СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ РОСТА И РАЗВИТИЯ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР Российский патент 2010 года по МПК A01C1/00 A01C1/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а точнее к растениеводству и средствам стимулирования прорастания и роста масличных культур, и может быть использовано для предпосевной обработки семян и вегетирующих растений при промышленном выращивании масличных культур для пищевых и технических (биотопливо) целей.

Известное химическое соединение полигексаметиленгуанидин-гидрохлорид общей формулы

с молекулярной массой 4-10 тыс. усл. ед. ранее использовалось в составе дезинфектантов, поверхностно-активных веществ, комплексообразователей (Сафонов Г.А., Гембицкий П.А., Калинина Т.А. и др. Получение полигексаметиленгуанидинов // Химическая промышленность. 1989. - №12. - С.903-905 и Потемкин А.С. Эффективность новых средств для дезинфекции при персиниозах и сальмонеллезах // Сб. тр. МоНИКИ. - М. - 1990. - С.57-59).

Известно также использование полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида с молекулярной массой 10 тыс. усл. ед. в создании фунгицидной смеси для протравливания семян пшеницы против грибных болезней совместно с пентатиурамом (а.с. СССР № 1829139, кл. А 01N4 7/44 от 06.03.1991). Отмечено применение полигексаметиленгуанидиновых соединений с молекулярной массой от 5 до 50 тыс. усл. ед. в качестве антисептиков для защиты продукции растениеводства при хранении, например, картофеля (Патент РФ № 2136155, кл. А01N 47/44 от 21.05.1998).

Однако применение полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида в качестве стимулятора роста и развития масличных культур для предпосевной обработки их семян и обработки вегетирующих растений не было известно ранее.

В основу изобретения на применение поставлена задача расширения ассортимента биологически активных веществ - стимуляторов роста масличных культур, повышение всхожести семян, ускорения роста на ранних этапах онтогенеза, а также увеличение урожайности и качества масличных культур.

Поставленная задача решается тем, что впервые в качестве стимулятора роста и развития масличных культур применено известное химическое соединение - полигексаметиленгуанидин-гидрохлорид (ПГМГ) общей формулы

соответствующее молекулярной массе от 5 до 9 тыс. усл. ед.

Использование заявленного изобретения на применение позволяет повысить эффективность сельскохозяйственного производства, урожайность и качество масличных культур, что подтверждается представленными ниже примерами 1-3 и полученными результатами, приведенными в табл.1-4.

Известен способ стимулирования роста и развития масличных культур, включающий обработку вегетирующих растений в фазу 5-7 листа и начала бутонизации раствором полигибберелинового препарата Гибберсиб в дозе 10-40 г/га (Патент РФ № 2099948, кл. А01N 63/04, А01G 7/00 от 18.05.1995). К основному недостатку этого способа следует отнести высокую стоимость гибберелиновых препаратов при их использовании как стимуляторов роста растений. В известных стимуляторах роста, таких как «Марс-Y» и «Марс-I», применяемых для обработки семян различных сельхозкультур, в качестве действующего вещества используется полиэтиленгликоль-400 (Пестициды и агрохимикаты Украины: Практический справочник для специалистов сельского хозяйства. - Днепропетровск: Арт-Пресс, 2006. - 319 с.).

Известен также способ стимулирования прорастания семян масличных культур, например подсолнечника, включающий смачивание семян водой и опудривание порошком активированного угля (Патент РФ № 2034428, кл. А01С 1/00, А01N 61/00 от 13.06.1991).

К недостаткам известного способа по пат. РФ № 2034428, взятого в качестве прототипа, следует отнести небольшое повышение всхожести семян (10-20%) и невысокую активацию роста проростков (17-31%) подсолнечника, что не оказывает заметного влияния на урожайность и качество конечной продукции.

В основу заявляемого изобретения на способ поставлена задача расширения ассортимента биологически активных веществ - стимуляторов роста масличных культур, повышения их всхожести (прорастания), а также увеличения урожайности подсолнечника и рапса.

