СТИМУЛЯТОР РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ Российский патент 2010 года по МПК A01N65/00 B01D11/00 

Изобретение относится к области биологически активных препаратов, а именно веществ, влияющих на рост и развитие растений, полученных путем экстракции из частей растений биологически активных веществ действием растворителя, предпочтительно, диоксида углерода в сверхкритическом состоянии.

Известен (US патент 4666498) этанольный экстракт из измельченных листьев горца сахалинского Reynoutria sachalinensis, применяемый в качестве фунгицида.

Недостатком известного препарата следует признать его недостаточную активность.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного способа, состоит в расширении ассортимента биологически активных веществ, влияющих на рост и развитие растений.

Технический результат, получаемый при реализации разработанного препарата, состоит в получении нового биологически активного препарата из горца сахалинского Reynoutria sachalinensis, влияющего на рост и развитие растений.

Для получения указанного технического результата предложено использовать полученный путем экстракции из измельченных листьев горца сахалинского Reynoutria sachalinensis смесью диоксида углерода в сверхкритическом состоянии и этанола стимулятор роста и развития растений, спектрограмма которого приведена на чертеже.

При получении разработанного препарата листья горца сахалинского Reynoutria sachalinensis высушивают при нормальных условиях в течение 10-20 дней, измельчают, отбирают фракцию измельченных листьев 0,5-4,0 мм и экстрагируют ее смесью диоксида углерода в сверхкритическом состоянии и этанола, взятого в количестве 0,5-15 % мас. от массы диоксида углерода, при этом соотношение массы измельченных листьев от массы экстрагента составляет от 0,2% до 2%.

Предпочтительно листья измельчают до получения фракции 1-3 мм. Высушивание проводят предпочтительно в течение 14-16 дней в естественных условиях - при комнатной температуре и естественной влажности. Экстракцию обычно проводят смесью диоксида углерода в сверхкритическом состоянии и этанола, взятого в количестве 1-10% мас. от массы диоксида углерода.

В ходе проведения патентного поиска не выявлены биологически активные добавки, влияющие на рост и развитие растений, полученные путем экстракции смесью диоксида углерода в сверхкритическом состоянии и этанола измельченных листьев горца сахалинского Reynoutria sachalinensis.

При получении стимулятора роста и развития растений используют стандартное оборудование для проведения сверхкритической флюидной экстракции, а также стандартный лабораторный измельчитель растений.

При определении оптимальных условий проведения эксперимента было установлено, что менее 0,5% мас. этанола приводит к получению не раствора, а однородной пасты, срок годности которой не превышает двух недель. Использование этанола в количествах, превышающих 15% мас., не позволяет выделить из массы растения всех необходимых активных компонентов. Измельчение листьев до размера менее 0,5 мм не целесообразно, поскольку на результаты экстракции это не влияет, но значительно увеличивает время процесса измельчения. Измельчение листьев до размера свыше 4 мм не позволяет полностью экстрагировать биологически активные вещества из листьев. Высушивание листьев менее 10 дней не позволяет удалить из них влагу до остаточного количества, препятствующего полноте экстракции, превышение срока высушивания свыше 20 дней не оказывает влияния на полноту и качество экстрагирования.

В предпочтительном варианте получения разработанного стимулятора роста и развития растений использовали следующую технологию.

Листья горца сахалинского Reynoutria sachalinensis высушивали при нормальных условиях без дополнительного подогрева в течение 15 дней (влажность не определяли). Высушенные листья измельчали до фракций 1-3 мм и помещали в сосуд для экстракции емкостью 200 мл. Экстракцию проводили на установке SFE-1000M1-2-FMC50 производства компании Thar Instruments, Inc. В качестве растворителя использовали диоксид углерода в сверхкритическом состоянии с добавлением в качестве сорастворителя 1-10% этанола по массе. В результате получили экстракт темно-зеленого цвета с коричневатым оттенком с травяным ароматом. Экстракт представляет собой активные вещества, растворенные в спирте.

Полученный экстракт представляет собой биологически активную добавку, применение которой приводит к увеличению фотосинтетической активности листьев растений, обработанных данным препаратом, кроме того, он эффективно защищает сельскохозяйственные культуры от фитопатогенных грибов, индуцирует устойчивость растений при заражении и неблагоприятных условиях.

