Средство для предпосевной обработки семян ярового ячменя и озимой пшеницы Российский патент 2022 года по МПК A01C1/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии, в частности, к средствам для предпосевной обработки семян и опрыскивания вегетирующих растений ярового ячменя и озимой пшеницы, может быть использовано при выращивании зерновых культур для повышения устойчивости к биотическим и абитическим факторам, поражаемости болезнями и вредителями и повышения продуктивности.

Предпосевная обработка семян осуществляется веществами, обладающими защитно-стимулирующим действием, повышающими иммунитет, способствующими увеличению ростовой активности растений, защите их от болезней и вредителей и в конечном итоге повышению урожайности.

Известен широкий спектр ростовых веществ и средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней. Значительная часть этих препаратов относится к категории химических соединений, загрязняющих окружающую среду и создающих опасность для здоровья человека и животных. Вместе с тем требования экологии приводят к необходимости создания препаратов, относящихся к категории биопрепаратов, использование которых в малых дозах было бы эффективно.

В качестве средства повышения болезнеустойчивости известна салициловая кислота, которая индуцирует устойчивость растений, например табака и огурца к грибным и бактериальным заболеваниям (Тарчевский И.А., Максютова Н.Н., Яковлева В.Г. Влияние салициловой кислоты на синтез белков в проростках гороха // Физиол. раст., 1996, т. 43, №5. с. 667-670) [1].

Основной недостаток указанного препарата является низкая эффективность стимуляции, связанная с использованием одного действующего вещества в составе.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является средство для предпосевной обработки семян овощных культур в условиях защищенного грунта (Патент РФ 2626174) включающий в состав салициловую кислоту, биофлавоноиды гречихи, лектины сои, источник магния, метаболиты гриба Trichoderma и гуминовые кислоты.

Недостатком описанного выше препарата является то, что гуминовые кислоты нерастворимы в воде. Это приводит к трудному разложению и медленному действию в процессе сельскохозяйственного применения.

Задачей изобретения является повышение иммунного ответа озимой пшеницы и ярового ячменя для увеличения их продуктивности.

Техническим результатом является получение высокоактивного, растворимого в воде средства.

Указанные задача и технический результат достигаются тем, что в средство для предпосевной обработки семян ярового ячменя и озимой пшеницы, содержащее салициловую кислоту, биофлавоноиды гречихи, источник магния, метаболиты гриба Trichoderma, согласно изобретению, дополнительно вводят гумат натрия, выделенный из торфа, при следующем соотношении компонентов, мас.%: салициловая кислота - 0,0001; биофлавоноиды гречихи - 0,0001; сульфат магния MgSO₄ или хлорид магния MgCl₂…6H₂O) - 0,0001; метаболиты гриба Trichoderma atrobrurmeum ВКПМ F-1434 - 0,0001; гумат натрия, выделенный из торфа - 0,0001; вода - 99,9995.

Устойчивость растений к вирусам можно повысить, обрабатывая растения именно салициловой кислотой. В ответ на обработку начинается синтез PR-белков (PR-1- белки, PR-2 белки или b-1,3-глюказаны, PR-3 - белки) (pathogenesis related proteins). PR-1 белки токсичны для многих грибов. PR-2 белки b-1,3-глюканазами, расщепляющие глюканы клеточной стенки растений и некоторых грибов на более короткие фрагменты. Фрагменты глюканов также способны вызывать иммунную реакцию растительных клеток. PR-3 класс белков - хитиназы, которые расщепляют хитин клеточных стенок грибов. Салициловая кислота вызывает синтез ФАЛ (фенилаланин-аммиаклиазы) и тем самым усиливает собственный биосинтез.

Биофлавоноиды гречихи являются регуляторами транспорта ауксинов - растительных гормонов, которые контролируют рост и развитие растений. Антибактериальные и антигрибковые свойства биофлавоноидов защищают растения от возбудителей различных инфекционных болезней. Биофлавоноиды гречихи предохраняют растения от стрессовых воздействий окружающей среды, в результате которых образуются свободные радикалы, нарушающие процессы жизнедеятельности клеток.

Выделение биофлавоноидов проводят из соломы гречихи. Солома измельчается при помощи мельницы до порошкообразного состояния. Затем в соотношении 14:100 (измельченная солома: дистиллированная вода) изготавливается эмульсия. Эмульсия доводится до кипения и кипятится 1,5 часа. После кипячения раствор охлаждается и фильтруется через плотную ткань. В результате проведенных операций получается жидкость темно коричневого цвета с характерным гречишным запахом. Выход составляет 20,6 мг биофлавоноидов из 1 кг соломы гречихи.

