СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ САХАРА В РАСТЕНИИ Российский патент 2024 года по МПК C09K17/18 C09K17/16 C05G3/80 C05G3/60 A01G22/55 A01G24/35 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к способу повышения содержания сахара в растениях с применением сверхпоглощающих полимеров. Настоящее изобретение также относится к способу культивирования растений с применением сверхпоглощающего полимера для повышения содержания сахара в указанных растениях.

Уровень техники

Сахарный тростник (Saccharum spp.) - крупная многолетняя тропическая или субтропическая культура. Это одна из самых распространенных культур в мире, на которую приходится около 80% мирового производства сахара. Сахарный тростник также играет все более важную роль в области производства биотоплива для производства этанола во всем мире. Зрелые стебли сахарного тростника содержат от 9 до 18 % сахарозы.

Сахароза - один из важнейших источников этанола в мире, а также основная пища человека. Сахарозу в основном добывают из сахарного тростника, сахарной свеклы и других растений. В связи с растущим спросом на сахарный тростник в индустрии, высокое содержание сахарозы в стеблях тростника является первоочередной задачей для фермеров, а, следовательно, и для селекционеров и агрономов.

Для сортов с повышенным содержанием сахара были разработаны различные альтернативные методы. Среди таких известных способов повышения содержания сахарозы полезным является применение синтетических химикатов, таких как хлорхолинхлорид, цетилтриметиламмонийбромид, трихлорбензойная кислота, β,β,β-трихлорэтанфосфоновая кислота, N,N-бис(фосформетил) глицин и тетрадецилтриметиламмоний хлорид. Также применяются другие молекулярные маркеры или метод клеточной биологии и геномный подход. Содержание сахарозы во многом зависит от стадии развития и общих условий выращивания. Для вызревания сахарного тростника требуется умеренно сухой и солнечный сезон. Было установлено, что температура является существенной причиной низкого содержания сахара. Высокая температура приводит к превращению сахарозы во фруктозу и глюкозу, что в результате дает низкое содержание сахара. В течение всего вегетативного периода требуется достаточное количество влаги, поскольку рост тростника прямо пропорционален транспирации. В процессе производства сахарного тростника вода является наиболее важным фактором. Дефицит воды приводит к снижению урожайности тростника за счет замедления прорастания и скорости удлинения стебля, что приводит к потере содержания сахара по сравнению с образующимся сахаром (Book-Lignocellulosic Biomass Production and Industrial Applications by Anindam Kuila, Vinay Sharma).

В документе US 4362549 описан способ повышения содержания сахара в сахарном тростнике и сорго, включающий в себя: внесение для сахарного тростника и сорго перед сбором урожая эффективного количества некоторых соединений сульфонилмочевины.

В документе US 4404012 раскрыт способ повышения выхода сахарозы в сахарном тростнике путем обработки сахарного тростника за несколько недель до сбора урожая повышающим выход сахарозы количеством соединения 2-(2-имидазолин-2-ил)пиридин.

В документе WO2012008367 раскрыт агент для повышения содержания сахара в сахарном тростнике, который оказывает превосходное влияние на повышение содержания сахара и может в достаточной степени способствовать росту и вызреванию, а также способ стимулирования роста и вызревания сахарного тростника при его применении. Агент для повышения содержания сахара для сахарного тростника, содержит в качестве активного ингредиента 3-[5-(дифторметокси)-1-метил-3-(трифторметил) пиразол-4-илметилсульфонил]-4,5-дигидро-5,5-диметил-1,2-оксазол.

Поскольку большинство этих соединений имеют химическую структуру и обладают фитотоксическим, гормональным или регулирующим рост действием на растения, они наносят ущерб природе, здоровью животных и человека при употреблении. Таким образом, существует потребность в разработке нового способа повышения содержания сахара в растениях, в частности, в сахарном тростнике, который является экологически безопасным, простым в применении и эффективным для повышения содержания сахара в растениях.

Цель изобретения

Целью настоящего изобретения является устранение по меньшей мере вышеуказанных проблем и/или недостатков и обеспечение по меньшей мере преимуществ, которые будут описаны ниже.

Целью настоящего изобретения является обеспечение способа повышения извлекаемого количества сахара, содержащегося в растении, с применением сверхпоглощающего полимера.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении обеспечен способ повышения содержания сахара в растении, включающий в себя обработку растения или его материала для размножения растений сверхпоглощающим полимером, при этом сверхпоглощающий полимер вносят на участок, на котором растет культура или который предназначен для ее выращивания, между 0 и 30 днями посева, при этом сверхпоглощающий полимер представляет собой калиевую соль крахмал-g-поли(сополимер 2-пропенамид-2пропеновой кислоты или калиевую соль сшитой полиакриловой кислоты, при этом растение представляет собой растение сахарного тростника.

В предпочтительном варианте осуществления способ включает в себя дополнительную обработку участка по меньшей мере одной агрономически полезной растительной добавкой перед сбором урожая.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления способ включает в себя внесение указанного сверхпоглощающего полимера в комбинации по меньшей мере с одним агентом, повышающим содержание сахара.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления агент, повышающий содержание сахара, выбран из группы, состоящей из имазапира, имазетапира, глифосата, или их комбинаций.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления растение обрабатывают агентом, повышающим содержание сахара, по меньшей мере за 25-45 дней до сбора урожая, предпочтительно за 30-45 дней, более предпочтительно за 45 дней до сбора урожая.

