СПОСОБ СТИМУЛИРОВАНИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ МОРКОВИ СТОЛОВОЙ Российский патент 2009 года по МПК A01C1/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при выращивании моркови столовой.

Актуальной задачей при выращивании моркови является повышение продуктивности и экологически чистой товарной продукции. Для решения этой задачи в сельскохозяйственном производстве применяют разнообразные регуляторы роста растений.

Рост, формирование новых органов и другие важнейшие физиологические процессы растений определяются системой гормональной регуляции. Однако синтез и производство фитогормонов оказались экономически малоэффективными. Это привело к созданию их природных аналогов - регуляторов роста растений. Среди них можно выделить биологически активный препарат СИЛК, который нашел широкое применение в сельскохозяйственном производстве и в личном подсобном хозяйстве.

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 томатов, огурцов 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 экологически чистый препарат СИЛК, представляющий собой сумму тритерпеновых кислот, выделенных из зелени пихты, позволяющий повысить урожай и качество некоторых сельскохозяйственных культур.

Недостатками прототипа является отсутствие экспериментально подобранной оптимальной дозы СИЛК для обработки семян и посевов моркови, недостаточно высокая стимулирующая активность, а также значительная трудоемкость изготовления препарата СИЛК. Технология экстракционной переработки древесной зелени пихты при изготовлении препарата СИЛК заключается в извлечении из измельченного сырья органическими растворителями биологически активных веществ. Недостаток экстракции органическими растворителями заключается в их пожароопасности и токсичности.

Наиболее близким по техническому решению аналогом СИЛКа является биопрепарат из хвои пихты, производимый в Институте химии Коми научного центра Уральского отделения РАН [Санитарно-эпидемиологическое заключение №77.99.28.929.А000218.09.05 от 14.09.05 г.]. Торговое название препарата - Вэрва.

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 формулы С₃₀Н₄₆O₄, 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 для использования в качестве средства стимуляции роста и защиты растений от инфекции.

Физико-химические свойства биопрепарата (фунгицида и стимулятора роста растений): темно-коричневая эмульсия, неограниченно растворимая в воде, не оказывает отрицательного действия на кожу и не раздражает слизистые оболочки, без запаха. Биопрапарат не горюч, не взрывоопасен. В водных растворах стабилен при температуре до 60°. Экологически чистый продукт, безвредный для людей и животных, обладающий комплексностью действия на растения и высокой эффективностью при малом расходе.

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

Задачей настоящего изобретения является применение нового высокоэффективного натурального биопрепарата Вэрва (аналога препарата СИЛК) с целью сокращения периода появления всходов, а также повышения продуктивности и качества столовой моркови. В этом и состоит технический результат.

Технический результат достигается тем, что способ стимулирования роста и развития моркови столовой, включающий обработку семян перед посевом и вегетирующих растений биологически активным веществом, при этом в качестве биологически активного вещества используют препарат Вэрва, извлеченный из древесной зелени пихты способом эмульсионной экстракции, содержащий кислые и нейтральные компоненты хвои, отличающийся тем, что обработку семян перед посевом осуществляют путем замачивания в водном растворе препарата с концентрацией 0,2-2,0 мг/л в течение 24 часов за двое суток до посева, обработку вегетирующих растений осуществляют путем опрыскивания препаратом с концентрацией 20-40 мг/л в фазу 3-4 настоящих листа и в фазу начала формирования корнеплодов при норме расхода 400 л/га.

Способ осуществляется следующим образом.

Семена моркови замачивают водным раствором препарата Вэрва в течение 24 часов за 2 суток до посева в концентрации 0,2-2,0 мг/л, при норме расхода рабочего раствора 300 л на 1 т семян (1 л на 3 кг гектарной нормы семян), что соответствует дозе препарата 0,06-0,6 г/т семян (или 0,12-1,2 мг/т семян по д.в.).

Вегетирующие растения моркови, выращиваемые по традиционной технологии, обрабатывают препаратом в фазу 3-4 настоящих листьев, а затем в начале формирования корнеплодов в концентрации 20-40 мг/л, при норме расхода рабочего раствора 400 л/га, что соответствует дозе препарата 8-16 г/га (или 0,016-0,032 г/га по д.в.).