Однородность состава полученного продукта независимо от времени сбора листьев горца сахалинского Reynoutria sachalinensis доказана с использованием хроматографического метода анализа. Анализ проводили на сверхкритическом флюидном хроматографе Semi-Prep Investigator производства компании Thar Instruments, Inc. Продукт получали одним и тем же методом из сырья, взятого из различных партий. Все хроматограммы, полученные при анализе спиртового раствора конечного продукта, идентичны (см. чертеж).

При применении стимулятора производят разбавление его водой в соответствии с последующим использованием. Например, при использовании в качестве ускорителя прорастания семян используют водный раствор, содержащий 3 мл продукта на 100 мл воды. Семена замачивают в растворе примерно в течение 6 часов. При использовании продукта в качестве стимулятора роста используют раствор 2 мл продукта на 100 мл воды. Полученным водным раствором опрыскивают растения из расчета 100 мл конечного раствора приблизительно на 2 м² растений. При использовании в качестве прикорневой подкормки растений используют раствор 1 мл продукта на 100 мл воды, данным раствором поливают растения у корней из расчета 100 мл на м². При применении экстракта в качестве активатора прорастания семян бобов получены следующие результаты: по сравнению с растениями бобов, семена которых были обработаны водой, растения бобов, семена которых были обработаны СКФ-экстрактом Reynoutria sachalinensis, разведенным водой до концентрации 2%, всходили на 2-3 дня быстрее и на 1-2 дня быстрее, чем растения, семена которых были обработаны препаратом Эпин-экстра в концентрации, рекомендованной компанией производителем. При этом всхожесть семян, обработанных СКФ-экстрактом Reynoutria sachalinensis была выше, чем для растений, обработанных водой или раствором Эпин-экстра, растения были заметно более сильные, развивались быстрее и были более устойчивы к таким неблагоприятным условиям, как заморозки и засуха. При опрыскивании листьев, например, бобов и огурцов, установлено, что увеличивается фотосинтетическая активность растений на 37% по сравнению с контролем (растениями, обработанными водой) и на 22-25% по сравнению с растениями, обработанными препаратами Эпин-Экстра и Циркон, разведенных до концентраций, рекомендованных на упаковке. Увеличение фотосинтетической активности приводило к увеличению зеленой массы растений. При этом было отмечено, что растения, обработанные СКФ-экстрактом Reynoutria sachalinensis были более устойчивы к засухе и заражению фитопатогенными грибами и трипсами. При использовании в качестве прикорневой подкормки растения, обработанные СКФ-экстрактом Reynoutria sachalinensis, сравнивали с растениями, которые поливались водой, раствором препарата Эпин-Экстра и препарата Циркон. Было установлено, что растения, обработанные СКФ-экстрактом Reynoutria sachalinensis, более устойчивы к засухе и заморозкам, а также более сильные. Данные растения развиваются быстрее и за неделю с момента подкормки высота растений бобов, обработанных СКФ-экстрактом Reynoutria sachalinensis увеличивалась примерно на 7 см, в то время как высота контрольных (обработанных водой) растений увеличивалась на 3-4 см, а высота растений, обработанных препаратами Эпин-Экстра и Циркон, увеличилась в среднем на 4-5 см.

Установлено, что полученный указанным способом продукт не токсичен, при его приготовлении не используются токсичные вещества. При утилизации продукта, срок годности которого истек, не требуется никаких дополнительных средств очистки.

Продукт экстракции измельченных листьев горца сахалинского Reynoutria sachalinensis смесью диоксида углерода в сверхкритическом состоянии и этанола стимулирует рост и развитие растений, а также индуцирует устойчивость растений к поражению фитопатогенными грибками и абиотическим стрессам. 1 ил.

Стимулятор роста и развития растений, отличающийся тем, что он представляет собой продукт экстракции измельченных листьев горца сахалинского Reynoutria sachalinensis смесью диоксида углерода в сверхкритическом состоянии и этанола, спектрограмма которого приведена на чертеже.