Преимущества изобретения

Сверхпоглощающий полимер и комбинация сверхпоглощающего полимера с агентом, повышающим содержание сахара, увеличивают высоту тростника, междоузлий, а также количество пригодного для измельчения тростника.

Сверхпоглощающий полимер и комбинация сверхпоглощающего полимера с агентом, повышающим содержание сахара, увеличивают влажность листьев.

Сверхпоглощающий полимер и комбинация сверхпоглощающего полимера с агентом, повышающим содержание сахара, увеличивают содержание фосфора в листьях, что связано с ускорением созревания урожая.

Сверхпоглощающий полимер и комбинация сверхпоглощающего полимера с агентом, повышающим содержание сахара, увеличивают содержание калия в листьях, который отвечает за качество сока и выход сахара.

Сверхпоглощающий полимер и комбинация сверхпоглощающего полимера с агентом, повышающим содержание сахара, увеличивают общий выход сахарного тростника.

Подробное описание изобретения

Для удобства перед дальнейшим изложением настоящего изобретения описаны некоторые термины, используемые в описании, и примеры. Эти определения следует рассматривать в свете остальной части описания и понимать, как понимает специалист в данной области. Используемые в настоящем документе термины имеют значения, общепринятые и известные специалистам в данной области. Однако для удобства и полноты ниже приведены конкретные термины и их значения.

Используемый в настоящем документе термин «растение» относится к сельскохозяйственному растению, имеющему содержание сахара в качестве важного с агрономической точки зрения признака, например, пшеница, рожь, ячмень, рис, тритикале, овес, сорго, сахарный тростник, свекла, сахарная свекла или кормовая свекла, фрукты, такие как семечковые, яблоки, груши, сливы, персики, миндаль, вишня, клубника, малина, ежевика или крыжовник, бобовые растения, такие как чечевица, горох, люцерна или соевые бобы, масличные растения, такие как рапс, масличный рапс, канола, джунча, льняное семя, горчица, оливки, подсолнечник, кокос, какао-бобы, растения, содержащие касторовое масло, масличные пальмы, арахис или соевые бобы, тыквенные, такие как кабачки, огурцы или дыни, волокнистые растения, такие как хлопок, лен, конопля или джут, цитрусовые, такие как апельсины, лимоны, грейпфруты или мандарины, овощи, такие как шпинат, салат, спаржа, капуста, морковь, лук, томаты, тыквы или перец, лавровые растения, такие как авокадо, корица или камфара, энергетические и сырьевые растения, такие как кукуруза, соя, рапс, канола, масличная пальма кукуруза, табак, орехи, кофе, чай, бананы, виноградные лозы, хмель, дерн, каучуковые растения или декоративные и лесные растения, такие как цветы и кустарники.

Термины «сверхпоглощающий полимер» или «SAP, superabsorbent polymer», упомянутые в настоящем документе, относятся к набухающим в воде полимерам, которые могут поглощать воду в количестве, во много раз превышающем их вес в водном растворе. Без привязки к теории, термин «сверхпоглощающие полимеры» также применяется к полимерам, которые поглощают воду, а также выделяют поглощенную воду. Сверхпоглощающий полимер может быть выбран, помимо прочего, из набухающих в воде или водопоглощающих или удерживающих воду полимеров, таких как сшитые полимеры, которые набухают без растворения в присутствии воды и могут поглощать по меньшей мере в 10, 100, 1000 раз, или больше своего веса в воде.

Сверхпоглощающий полимер применяется в качестве агента, удерживающего воду, и относится к агенту, который обладает способностью удерживать воду и высвобождать ее по мере необходимости для растения.

В любом аспекте или варианте осуществления изобретения, описанном ниже, выражение «содержащий» может быть заменено выражениями «состоящий из», «состоящий в сущности из» или «состоящий по существу из». В этих аспектах или вариантах осуществления изобретения описанная комбинация или композиция включает или содержит, или состоит из, или состоит в сущности из, или состоит по существу из указанных конкретных компонентов, за исключением других фунгицидов, или инсектицидов, или агентов, способствующих росту растений, или адъювантов, или вспомогательных веществ, конкретно не указанных.

Используемый в настоящем документе термин «культивирование» относится к деятельности по выращиванию растений на любой стадии от стадии посева до стадии созревания. Это означает искусственное выращивание растений в течение всего или частичного периода от стадии посева до стадии созревания и на каждой последующей стадии или стадиях путем комбинации двух или более стадий, таких как (1) от стадии питомника до стадии созревания; (2) от саженцев до стадии созревания; (3) от семян до саженцев; (4) от стадии между стадией перед желаемым созреванием до стадии желаемого созревания и (5) от саженцев до стадии до желаемого созревания.

Стадия созревания включает в себя стадию созревания, на которой желаемые массы растений или одна из частей плодов, цветов, листьев, почек, ветвей, стеблей, корней и луковиц массы растений по меньшей мере становятся доступными для сбора, или на которой семена или саженцы доступны для сбора из массы растений. Обычно способ согласно настоящему изобретению может применяться к другим известным сортам/видам растений.

Неожиданно авторы настоящего изобретения установили, что сверхпоглощающий полимер при применении во время культивирования растений в достаточной степени повышает содержание сахара в растениях, так что во время сбора урожая в растении наблюдается максимальное содержание сахара.

