем растения после высадки рассады в открытый грунт в фазу 6-7 листьев и массового завязывания кочана в дозе 8 г/га.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обработки семян используют водный раствор препарата Вэрва с концентрацией 0,2 мг/л при норме расхода 300 л/т семян, а для обработки вегетирующих растений - с концентрацией 20 мг/л при норме расхода 400 л/га.