Предлагаемый способ позволяет повысить урожайность на 18,3-19,2% (при опрыскивании СИЛКом на 11,2%) и улучшить качество корнеплодов за счет увеличения содержания Сахаров и каротина. Предпосевная обработка семян моркови биопрепаратом Вэрва позволяет сократить период появления всходов по сравнению с контролем на 8-11 дней. Межфазные периоды по вариантам опыта уменьшались на 2-4 дня, что позволило раньше получить пучковую продукцию и снизить период вегетации.

Опытным путем установлено, что при опрыскивании растений моркови низкие концентрации препарата (меньше 20 мг/л) недостаточно эффективны, а высокие дозы препарата (больше 2 мг/л) при замачивании семян действуют на растения угнетающе.

Полевые деляночные испытания проводили в ГУП ОПХ «Северное» НИПТИ АПК Республики Коми. Использовали голландский гибрид Нандрин 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 моркови (энергию прорастания и всхожесть). Для этого семена выдерживали в течение 24 часов в водных растворах препарата Вэрва с концентрацией 0,2; 2,0 и 20,0 мг/л, что соответствовало дозе препарата 0,06; 0,6 и 6,0 г/т семян (или 0,12; 1,2 и 12,0 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 моркови различными дозами биопрепарата Вэрва на энергию прорастания и всхожесть показано в таблице 1. Полученные данные свидетельствуют о том, что предпосевная обработка препаратом Вэрва с концентрацией 0,2-2,0 мг/л увеличивает энергию прорастания и всхожесть в сравнении с контролем на 6,7-4,7 и 1,5-2,0%, соответственно 56,9-54,9, вместо 50,2% и 76,6-77,1, вместо 75,1%; в то же время СИЛК увеличивает эти показатели лишь на 0,8 и 0,3%. С увеличением концентрации препарата Вэрва до 20 мг/л и более наблюдалось угнетение ростовых процессов.

При посеве семян моркови в грунт предпосевная обработка семян препаратом Вэрва с концентрацией 0,2-2,0 мг/л способствовала изменению, скорости прорастания семян и увеличила их всхожесть. Период появления всходов по сравнению с контролем сократился на 8-11 дней. Продолжительность межфазных периодов «всходы - начало пучковой зрелости» и «начало пучковой зрелости - наступление технической спелости» уменьшалась на 2-4 дня, что позволяло облегчить борьбу с сорной растительностью и ускорить созревание урожая.

Опрыскивание вегетирующих растений моркови проводили дважды: в фазу 3-4 настоящих листьев, а затем в начале формирования корнеплодов. 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 моркови обрабатывали биопрепаратом СИЛК в концентрации 20 мг/л. Повторность четырехкратная. Результаты представлены в таблицах 2-4.

Из данных таблиц видно, что по предлагаемому способу биопрепарат Вэрва проявляет ростстимулирующую активность в диапазоне концентраций 20-40 мг/л. Обработки препаратом Вэрва в данном диапазоне оказывали существенное влияние на биометрические показатели: среднюю массу, диаметр и длину корнеплода (табл.2). При применении Вэрва в концентрации 20-40 мг/л масса одного корнеплода по сравнению с контролем увеличилась на 21,1 и 16,2; диаметр - на 17,5 и 14,7; длина - на 15,9 и 16,5%. СИЛК увеличивает эти показатели на 11,6; 11,8 и 8,8% соответственно.

Ускорение роста и развитие растений под действием обработок препаратом Вэрва в концентрации 20-40 мг/л существенно повлияло на увеличение продуктивности столовой моркови и товарности корнеплодов (табл.3). Применение препарата Вэрва в концентрации 20-40 мг/л позволило получить 64,9-63,6 т/га корнеплодов, что выше контроля на 10,6 и 9,3 т/га; при обработке СИЛКом - на 6,3 т/га. Более низкие концентрации водного раствора препарата Вэрва не приводят к существенному увеличению урожайности моркови, поэтому экономически нецелесообразны.

Поражений растений моркови болезнями и вредителями не обнаружено. Фунгицидный эффект от применения биопрепаратов проявлялся визуально, в виде более насыщенного темно-зеленого цвета листьев на обработанных растениях.

Обработка препаратом Вэрва в концентрации 20-40 мг/л позволила улучшить биохимический состав моркови (табл.4). Наблюдалось увеличение количества сахаров по сравнению с контролем (на 0,6 и 0,1%) и каротина в корнеплодах (на 2,7 и 2,9 мг/%).