В одном аспекте настоящего изобретения обеспечен сверхпоглощающий полимер для повышения содержания сахара в растениях. Сверхпоглощающий полимер может быть выбран из синтетического, полусинтетического, природного происхождения, разлагаемого, не разлагаемого или гибридного.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения растение представляет собой сахарный тростник.

В одном аспекте настоящего изобретения обеспечен сверхпоглощающий полимер для повышения содержания сахара в растениях, в частности, в сахарном тростнике. Сверхпоглощающий полимер может быть выбран из синтетического, полусинтетического, природного происхождения, разлагаемого, не разлагаемого или гибридного.

В другом варианте осуществления изобретения настоящего изобретения обеспечено применение сверхпоглощающего полимера для повышения содержания сахара в растениях.

В одном варианте осуществления сверхпоглощающий полимер может быть выбран, но не ограничиваясь этим, из: сополимер акриламида и акрилата натрия; гидролизованный крахмал-полиакрилонитрил; гомополимер 2-пропеннитрила, гидролизованный, натриевая соль или поли(сополимер акриламида-акрилата натрия) или поли(сополимер 2-пропенамид-2-пропановой кислоты, натриевая соль); крахмал-g-поли(сополимер 2-пропенамид-2-пропановой кислоты, смешанные соли натрия и алюминия); крахмал-g-поли(сополимер 2-пропенамид-2-пропановой кислоты, калиевая соль); поли(сополимер 2-пропенамид-2-пропановой кислоты, натриевая соль); натриевая соль поли-2-пропановой кислоты; крахмал-g-поли(акрилонитрил) или поли(сополимер 2-пропенамида-акрилата натрия); сополимер крахмала/акрилонитрила; сшитые сополимеры акриламида и акрилата натрия; сшитые полимеры акриламида/полиакрилата натрия; анионный полиакриламид; полиакрилаты натрия с привитым крахмалом; натриевая соль полимеров акриловой кислоты; сшитые сополимеры полиакрилата/полиакриламида калия; полиакрилат натрия; сверхпоглощающие полимерные ламинаты и композиты; частичная натриевая соль сшитой полипропиленовой кислоты; полиакрилат калия, слабо сшитый; полиакрилат натрия, слабо сшитый; полиакрилаты натрия; гомополимер поли(акрилата натрия); полимеры полиакриламида, каррагинан, агар, альгиновая кислота, гуаровая камедь и ее производные и геллановая камедь. Конкретные сверхпоглощающие полимеры включают сшитый сополимер акриламида и акрилата калия.

В предпочтительном варианте осуществления сверхпоглощающий полимер может представлять собой калиевую соль крахмал-g-поли(сополимер 2-пропенамид-2-пропеновой кислоты) или калиевую соль сшитой полиакриловой кислоты.

В другом варианте осуществления изобретения сверхпоглощающий полимер представляет собой сверхпоглощающий полимер на основе крахмала.

В другом варианте осуществления изобретения сверхпоглощающий полимер на основе крахмала применяется для повышения содержания сахара в растениях сахарного тростника.

В одном варианте осуществления изобретения сверхпоглощающий полимер представляет собой Zeba™.

В другом аспекте настоящего изобретения обеспечена композиция, содержащая сверхпоглощающий полимер, причем указанная композиция характеризуется повышением содержания сахара в сахарном тростнике.

В одном варианте осуществления изобретения композиция, содержащая сверхпоглощающий полимер, предпочтительно имеет форму гранул.

В еще одном аспекте настоящего изобретения обеспечена композиция, содержащая сверхпоглощающий полимер и по меньшей мере один агент, повышающий содержание сахара, для повышения содержания сахара в сахарном тростнике.

В одном варианте осуществления изобретения агент, повышающий содержание сахара, выбран из группы агентов, повышающих содержание природного или синтетического сахара.

В одном варианте осуществления изобретения агент, повышающий содержание сахара, известен специалисту в данной области.

В одном варианте осуществления изобретения агент, повышающий содержание сахара, представляет собой агент, замедляющий созревание растений.

В еще одном варианте осуществления изобретения агент, повышающий содержание сахара, представляет собой гербицид.

В одном из вариантов осуществления изобретения композиция содержит по меньшей мере один агент, замедляющий созревание растений, или гербицид, или оба из них.

В одном из вариантов осуществления изобретения агент, повышающий содержание сахара, выбран из группы, но не ограничиваясь ими, соединения 2-[[4,6-диметилпиримидин-2-ил)аминокарбонил]аминосульфонил]бензоат, 2-(2-имидазолин-2- ил)пиридин, 3-[5-(дифторметокси)-1-метил-3-(трифторметил)пиразол-4-илметилсульфонил]-4,5-дигидро-5,5-диметил-1,2-оксазол и глифосат.

В одном из вариантов осуществления изобретения агент, повышающий содержание сахара, выбран из группы, но не ограничиваясь ею, имазаметабенз, имазамокс, имазапик, имазапир, имазахин, имазетапир, глюфосинат, глюфосинат-P, глифосат или их комбинации.

В одном варианте осуществления изобретения композиция, содержащая сверхпоглощающий полимер, может применяться в виде гранул, или в виде порошка, или в жидком виде, или в другом агрохимически приемлемом виде доставки.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция согласно настоящему изобретению находится в виде гранул.