Поставленная задача решается тем, что в способе стимуляции роста и развития подсолнечника и рапса, включающем обработку семян перед посевом и вегетирующих растений путем их опрыскивания, семена подсолнечника и рапса перед посевом опрыскивают водным раствором ПГМГ с молекулярной массой от 5 до 9 тыс. усл. ед. и концентрацией действующего вещества 0,01-0,03% в дозе 10-15 л на 1 т семян. А опрыскивание вегетирующих растений упомянутых культур проводят в фазу 5-7 листа (начало бутонизации) однократно водной смесью, состоящей из ПГМГ с молекулярной массой от 5 до 9 тыс. усл. ед., с концентрацией 0,0001-0,03% и полиэтиленгликоля-400 (ПЭГ) с молекулярной массой от 352 до 440 усл. ед., с концентрацией 0,000001-0,001%. При этом расход рабочей смеси при обработке вегетирующих растений составляет 100-150 л на 1 га, в том числе и при выращивании масличных культур на гербицидном фоне.

Сущность заявляемых изобретений на применение и способ стимуляции роста и развития подсолнечника и рапса поясняется примерами 1-3. В табл.1-4 приведены средние данные 20-100 определений, повторность опытов - 4-кратная. В модельных экспериментах проростки масличных культур выращивались в рулонах фильтровальной бумаги на водной среде или растворе гербицида при t=25°C в термостате (до 4-х суток), затем - при комнатной температуре и освещении лампами дневного света; всхожесть семян определяли на седьмые сутки, затем проводили отборы проростков и замеры длин корней (1) и ростков (L).

Проведена статистическая обработка полученных экспериментальных данных по стандартным методам (Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Минск, Вышейша школа, 1973. - 318 с.). Отклонения от средних для каждого статистического ряда не превышают 5% от средних величин.

Пример 1. В модельных экспериментах на гербицидном фоне изучено влияние предпосевной обработки семян подсолнечника Алмаз водными растворами ПГМГ с концентрацией действующего вещества 0,01-0,03% на показатели всхожести семян, а также влияние опрыскивания вегетирующих растений растворами смесей ПГМГ (0,01-0,03%) и ПЭГ(10^-4-2·10^-4%) на пятые сутки развития на рост и развитие проростков подсолнечника на ранних этапах онтогенеза. Обнаружено повышение всхожести семян подсолнечника на 5-10% (табл.1), стимуляцию ростовых показателей проростков на 8-68% для опытных вариантов с предпосевной обработкой семян растворами ПГМГ и опрыскивания вегетирующих растений смесью ПГМГ и ПЭГ, что заметно больше показателей прототипа.

Пример 2. Определено влияние предпосевной обработки семян рапса Анталия водным раствором ПГМГ (0,03%) и опрыскивания вегетирующих растений рапса на седьмые сутки развития растворами смесей ПГМГ (10^-4-0,03%) и ПЭГ (10^-3-3·10^-6%) на всхожесть и морфометрические показатели проростков в модельных экспериментах на гербицидном фоне. Выявлено увеличение всхожести семян на 5-10% (табл.2) и стимуляцию ростовых показателей проростков рапса на 13-80%, что существенно превосходит показатели прототипа.

Пример 3. Исследовано влияние предпосевной обработки семян подсолнечника и рапса водными растворами препарата ПГМГ (0,01-0,02%) и опрыскивания растений по вегетирующей массе водными растворами смесей ПГМГ (0,01%) и ПЭГ (10^-4-2·10^-4%) на урожай и показатели его качества - массу 1 тыс. зерен, содержание сырого жира в семенах подсолнечника и рапса, выращенных на гербицидном фоне в полевых условиях 2006-2007 гг. (табл.3,4). Обнаружено возрастание у опытных растений рапса урожайности зеленой массы на 4-17,3%, зерна - на 14-21,8% или на 3,8-6,4 ц/га (табл.3). Кроме того, выявлено возрастание качества зерна рапса, увеличение массы 1 тыс. зерен на 5-10% и стабильное повышение содержания сырого жира в семенах рапса на 3,4-4,2%. У подсолнечника выявлено возрастание урожайности семян на 16-28% при использовании для предпосевной обработки семян водных растворов ПГМГ (0,01%) и опрыскивания вегетирующих растений в фазу 5-7 листа водными растворами смесей ПГМГ (0,01%) и ПЭГ (10^-4-2·10^-4%), при этом возрастало и качество семян подсолнечника - масса 1 тыс. зерен увеличивалась на 6-8%, а содержание сырого жира в семенах повышалось на 3,4-4,6% (табл.4). Обнаруженное повышение урожайности и качества семян масличных культур значительно превышают показатели прототипа.

