СТИМУЛЯТОР РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ Российский патент 2024 года по МПК A01N59/16 A01N33/02 A01P21/00 B82Y99/00 

Область техники

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к растениеводству, и касается стимулятора прорастания, роста и развития яровых и озимых зерновых, зернобобовых, масличных, овощных открытого и защищенного грунта, древесно-кустарниковых, плодовых, ягодных, эфиромасличных, лекарственных, цветочных, садовых, декоративных, бахчевых, пропашных, технических и кормовых культур. Изобретение может быть использовано для предпосевной обработки семян, а также для листовой обработки вегетирующих растений при их выращивании в парниково-тепличных, приусадебных, парковых и фермерских хозяйствах, а также в агрокомплексах, лесных питомниках, лесничествах, ботанических садах, при озеленении территорий.

Уровень техники

При выращивании культурных растений широко используются стимуляторы роста и развития, увеличивающие всхожесть семян культурных растений, интенсивность развития культурных растений и их урожайность, а также уменьшающие негативное влияние пестицидной обработки посевов на культурные растения.

Из уровня техники известны стимуляторы роста и антимикробные препараты на основе коллоидного серебра.

Из международной заявки PCT/RU 2012/000846 от 19.10.2012 г. известен стимулятор роста и развития растений, включающий наноразмерные частицы серебра и включающий полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин, или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина.

Из евразийского патента ЕА №037446 от 26.03.2021 г. известен стимулятор роста и развития растений, включающий наноразмерные частицы, включающие одновременно серебро и хлорид серебра, и полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин или по крайней мере одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина.

Одним из основных недостатков этих известных стимуляторов роста и развития растений на основе коллоидного серебра и производных полигексаметиленбигуанида и полигексаметиленгуанидина, а также соответствующих способов использования этих препаратов является недостаточная агрегативная устойчивость таких дисперсий серебра в присутствии электролитов, а также при низких температурах.

В воде из природных источников, которая используется для приготовления рабочих растворов средств защиты растений, зачастую присутствуют растворенные соли в достаточно больших концентрациях, вызывающих агрегацию дисперсий коллоидного серебра. Химический состав воды из открытых водоемов, грунтовых или артезианских вод существенно зависит от состава грунтов и условий формирования водного бассейна и, поэтому варьируется в широких пределах в зависимости от места и времени отбора воды. Нестабильность солевого состава водных источников препятствует успешному применению известных стимуляторов роста и развития растений на основе коллоидного серебра из-за способности растворенных в воде ионов сорбироваться на поверхности частиц серебра, уменьшать их заряд и силы электростатического отталкивания между ними, вызывая коагуляцию коллоидного раствора.

Из евразийского патента ЕА №038857 от 27.10.2021 г. известен стимулятор роста и развития растений, включающий наноразмерные частицы серебра или наноразмерные частицы, включающие одновременно серебро и хлорид серебра, полигексаметиленбигуанид, или полигексаметиленгуанидин, или по крайней мере одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, а также мочевину. Этот стимулятор роста и развития растений характеризуется большей агрегативной устойчивостью при низких температурах, чем препараты, раскрытые в международной заявки PCT/RU 2012/000846 от 19.10.2012 г. и евразийском патенте ЕА №037446 от 26.03.2021 г., недостатком является недостаточная агрегативная устойчивость в присутствии электролитов.

Из евразийского патента ЕА №037437 от 26.03.2021 г. известен стимулятор роста и развития растений, включающий наноразмерные частицы серебра, по крайней мере одно анионное поверхностно-активное вещество и полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин или по крайней мере одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина. Этот стимулятор роста и развития растений характеризуется большей агрегативной устойчивостью в присутствии электролитов, чем препараты, раскрытые в международной заявки PCT/RU 2012/000846 от 19.10.2012 г. и евразийском патенте ЕА №037446 от 26.03.2021 г., недостатком является недостаточная агрегативная устойчивость при низких температурах.

В связи с этим возникает задача увеличения эффективности серебросодержащих стимуляторов роста и развития растений и соответствующих способов их использования, а именно задача одновременного увеличения стабильности таких препаратов в присутствии электролитов и при низких температурах

Решение этой задачи обеспечит: 1) возможность использования естественно минерализованной воды для приготовления рабочих растворов препаратов на основе коллоидного серебра, что позволит снизить требования к качеству воды, используемой для приготовления растворов препаратов, упростить процедуру их применения, снизить себестоимость применения препаратов и увеличить эффективность их биологического действия за счет замедления процессов потери активности препаратов при агрегации частиц серебра, и 2) возможность хранения и использования препаратов на основе коллоидного серебра при низких температурах.

Указанные технические результаты достигаются при использовании стимулятора роста и развития растений, а также способа его применения, более подробно описанного далее.

Описание изобретения

При экспериментальном изучении влияния стабильности стимуляторов роста и развития растений на основе коллоидного серебра и полимерного стабилизатора - полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или поливинилпирролидона, или карбоксиметилцеллюлозы - с соотношением серебро-полимер 1:1-1:5 по массе было найдено, что коагуляция таких дисперсных систем начинается при добавлении электролитов, диссоциирующих в воде на однозарядные ионы, в концентрации 20-110 ммоль/л. Двухзарядные ионы вызывают коагуляцию в еще более низких количествах, 0,5-10 ммоль/л.