В одном из вариантов осуществления изобретения композицию согласно настоящему изобретению можно наносить на растение, корень, семя или рассаду различными способами, включая, но не ограничиваясь этим, окунание растения, корня, семени или рассады в сверхпоглощающую полимерную композицию, суспензию сверхпоглощающего полимера, композиции или пасты, содержащие сверхпоглощающую полимерную композицию согласно изобретению; смешивание другой среды для роста растений со сверхпоглощающей полимерной композицией и последующую посадку растения, корня, семян или рассады в среду для роста растений, содержащую сверхпоглощающую полимерную композицию согласно изобретению; или формирование суспензии сверхпоглощающей полимерной композиции, которую наносят непосредственно на растущий субстрат.

В одном варианте осуществления изобретения сверхпоглощающий полимер наносят по меньшей мере с одной полезной для растений добавкой.

В одном варианте осуществления изобретения композиция содержит сверхпоглощающий полимер и по меньшей мере одну агрономически полезную для растений добавку.

В одном варианте осуществления изобретения полезная для растений добавка выбрана из удобрений, микоризы, питательных микроэлементов, акарицидов, альгицидов, антифидантов, авицидов, бактерицидов, репеллентов от птиц, хемостерилянтов, фунгицидов, гербицидных защитных средств, гербицидов, аттрактантов насекомых, репеллентов от насекомых, инсектицидов, репеллентов от млекопитающих, разрушителей спаривания, моллюскицидов, нематоцидов, активаторов растений, регуляторов роста растений, родентицидов, синергистов, вирулицидов, их производных, средств биологической борьбы и их смесей.

В одном варианте осуществления изобретения удобрение выбрано из органических и неорганических удобрений, таких как выбранные, но не ограничиваясь ими: мочевина, NPK, азотные удобрения, фосфаты, кальций, калий, магний, сера, медь, железо, марганец, молибден, цинк, никель, кобальт, бор, их соли и производные.

Типичные органические удобрения могут быть выбраны из торфа, известняка, фосфатной руды, кровяной муки, костяной муки, компоста, гуминовой кислоты, экстрактов морских водорослей, перевариваемых белков, рыбной муки, перьевой муки, кукурузной муки, муки из люцерны и т.п.

Типичные неорганические удобрения могут быть выбраны из NPK, производных фосфатов калия, цинка, таких как выбранные, но не ограничиваясь ими, из калийных удобрений, таких как карбонат калия, хлорид калия (также известный как хлористый калий), сульфат калия, нитрат калия, сульфат калийной магнезии; цинковые удобрения, такие как удобрения, выбранные из сульфата цинка, оксида цинка, аммиачного комплекса цинка; фосфорные удобрения, такие как диаммонийфосфат, моноаммонийфосфат, полифосфат аммония, тройной суперфосфат или их смеси.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечена композиция, содержащая по меньшей мере один сверхпоглощающий полимер и по меньшей мере одно удобрение.

В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно настоящему изобретению может содержать по меньшей мере один агрохимический продукт.

В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно настоящему изобретению может содержать пестицид.

В предпочтительном варианте агрохимический продукт представляет собой фунгицид, гербицид или инсектицид.

В одном из вариантов осуществления изобретения гербицид может быть выбран, но не ограничиваясь ими, из изоксазолидинонового гербицида, мочевинного гербицида, триазинового гербицида, гидроксибензонитрильного гербицида, тиокарбаматного гербицида, пиридазинового гербицида, хлорацетанилидных гербицидов; бензотиазольных гербицидов; карбанилатных гербицидов, циклогексеноксимных гербицидов; гербицидов пиколиновой кислоты; пиридиновых гербицидов; гербицидов хинолинкарбоновой кислоты; хлортриазиновых гербицидов, арилоксифеноксипропионовых гербицидов, оксадиазолоновых гербицидов; гербицидов на основе фенилмочевины, гербицидов на основе сульфонанилидов; триазолопиримидиновых гербицидов, амидных гербицидов, пиридазиновых гербицидов, динитроанилиновых гербицидов или их комбинаций.