Важная роль магния для растения заключается в том, что он входит в состав хлорофилла, вещества, определяющего зеленый цвет растения. Хлорофилл жизненно важен для растений, поскольку он отвечает за поглощение энергии Солнца и превращение ее в химическую энергию, необходимую для жизнедеятельности.

Метаболиты Trichoderma atrobrunneum ВКПМ F-1434 сильный антагонист в отношении грибов рода Fusarium, стимулируют рост растений, как делением, так и растяжением клетки.

Гуматы являются солями гуминовых кислот, они повышают устойчивость растений, являются неспецифическими активаторами иммунной системы. В результате обработки гуматами значительно повышается устойчивость растений к различным заболеваниям. Чрезвычайно эффективным является замачивание семян в растворах гуматов с целью профилактики семенных инфекций и в особенности корневых гнилей.

При взаимодействии гуминовых кислот с сильными щелочными веществами, такими как гидроксид натрия получают гумат натрия. Эта соль обладает высокой растворимостью в воде. Это также самая большая разница между гуминовой кислотой и гуматом натрия. У них высокая активность и высокий уровень хелатирования. По сравнению с гуминовой кислотой эффект от применения гуматов можно увидеть через одну неделю, включая улучшение водоудерживающей способности почвы, длины корневой системы и так далее, https://www.humicchina.com/blog/how-to-distinguish-hum potassium-humate-potassium-fulvate.html [2].

Для выделения гуматов сырье (торф) предварительно высушивается до постоянной массы. Высушенное сырье подается на экстрактор для извлечения гуминовых веществ и заливается щелочью в концентрации 2,5%, добавляется раствор водного аммиака 0,5%, гидромодуль на уровне 1:10 (1 часть торфа и 9 частей жидкости). Гидромодуль подвергается обработкой ультразвуком (50 Гц 20 минут). При таких показателях щелочного гидролиза торфа выход гуминовых веществ составляет 80-85% от содержания общих гуминовых веществ. Далее раствор в темноте настаивается 10 дней при температуре 23-25°С. Далее центрифугируется 500 об/мин для осаждения твердых частиц торфа и получения жидкофазного раствора.

Механизм действия предлагаемого средства заключается, в том, что он вызывает экспрессию генов, ответственных за иммунитет и активизирует ферменты и реакции необходимые для синтеза хлорофилла и световой реакции фотосиентеза, тем самым повышая продуктивность.

Эффективность предлагаемого средства определяют с помощью измерения ростовых показателей проростков пшеницы и ячменя: длины проростка, массы проростка, длины корешка и массы корешка и показателей урожайности.

Испытания компонентов предлагаемого средства проводили на семенах озимой пшеницы сорта «Московская 39» и ярового ячменя сорта «Раушан». Обработку проводили перед проращиванием в течение двух часов. Показания ростовой активности измеряли в течение первых 15-и суток проращивания, начиная с 9-ых суток.

Варианты для испытаний (замачивание в течение 2-х часов):

1 - вариант без обработки, т.е. замачивание семян пшеницы и ячменя в течение 2-х часов в воде;

2 - замачивание в течение 2-х часов в средстве (Патент РФ 2626174);

3 - замачивание в течение 2-х часов в предлагаемом средстве;

4 - замачивание в течение 2-х часов в промышленном средстве препаратом БИО-Гумат.

Пример 1

Ростовые показатели в проростках пшеницы измеряли на 9-е, 12-е, и 15-е сутки эксперимента.

Таким образом, самые высокие результаты показали варианты с применением предлагаемого средства.

Пример 2

Определяли ростовые показатели в проростках ячменя на протяжении 15 суток (на 9-е, 12-е, и 15-е сутки эксперимента). Высокие результаты показало применение предлагаемого средства, при этом длина проростков составляет 9,5 - 16,0 - 23,0 см, масса проростков - 0,13-0,19 - 0,28 г, длина корешков - 4,5 - 10,0 - 17,0 см, масса корешков - 0,07 - 0,12 - 0,19 г.

Таким образом, самые высокие результаты показали варианты с применением предлагаемого препарата. Можно сделать вывод, что добавление гуматов увеличивает эффективность средства.