Таким образом, оптимальными параметрами использования биопрепарата Вэрва являются предпосевное замачивание семян моркови в концентрации 0,2-2,0 мг/л, преимущественно 0,2 мг/л (0,06 г/т семян) и 2-кратное опрыскивание растений за период вегетации в концентрации 20-40 мг/л, преимущественно 20 мг/л (8 г/га).

Использование предлагаемого способа позволит по сравнению с известным сократить период появления всходов, раньше получить пучковую продукцию и снизить период вегетации, повысить урожайность моркови, улучшить качество корнеплодов.

Таблица 1.
Влияние биопрепарата Вэрва на посевные качества семян морковиБиопрепарат, концентрация раствора, мг/лЭнергия прорастания, %Всхожесть, %Вода
Вэрва
Вэрва
Вэрва
СИЛК
НСР₀₅Контроль
0,2
2,0
20,0
20,050,2
56,9
54,9
52,0
51,0
4,375,1
76,6
77,1
75,5
75,4
1,5

Таблица 2.
Влияние биопрепарата Вэрва на биометрические показатели корнеплодов в фазу технической спелостиБиопрепарат, концентрация раствора, мг/лВес корнеплода, гДиаметр корнеплода, смДлина корнеплода, смВода
Вэрва
Вэрва
Вэрва
СИЛК
НСР₀₅Контроль
2
20
40
20112,1
119,1
135,7
130,2
125,1
11,53,4
3,6
4,0
3,9
3,8
0,217,0
19,1
19,7
19,8
18,5
0,7

Таблица 3.
Влияние биопрепарата Вэрва на урожайность корнеплодов морковиБиопрепарат, концентрация
раствора, мг/лУрожайность, т/гаВ % к контролюТоварность, %Вода
Вэрва
Вэрва
Вэрва
СИЛК
НСР₀₅Контроль
2
20
40
2054,3
57,4
64,9
63,6
60,6
4,6100,0
105,7
119,2
118,3
111,482,7
92,3
91,2
83,9
85,1
7,3

Таблица 4.
Влияние биопрепарата Вэрва на химический состав корнеплодовБиопрепарат, концентрация раствора, мг/лСухое вещество, %Сахар, %Каротин, мг/%Вода
Вэрва
Вэрва
Вэрва
СИЛК
НСР₀₅Контроль
2
20
40
209,7
9,4
9,5
9,5
9,34,4
4,6
5,0
4,5
4,5
0,28,3
11,3
11,0
11,2
9,1
1,8

Изобретение относится к биотехнологии. Способ включает обработку семян перед посевом и вегетирующих растений биологически активным веществом. В качестве биологически активного вещества используют препарат Вэрва, извлеченный из древесной зелени пихты способом эмульсионной экстракции, содержащий кислые и нейтральные компоненты хвои. Обработку семян перед посевом осуществляют путем замачивания в водном растворе препарата с концентрацией 0,2-2,0 мг/л в течение 24 часов за двое суток до посева. Обработку вегетирующих растений осуществляют путем опрыскивания препаратом с концентрацией 20-40 мг/л в фазу 3-4 настоящих листьев и в фазу начала формирования корнеплодов при норме расхода 400 л/га. Изобретение позволяет сократить период появления всходов, раньше получить пучковую продукцию, снизить период вегетации, повысить урожайность моркови на 19,2%, улучшить качество корнеплодов за счет увеличения содержания сахаров и каротина. 4 табл.

Способ стимулирования роста и развития моркови столовой, включающий обработку семян перед посевом и вегетирующих растений биологически активным веществом, при этом в качестве биологически активного вещества используют препарат Вэрва, извлеченный из древесной зелени пихты способом эмульсионной экстракции, содержащий кислые и нейтральные компоненты хвои, отличающийся тем, что обработку семян перед посевом осуществляют путем замачивания в водном растворе препарата с концентрацией 0,2-2,0 мг/л в течение 24 ч за двое суток до посева, обработку вегетирующих растений осуществляют путем опрыскивания препаратом с концентрацией 20-40 мг/л в фазу 3-4 настоящих листьев и в фазу начала формирования корнеплодов при норме расхода 400 л/га.