В одном варианте осуществления изобретения инсектицид может быть выбран из органического или неорганического инсектицида, природного или синтетического инсектицида, такого как инсектицид, выбранный из следующих, но не ограничиваясь ими: ингибиторов ацетилхолинэстеразы (карбаматы, триаземат, органофосфаты); антагонисты ГАМК-управляемых хлоридных каналов (циклодиенорганические хлорорганические соединения, фенилпиразолы (фипролес)); агонисты никотиновых рецепторов ацетилхолина (аллостерические) (спинозины); активаторы хлоридных каналов (авермектины, милбемицины); ингибиторы биосинтеза хитина, тип 0, чешуекрылых (бензоилмочевины); ингибиторы биосинтеза хитина, тип 1, равнокрылых (бупрофезин); нарушитель линьки, диптеран (циромазин); агонисты экдизона / нарушители линьки (диацилгидразины, азадирахтин); октопаминергические агонисты (амитраз); нейрональные ингибиторы (механизм действия неизвестен) (бифеназат); ингибиторы аконитазы (фторацетат); синергисты (ингибиторы P450-зависимой монооксигеназы, ингибиторы эстеразы); модуляторы рианодиновых рецепторов (диамид); соединения с неизвестным механизмом действия (бензоксимат, хинометионат, дикофол, пиридалил, бура, антимонил-тартрат калия); соединения с неизвестным или неспецифическим механизмом действия (фумиганты) (алкилгалогениды, хлорпикрин, сульфурилфторид); модуляторы натриевых каналов (ДДТ, метоксихлор, пиретроиды, пиретрины); микробные разрушители мембран средней кишки насекомых (B.t. subsp. Israelensis, B. sphaericus, B.t. subsp. Aizawai, B.t. subsp. Kurstaki, B.t. subsp. Tenebrionis); ингибиторы электронного транспорта митохондриального комплекса IV (фосфид алюминия, цианид, фосфин); ингибиторы переноса электронов митохондриального комплекса III (место сопряжения II) (гидраметилнон, ацехиноцил, флуакрипирим); соединения неизвестного или неспецифического механизма действия (клофентезин, гекситиазокс, этоксазол); агонисты / антагонисты никотиновых ацетилхолиновых рецепторов (неоникотиноиды, никотин, бенсультап, картап гидрохлорид, аналоги нереистоксина); имитаторы ювенильного гормона (аналоги ювенильного гормона, феноксикарб, пирипроксифен); ингибиторы окислительного фосфорилирования, нарушители образования АТФ (ингибиторы АТФ-синтазы) (диафентиурон, митициды оловоорганического происхождения, пропаргит, тетрадифон); ингибиторы электронного транспорта митохондриального комплекса I (акарициды METI, ротенон); блокаторы потенциал-зависимых натриевых каналов (индоксакарб); ингибиторы липидного синтеза (производные тетроновой кислоты); ингибиторы электронного транспорта митохондриального комплекса IV (фосфид алюминия, цианид, фосфин); соединения неизвестного или неспецифического механизма действия (селективные блокаторы питания) (криолит, пиметрозин, флоникамид); разобщители окислительного фосфорилирования за счет нарушения протонного градиента (хлорфенапир, DNOC).

В одном из вариантов осуществления изобретения инсектицид может быть выбран из хлорантранилипрола, тиометоксама или карбофурана.

В одном аспекте настоящего изобретения обеспечен способ повышения содержания сахара в растении, при этом указанный способ включает обработку растения или его материала для размножения растений сверхпоглощающим полимером.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения растение представляет собой растение сахарного тростника.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечен способ повышения содержания сахарозы в сахарном тростнике.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечен способ повышения содержания сахара в растении, при этом указанный способ включает в себя обработку растения сверхпоглощающим полимером на основе крахмала.

В одном из вариантов осуществления изобретения способ включает в себя нанесение указанной композиции на растущий или на подлежащий выращиванию в поле сахарный тростник.

В одном варианте осуществления изобретения сверхпоглощающий полимер применяется в количестве от 0,5 кг до 5 кг/акр.

Обычно сверхпоглощающий полимер, например Zeba™, применяется в количестве 5 кг/акр при посеве, путем внесения вместе с основными удобрениями в посевные борозды.

Неожиданно было установлено, что содержание сахара в растении, предпочтительно в сахарном тростнике, повышается при применении сверхпоглощающего полимера.

Кроме того, согласно настоящему изобретению культивируемые растения, для которых применяется сверхпоглощающий полимер, обрабатывают одним опрыскиванием листьев повышающим содержание сахара агентом за 45 дней до созревания, и они имеют высокое содержание сахара, предпочтительно вплоть до 10 % или более содержания сахарозы в тростнике.

Соответственно, внекорневая подкормка включает нанесение эффективного количества композиции, содержащей по меньшей мере один повышающий содержание сахара агент и агрохимически приемлемые носители, на заданное растение.

В одном из вариантов осуществления изобретения компоненты композиции согласно настоящему изобретению могут быть смешаны в резервуаре и распылены на участке, или, в качестве альтернативы, могут быть смешаны с поверхностно-активными веществами, а затем распылены.

В одном варианте осуществления изобретения компоненты композиции согласно настоящему изобретению можно применять для внекорневой подкормки, внесения в почву или нанесения на материалы для размножения растений.

В одном варианте осуществления изобретения композиции согласно настоящему изобретению, как правило, могут быть получены путем смешивания активного вещества в композиции с инертным носителем и добавления поверхностно-активных веществ и других адъювантов и носителей по мере необходимости и составления твердых или жидких композиций, включая, но не ограничиваясь ими, смачиваемые порошки, гранулы, порошки, растворимые (жидкие) концентраты, концентраты суспензий, эмульсию масла в воде, эмульсию воды в масле, эмульгируемые концентраты, суспензии капсул, составы ZC, масляные дисперсии или другие известные типы составов.

Примеры твердого носителя, используемого в составе, включают мелкие порошки или гранулы, такие как минералы, например, каолиновая глина, аттапульгитовая глина, бентонит, монтмориллонит, кислая белая глина, пирофиллит, тальк, кизельгур и кальцит; натуральные органические материалы, такие как порошок из стеблей зерновых культур и порошок из шелухи грецкого ореха; синтетические органические материалы, такие как мочевина; соли, такие как карбонат кальция и сульфат аммония; синтетические неорганические материалы, такие как синтетический гидратированный оксид кремния; и в качестве жидкого носителя ароматические углеводороды, такие как ксилол, алкилбензол и метилнафталин; спирты, такие как 2-пропанол, этиленгликоль, пропиленгликоль и моноэтиловый эфир этиленгликоля; кетоны, такие как ацетон, циклогексанон и изофорон; растительное масло, такое как соевое масло и масло семян хлопка; нефтяные алифатические углеводороды, сложные эфиры, диметилсульфоксид, ацетонитрил и вода.