Полученные результаты по увеличению лабораторной и полевой всхожести, урожайности и качества семян подсолнечника и рапса при использовании предпосевной обработки семян и опрыскивания по вегетирующей массе предлагаемыми растворами заметно превышают соответствующие показатели прототипа.

Применение заявляемого изобретения на способ позволяет стимулировать всхожесть, рост и развитие подсолнечника и рапса. Использование предложенной группы изобретений позволит существенно повысить масличность и урожайность масличных культур, что важно не только для их использования в качестве пищевого сырья, но и для их применения в качестве технического сырья для производства, например, биотоплива.

Таблица 2. Влияние предпосевной обработки семян и опрыскивания вегетирующих растений рапса Анталия композицией ПГМГ и ПЭГ на морфометрические показатели проростков на гербицидном фоне (харнес - 2,5 мг/л) Наименование образца, вид обработки Всхожесть, % 8 сутки 12 сутки 14 сутки 1 корней L ростков 1 корней L ростков 1 корней L ростков мм % от к. мм % от к. мм % от к. мм % от к. мм % от к. мм % от к. Рапс Анталия                           Контроль, гербиц. фон 75 9 100 8 100 12 100 15 100 13 100 23 100 Обработка семян 0,03% ПГМГ                           Опрыскивание: 0,03% ПГМГ + 10^-3% ПЭГ 85 16 178 15 188 18 150 28 187 19 146 33 143 0,03% ПГМГ + 10^-4% ПЭГ 80 13 144 11 138 17 142 19 127 19 146 27 117 0,01% ПГМГ + 2·10^-4% ПЭГ 85 13 144 10 125 16 133 19 127 17 131 24 104 0,01% ПГМГ + 10^-4% ПЭГ 80 9 100 9 113 13 108 17 113 15 115 25 109 0,01% ПГМГ + 3·10^-5% ПЭГ 85 13 144 13 163 17 142 23 152 18 138 33 143 10^-4% ПГМГ + 3·10^-6% ПЭГ 85 14 156 13 163 18 150 27 180 18 138 35 152 * Ошибка выборки не превышает 5% от средних

Таблица 3. Урожайность, масса 1 тыс. зерен и содержание сырого жира в семенах рапса озимого Дангал, выращенного с применением предпосевной обработки семян препаратом ПГМГ и опрыскивания по зеленой массе композицией ПГМГ и ПЭГ на гербицидном фоне в полевых условиях 2006-2007 гг. (г.Херсон) (гербицид харнес - 1,5 л/га) Наименование образцов, вид обработки Урожайность (выход) Масса 1 тыс. зерен Содержание сырого жира Зеленой массы (на корм) Семян Масла ц/га % от к. ц/га % от к. ц/га % от к. г % от к. % от нав. % от к. Урожай 2006 г.                     Контроль 220 100 29,4 100 9,5 100 3,8 100 40,72 100 Опыт: Обработка семян 0,02% ПГМГ                     Опрыскивание 0,01% ПГМГ + 2·10^-4% ПЭГ 228 104 33,6 114,3 11,9 125 4,0 105,3 42,43 104,2 Урожай 2007 г.                     Контроль 583 100 29,4 100 10,7 100 3,0 100 42,9 100 Опыт: Обработка семян 0,02% ПГМГ                     Опрыскивание 0,01% ПГМГ + 2·10^-4% ПЭГ 684 117,3 35,8 121,8 13,6 127 3,3 110 44,13 103,4 * Ошибка выборки не превышает 5% от средних