Пример 3

Анализ структуры формирования урожайности и учет урожая озимой пшеницы показал, что количество стеблей и колосьев на квадратном метре в сравнении с контролем выше в варианте с использованием предлагаемого средства на 20%, при этом биопрепарат Вита-план СП показал прибавку на 18%, средство (Патент РФ 2626174) на 8%. Длина стебля под влиянием предлагаемого средства увеличилась на 21%, биопрепарат Вита-план СП -16%, средство (Патент РФ 2626174) на 11%. При исследовании веса зерна с 10 колосьев наилучший результат также получен с использование предлагаемого средства, который составил 11,5 г, а у контрольного варианта этот показатель составил 10,2 г. Количество зерен с 10 колосьев также выше в варианте обработанным предлагаемым средством (240 шт.). Масса 1000 зерен у варианта с предлагаемым средством составила 39,5 гр., что выше контроля на 10%, при этом разница между контролем в варианте с биопрепаратом Витаплан СП составила 8%, средством (Патент РФ 2626174) - 5%, при этом масса зерна на га возросла в варианте с использованием предлагаемого средства на 31% в сравнении с контролем. В образце, обработанным биопрепаратом на 23%, а в образце, обработанным средством (Патент РФ 2626174) масса зерна выросла на 12%. Как следствие, урожайность озимой пшеницы под влиянием предлагаемого средства в сравнении с контролем выше на 30%, под влиянием биопрепарата Витаплан СП выше на 28%, при использовании средства (Патент РФ 2626174) выше на 22%.

Таким образом, наилучшие результаты урожайности на озимой пшенице сорта Московская 39 показало предлагаемое средство.

Пример 4

По табличным данным наглядно видно, что показатели структуры формирования урожайности образца, обработанного предлагаемым средством, выделяются стабильно высокими показателями. Так число растений на квадратном метре на 18% превышает контроль, масса 1000 семян - на 12%, вес сырой массы без колоса - на 22%, вес колосьев на 29%, при этом урожайность повышается на 42%. В то время как при обработке семян ярового ячменя пестицидом Скарлет число растений на 1 м² выше контроля на 11%, масса 1000 семян превосходит контроль на 8%, вес сырой массы без колоса выше на 14%, вес колосье на 26%, а урожайность превышает контроль на 40,1%. При обработке семян ячменя средством (Патент РФ 2626174) также, как и в выше описанных вариантах выявлено превышение показателей: число растений на 1 м² выше контроля на 7%, масса 1000 семян превосходит контроль на 4%, вес сырой массы без колоса выше на 5%, вес колосье на 0,2%, и урожайность превышает контроль на 12%.

Преимущества данного средства обусловлено способностью индуцировать иммунитет растений ярового ячменя и озимой пшеницы за счет компонентов сигнальной системы устойчивости.

Таким образом, использование предлагаемого высокоактивного, растворимого в воде средства позволит повысить продуктивность зерновых культур.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой средство для предпосевной обработки семян ярового ячменя и озимой пшеницы, содержащее салициловую кислоту, биофлавоноиды гречихи, источник магния, метаболиты гриба Trichoderma, отличающееся тем, что дополнительно вводят гумат натрия, выделенный из торфа, при следующем соотношении компонентов, мас.%: салициловая кислота 0,0001, биофлавоноиды гречихи 0,0001, сульфат магния MgSO₄ или хлорид магния MgCl₂...6H₂O 0,0001, метаболиты гриба Trichoderma atrobrunneum BKПM F-1434 0,0001, гумат натрия, выделенный из торфа, 0,0001, вода - 99,9995. Использование предлагаемого высокоактивного, растворимого в воде средства позволит повысить продуктивность семян ярового ячменя и озимой пшеницы. 4 табл., 4 пр.

Средство для предпосевной обработки семян ярового ячменя и озимой пшеницы, содержащее салициловую кислоту, биофлавоноиды гречихи, источник магния, метаболиты гриба Trichoderma, отличающееся тем, что дополнительно вводят гумат натрия, выделенный из торфа, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Салициловая кислота 0,0001 Биофлавоноиды гречихи 0,0001 Сульфат магния MgSO₄ или хлорид магния MgCl₂...6H₂O 0,0001 метаболиты гриба Trichoderma atrobrunneum BKПM F-1434 0,0001 Гумат натрия, выделенный из торфа 0,0001 Вода 99,9995