Примеры поверхностно-активного вещества включают анионные поверхностно-активные вещества, такие как соли сложного эфира алкилсульфата, соли алкиларилсульфоната, соли диалкилсульфосукцината, соли сложного фосфатного эфира полиоксиэтиленалкиларилэфира, соли лигносульфоната и поликонденсаты нафталинсульфоната и формальдегида; и неионные поверхностно-активные вещества, такие как полиоксиэтиленалкилариловые эфиры, блок-сополимеры полиоксиэтилена алкилполиоксипропилена и сложные эфиры сорбитана и жирных кислот и катионные поверхностно-активные вещества, такие как соли алкилтриметиламмония.

Примеры других вспомогательных агентов в составе включают водорастворимые полимеры, такие как поливиниловый спирт и поливинилпирролидон, полисахариды, такие как гуммиарабик, альгиновая кислота и ее соли, CMC (carboxymethyl-cellulose, карбоксиметилцеллюлоза), ксантановая камедь, неорганические материалы, такие как силикат алюминия и магния, и золь окиси алюминия, консерванты, красители и стабилизаторы, такие как PAP (acid phosphate isopropyl, кислый изопропиловый фосфат) и BHT (butylhydroxytoluene, бутилгидрокситолуол).

В другом варианте осуществления настоящего изобретения обеспечен способ повышения содержания сахара в растении, причем указанный способ включает обработку растения сверхпоглощающим полимером на основе крахмала и последующую обработку препаратом, содержащим по меньшей мере один повышающий содержание сахара агент.

В одном из вариантов осуществления агент, повышающий содержание сахара, наносят на растение до его созревания.

Обычно растение обрабатывают агентом, повышающим содержание сахара, по меньшей мере за 25 дней до сбора урожая.

Обычно растение обрабатывают агентом, повышающим содержание сахара, по меньшей мере за 30 дней до сбора урожая.

Обычно растение обрабатывают агентом, повышающим содержание сахара, примерно за 45 дней до сбора урожая. Предпочтительно агент, повышающий содержание сахара, наносят однократно в виде опрыскивания листьев за 45 дней до созревания.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечен способ поддержания оптимального уровня воды в почве с применением сверхпоглощающего полимера для эффективного роста и созревания растений.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечен способ выращивания растения, включающий стадии:

a) нанесение сверхпоглощающего полимера на участок, на котором растет или на который предназначен для выращивания растения, причем указанный сверхпоглощающий полимер наносят на участок в период между 0 и 30 днями посева.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения способ включает в себя проведение предпосевной подготовки на том участке, который предназначен для выращивания растения.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения способ включает в себя обработку участка питательной средой до, во время или вскоре после посадки по меньшей мере одной агрономически полезной растительной добавкой.

В одном варианте осуществления изобретения способ включает в себя обработку участка по меньшей мере одной агрономически полезной растительной добавкой перед сбором урожая.

В другом варианте осуществления способ выращивания сахарного тростника для повышения содержания сахара включает в себя нанесение сверхпоглощающего полимера на стебли или на участок, на котором сахарный тростник растет или который предназначен для его выращивания.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения сверхпоглощающий полимер наносят в период от 0 до 30 дней после посева или посадки сельскохозяйственной культуры.

В предпочтительном варианте способ выращивания сахарного тростника включает в себя по меньшей мере несколько следующих характеристик:

а) разрезание стебля старого сахарного тростника на кусочки; или

b) проведение предпосевной подготовки перед выращиванием рассады/стеблей сахарного тростника; или

c) посев/посадка кусочков стеблей в почву; или

d) обработка почвы питательной средой до, во время или после посадки по меньшей мере одной агрономически полезной растительной добавкой.

В одном варианте осуществления изобретения способ включает в себя нанесение сверхпоглощающего полимера один раз в период между 0 и 30 днями посева или посадки стеблей.

В одном варианте осуществления изобретения сверхпоглощающий полимер наносят во время посева сельскохозяйственной культуры.

В другом варианте осуществления изобретения способ посева сахарного тростника - представляет собой посев в канавки или борозды.

В другом варианте осуществления изобретения расстояние между растениями сахарного тростника во время посева составляет от 30 см до 50 см.

В другом варианте осуществления изобретения расстояние между растениями сахарного тростника во время посева составляет от 20 см до 80 см, более предпочтительно, от 36 см до 48 см.

В другом варианте количество поливов до сбора урожая составляет от 8 до 15 раз.

В одном варианте осуществления изобретения способ включает в себя внесение сверхпоглощающего полимера в комбинации по меньшей мере с одним агентом, повышающим содержание сахара.

Предпочтительно сверхпоглощающий полимер вносят во время посева, а агент, повышающий содержание сахара - отдельно, вместе или одновременно, или впоследствии, или до, во время и/или после посадки или посева растения.

В одном варианте осуществления изобретения способ повышения содержания сахара в растении включает в себя внесение в почву сверхпоглощающего полимера на основе крахмала перед сбором урожая.

В другом варианте осуществления изобретения сверхпоглощающий полимер применяют во время выращивания сахарного тростника для повышения содержания сахарозы в собранном сахарном тростнике.

Согласно настоящему изобретению культивируемое растение при применении сверхпоглощающего полимера имеет высокое содержание сахара, предпочтительно до 10 % или более сахарозы в тростнике.