Таблица 4. Урожайность, масса 1 тыс. зерен и содержание сырого жира в семенах гибридов подсолнечника, выращенного с применением предпосевной обработки семян препаратом ПГМГ и опрыскивания по зеленой массе композицией ПГМГ и ПЭГ на гербицидном фоне в полевых условиях 2006-2007 гг. (гербицид харнес - 2 л/га) Наименование образцов, вид обработки Урожайность Масса 1 тыс. зерен Содержание сырого жира ц/га % от к. г % от к. % от навески % от к. Урожай 2006 г.             Подсолнечник Альенор (Черкасская обл.)             Контроль 27,1 100 49,0 100 65,0 100,0 Опыт: Обработка семян 0,01% ПГМГ             Опрыскивание 0,01% ПГМГ + 10^-4% ПЭГ 31,5 116 52,3 107 67,2 103,4 Подсолнечник Харьковский (Днепропетровская обл.)             Контроль 25,0 100 45,5 100 66,5 100,0 Опыт: Обработка семян 0,01% ПГМГ             Опрыскивание 0,01% ПГМГ + 10^-4% ПЭГ 30,0 120 49,0 108 69,3 104,2 Урожай 2007 г.             Подсолнечник Карамба (Днепропетровская обл.)             Контроль 21,1 100 42,6 100 60,0 100,0 Опыт: Обработка семян 0,01% ПГМГ             Опрыскивание 0,01% ПГМГ + 2·10^-4% ПЭГ 27,1 128 45,2 106 62,5 104,2 Подсолнечник Айтана (Днепропетровская обл.)             Контроль 21,4 100 44,2 100 58,6 100,0 Опыт: Обработка семян 0,01% ПГМГ             Опрыскивание 0,01% ПГМГ + 2·10^-4% ПЭГ 26,2 122 47,5 107 61,3 104,6 * Ошибка выборки не превышает 5% от средних

Перед посевом семена масличных культур, например подсолнечника и рапса, опрыскивают водным раствором полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида, имеющего молекулярную массу от 5 до 9 тыс. усл. ед. и концентрацию 0,01-0,03%, в дозе 10-15 л на 1 т семян. Вегетирующие растения обрабатывают в фазу 5-7 листа однократно водной смесью, состоящей из указанного водного раствора с концентрацией 0,0001-0,03% и ПЭГ-400 с молекулярной массой от 352 до 440 усл. ед. и концентрацией 0,000001-0,001% при расходе 100-150 л смеси на 1 га. Указанная обработка семян и вегетирующих растений существенно повысит масличность и урожайность масличных культур, что позволяет использовать их не только в качестве пищевого сырья, но и для применения в качестве технического сырья для производства, например, биотоплива. 4 табл.

Способ стимуляции роста и развития масличных культур, преимущественно подсолнечника и рапса, включающий обработку семян перед посевом и вегетирующих растений путем их опрыскивания биологически активным веществом, отличающийся тем, что семена перед посевом опрыскивают водным раствором полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида общей формулы:
,
соответствующего молекулярной массе от 5 до 9 тыс. усл. ед., с концентрацией действующего вещества 0,01-0,03% и расходом рабочего раствора в дозе 10-15 л на 1 т семян, а опрыскивание вегетирующих растений названых культур проводят в фазу 5-7 листа (начало бутонизации) однократно водной смесью, состоящей из водного раствора полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида с концентрацией 0,0001-0,03% и полиэтиленгликоля-400 с молекулярной массой от 352 до 440 усл. ед. и концентрацией 0,000001-0,001%, при этом расход рабочей смеси при обработке вегетирующих растений составляет 100-150 л на 1 га, в том числе и при выращивании этих культур на гербицидном фоне.