Согласно настоящему изобретению культивируемое растение с применением сверхпоглощающего полимера имеет высокое содержание сахара, предпочтительно до 15 % или более сахарозы в тростнике.

Согласно настоящему изобретению содержание сахара в тростниковом соке повышается вплоть до 10 %.

Согласно настоящему изобретению содержание сахара в тростниковом соке повышается вплоть до 15%.

Согласно настоящему изобретению выход сахара, полученного из указанного тростника, повышается вплоть до 60 %.

Согласно настоящему изобретению ожидаемая величина извлечения сахара повышается на 10-100 %.

Согласно настоящему изобретению ожидаемая величина извлечения сахара повышается на 10-80 %.

Согласно настоящему изобретению ожидаемая величина извлечения сахара повышается на 10-70 %.

Согласно настоящему изобретению ожидаемая величина извлечения сахара повышается на 10-60 %.

Согласно настоящему изобретению ожидаемая величина извлечения сахара повышается на 10-50 %.

В другом аспекте настоящего изобретения обеспечен способ улучшения качества растений путем благодаря контакту почвы с композицией, содержащей сверхпоглощающий полимер.

Как правило, при применении сверхпоглощающего полимера качество растения улучшается в соответствии с настоящим изобретением, что включает, но не ограничивается этим, качество растения, определяемое повышенным содержанием питательных веществ, повышенным содержанием белка, повышенным содержанием жирных кислот, повышенным содержанием метаболитов, повышенным содержание каротиноидов, повышенным содержанием сахара, повышенным содержанием аминокислот, улучшенной окраской листьев, повышенной урожайностью, повышенной высотой растений, повышенной урожайностью, увеличенным количеством узлов, увеличенным обхватом и их комбинацией.

Культивируемый сахарный тростник в соответствии со способом выращивания согласно настоящему изобретению имеет повышенное содержание сахара, увеличенный обхват, увеличенную высоту, увеличенные узлы, уменьшенную потребность в орошении и повышенную продуктивность.

В одном варианте осуществления изобретения композиции, описанные выше, могут сочетаться по меньшей мере с одним удобрением, питательными микроэлементами и другими агрономически полезными растительными добавками.

В одном из вариантов осуществления изобретения компоненты композиции можно вносить на поле по отдельности, вместе или одновременно, или впоследствии, или до, во время и/или после посадки или посева растения. Способы внесения компонентов композиций в почву или на участок части стебля и их нормы внесения известны квалифицированному специалисту и обычно применяются на практике.

В одном варианте осуществления изобретения размер ячеек сверхпоглощающего полимера на основе крахмала может находиться в диапазоне примерно от 20 меш до 500 меш. В другом варианте осуществления изобретения размер ячеек может находиться в диапазоне примерно от 60 до 150 меш, предпочтительно в диапазоне примерно от 80 до 120 меш.

В другом варианте осуществления изобретения норма внесения сверхпоглощающего полимера находится в диапазоне 0,5-1000 кг/акр.

В другом варианте осуществления изобретения норма внесения сверхпоглощающего полимера находится в диапазоне 1-500 кг/акр, более предпочтительно 1-500 кг/акр, более предпочтительно 1-100 кг/акр, более предпочтительно 1-10 кг/акр, еще более предпочтительно 0,5-5 кг/акр.

В другом варианте осуществления изобретения сверхпоглощающий полимер вносят во время культивирования путем распределения сверхпоглощающего полимера по почве или любыми другими традиционными сельскохозяйственными методами.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечено применение сверхпоглощающего полимера для повышения содержания сахара в растительной культуре или продукте из нее.

В одном варианте осуществления изобретения обеспечен способ повышения урожайности сельскохозяйственной культуры путем внесения сверхпоглощающего полимера по настоящему изобретению в корни растения.

В одном варианте осуществления изобретения настоящее изобретение относится к многокомпонентному сельскохозяйственному продукту, содержащему сверхпоглощающий полимерный компонент; и руководство по применению с рекомендациями для пользователя по введению смеси на участке.

В одном варианте осуществления изобретения многокомпонентная упаковка содержит по меньшей мере одну полезную для растений добавку или по меньшей мере один агент, повышающий содержание сахара.

В другом аспекте сверхпоглощающий полимер и необязательно полезная для растений добавка могут быть упакованы в виде набора компонентов, которые способствуют добавлению сверхпоглощающего полимера и, необязательно, полезной для растений добавки во время применения.

В одном аспекте настоящее изобретение обеспечивает многокомпонентный сельскохозяйственный продукт, содержащий сверхпоглощающий полимерный компонент; необязательно контейнер, содержащий по меньшей мере одну полезную для растений добавку; и руководство по применению с рекомендациями для пользователя по введению смеси на участке.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечен многокомпонентный сельскохозяйственный продукт, содержащий: первый контейнер, содержащий по меньшей мере один сверхпоглощающий полимер;

второй контейнер, содержащий, по меньшей мере, одно удобрение или инсектицид, или оба из них, и

руководство с рекомендациями для пользователя по смешиванию содержимого упомянутых первого и второго контейнеров и внесению смеси на поле.

Преимущества, обеспечиваемые настоящим изобретением, будут более очевидны из примеров, изложенных ниже. Эти примеры представлены просто как иллюстрации изобретения и не предназначены для его ограничения.

ПРИМЕРЫ

Приведенные ниже примеры предназначены для иллюстрации настоящего изобретения. Примеры представлены для иллюстрации изобретения, и не должны рассматриваться как ограничивающие объем настоящего изобретения.

Пример 1:

Полевые испытания

Была выполнена оценка семи участков сахарного тростника. Каждый участок был разделен на две части. В одной части сверхпоглощающий полимер вносили во время посева, в другой части сверхпоглощающий полимер (super absorbent polymer, SAP) не распыляли (контроль). Количество распыляемого сверхпоглощающего полимера (SAP, Zeba) находится в диапазоне 5 кг/акр. Культивирование производилось по таким параметрам, как посев сахарного тростника в канавку или борозду, расстояние между растениями сахарного тростника во время посева - от 30 см до 48 см, а полив до сбора урожая - от 8 до 15 раз. Для поддержания нормального роста растений поверхность орошали. Урожай собирали. Стебли тростника с каждого участка собирали в произвольном порядке после обработки. Результаты представлены в таблице 1.

Выводы:

Наблюдалось, что процентное содержание сахарозы в тростнике, обработанном сверхпоглощающим полимером на основе крахмала, повысилось. Таким образом, можно сделать вывод, что применение SAP продемонстрировало повышение содержания сахарозы (% по поляриметру, ожидаемое извлечение сахара и % по шкале Брикса) по сравнению с результатами без сверхпоглощающего полимера.

Преимущественно ожидаемое извлечение сахара было повышено вплоть до 60% по сравнению с контрольными участками.

Пример 2:

Полевые испытания

Участок был засажен сахарным тростником с двумя глазками (почками) с посадкой в борозды, в шесть рядов. Выполняли шесть обработок согласно таблице 2:

Содержание % по шкале Брикса, % по поляриметру, анализировали с различными интервалами, чтобы определить лучшее время для сбора урожая тростника для оптимального извлечения сахара стандартными методами, предоставленными Международной комиссией по унифицированным методам анализа сахара (ICUMSA), 1994.

Были соблюдены стандартные ирригационные и другие способы ведения сельского хозяйства.

Результаты наблюдения приведены в таблицах:

Извлечение сахара -

Выполняли анализ на содержание в тростниковом соке и извлечение сахара репрезентативного образца, включающего 5 растений тростника/участок.

Таблица 3:

Таблица 4:

Таблица 5 - % по поляриметру

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8

Репрезентативный образец, включающий 5 тростников/участок, анализировали на урожайность через 45 дней после опрыскивания.

Таблица 9

Репрезентативный образец, содержащий 5 тростников/участок, был проанализирован на содержание фосфора, влаги и калия в листьях:

Изучение влияния SAP отдельно или в сочетании с агентом, повышающим содержание сахара, на различные параметры (влажность %, фосфор %, калий %, азот %) для оценки зрелости сельскохозяйственной культуры.

SAP - сверхпоглощающий полимер

Выводы:

Наблюдалось, что количество извлекаемого сахара и % по шкале Брикса повышается, когда сахарный тростник обрабатывают сверхпоглощающим полимером отдельно или в комбинации с агентом, усиливающим содержание сахара, то есть глифосатом и имазапиром. Также наблюдалось повышение урожайности, содержания влаги в листьях, содержания калия и фосфора.

Явно наблюдалось, что комбинация сверхпоглощающего полимера и глифосата намного более эффективна для повышения содержания сахара и качества сока тростника через 30 дней после распыления глифосата по сравнению с одним SAP или глифосатом.

Изобретение относится к способам повышения содержания сахара в растениях с применением сверхпоглощающих полимеров. Предложен способ повышения содержания сахара в растении, включающий обработку растения или его материала для размножения растений сверхпоглощающим полимером, при этом сверпоглощающий полимер вносят на участок, на котором растет культура или который предназначен для ее выращивания, между 0 и 30 днями посева, при этом сверхпоглощающий полимер представляет собой калиевую соль крахмал-g-поли(сополимер 2-пропенамид-2-пропеновой кислоты) или калиевую соль сшитой полиакриловой кислоты, при этом растение представляет собой растение сахарного тростника. Технический результат - обеспечение способа повышения извлекаемого количества сахара, содержащегося в растении, с применением сверхпоглощающего полимера. 4 з.п. ф-лы, 9 табл., 2 пр.

1. Способ повышения содержания сахара в растении, включающий в себя обработку растения или его материала для размножения растений сверхпоглощающим полимером, при этом сверхпоглощающий полимер вносят на участок, на котором растет культура или который предназначен для ее выращивания, между 0 и 30 днями посева, при этом сверхпоглощающий полимер представляет собой калиевую соль крахмал-g-поли(сополимер 2-пропенамид-2 пропеновой кислоты) или калиевую соль сшитой полиакриловой кислоты, при этом растение представляет собой растение сахарного тростника.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает в себя дополнительную обработку участка по меньшей мере одной агрономически полезной растительной добавкой перед сбором урожая.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает в себя внесение указанного сверхпоглощающего полимера в комбинации по меньшей мере с одним агентом, повышающим содержание сахара.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что агент, повышающий содержание сахара, выбран из группы, состоящей из имазапира, имазетапира, глифосата или их комбинаций.

5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что растение обрабатывают агентом, повышающим содержание сахара по меньшей мере за 25-45 дней до сбора урожая, предпочтительно за 30-45 дней, более предпочтительно за 45 дней до сбора урожая.