Содержание ионов в артезианской воде, обычно используемой для приготовления рабочих растворов средств защиты растений, нередко может превышать: 10 ммоль/л однозарядных ионов, Na⁺, K⁺, НСО₃^-, Cl^-, 3 ммоль/л двухзарядных ионов, Са²⁺, Mg²⁺, 0,5 ммоль/л SO₄^2-. Высокие концентрации электролитов не позволяют использовать такую воду для внесения стимуляторов роста и развития растений на основе коллоидного серебра. Преодоление этого существенного недостатка таких препаратов возможно при добавлении к дисперсии серебра стабилизирующего агента.

При экспериментальном изучении влияния различных добавок на агрегативную устойчивость и биологическую активность стимуляторов роста и развития растений на основе коллоидного серебра и стабилизатора - полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или поливинилпирролидона, или карбоксиметилцеллюлозы - было найдено, что добавление ряда амфотерных поверхностно-активных веществ (ПАВ) позволяет существенно увеличить устойчивость таких средств защиты растений к агрегации в присутствии растворенных в воде электролитов и при низких температурах, в том числе при замораживании и последующем размораживании.

Такой эффект достигается при использовании в качестве амфотерного ПАВ N-(2-этилгексил)-иминодипропионовой кислоты или ее солей или N-октилиминодипропионовой кислоты или ее солей, или N-таллоалкилиминодипропионовой кислоты или ее солей, или N-кокоалкилиминодипропионовой кислоты или ее солей, или N-кокоалкиламинопропионовой кислоты или ее солей, или аминокарбоновых кислот R(OCH₂CH₂)_p[N((CH₂)_aCOOH)(CH₂)_b]_nNH_2-m((CH₂)_cCOOH)_m, в которых R представляет собой кокоалкил или таллоалкил, а=1 или 2, b=2 или 3, с=1 или 2, m=2, n находится в пределах от 1 до 10, р=0 или р находится в пределах от 7 до 10 или их солей.

Под термином «кокоалкил» подразумевается смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородных радикалов, в основном С₈-С₂₂, входящая в состав продуктов, получаемых при химической переработке кокосового масла.

Под термином «таллоалкил» подразумевается смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородных радикалов, в основном С₈-С₂₄, входящая в состав продуктов, получаемых при химической переработке таллового масла.

Добавление амфотерных ПАВ непосредственно к стимуляторам роста и развития растений, включающим коллоидное серебро и полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин, а также к рабочим растворам таких препаратов или в баковые смеси, включающие такие препараты, позволяет: 1) увеличить агрегативную устойчивость таких препаратов в присутствии растворенных в воде солей, 2) снизить требования к качеству воды, используемой для приготовления растворов препаратов, в том числе позволяет использовать естественно минерализованную воду, 3) упростить процедуру и снизить себестоимость применения таких препаратов, 4) увеличить эффективность биологического действия таких стимуляторов роста и развития растений за счет замедления процессов потери активности препаратов при агрегации частиц серебра, 5) увеличить агрегативную устойчивость таких препаратов при перепадах температуры, в том числе при замораживании и последующем размораживании, 6) увеличить срок хранения таких препаратов.

Заявляемое изобретение относится к стимулятору роста и развития растений, включающему коллоидное серебро, включающему, по крайней мере, одно амфотерное поверхностно-активное вещество, включающему полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин, или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или поливинилпирролидон, или карбоксиметилцеллюлозу или к рабочему раствору такого стимулятора роста и развития растений, или к баковой смеси, включающей такой стимулятор роста и развития растений.

Заявляемое изобретение относится также к способу стимуляции роста и развития растений, в котором семена растений или вегетирующие растения обрабатывают раствором, включающим коллоидное серебро, включающим, по крайней мере, одно амфотерное поверхностно-активное вещество, включающим полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин, или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или поливинилпирролидон, или карбоксиметилцеллюлозу. В качестве раствора могут быть использованы рабочий раствор стимулятора роста и развития растений или баковая смесь, включающая стимулятор роста и развития растений.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения, по крайней мере, одно амфотерное поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей N-(2-этилгексил)-иминодипропионовую кислоту и ее соль, N-октилиминодипропионовую кислоту и ее соль, N-таллоалкилиминодипропионовую кислоту и ее соль, N-кокоалкилиминодипропионовую кислоту и ее соль, N-кокоалкиламинопропионовую кислоту и ее соль, аминокарбоновые кислоты

R(OCH₂CH₂)_p[N((CH₂)_aCOOH)(CH₂)_b]_nNH_2-m((CH₂)_cCOOH)_m,

в которых R представляет собой кокоалкил или таллоалкил, а=1 или 2, b=2 или 3, с=1 или 2, m=2, n находится в пределах от 1 до 10, р=0 или р находится в пределах от 7 до 10 и их соли.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения концентрация, по крайней мере, одного амфотерного поверхностно-активного вещества в стимуляторе роста и развития растений или в рабочем растворе такого стимулятора роста и развития растений, или в баковой смеси, включающей такой стимулятор роста и развития растений, составляет от 10^-5 до 0,5 масс. %.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения концентрация полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или, по крайней мере, одной соли полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или поливинилпирролидона, или карбоксиметилцеллюлозы в стимуляторе роста и развития растений или в рабочем растворе такого стимулятора роста и развития растений, или в баковой смеси, включающей такой стимулятор роста и развития растений, составляет от 10^-5 до 5 масс. %.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения концентрация коллоидного серебра в стимуляторе роста и развития растений или в рабочем растворе такого стимулятора роста и развития растений, или в баковой смеси, включающей такой стимулятор роста и развития растений, составляет от 10^-5 до 1 масс. %.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения, по крайней мере, одна соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина выбрана из группы, включающей гидрохлорид полигексаметиленбигуанида, фосфат полигексаметиленбигуанида, глюконат полигексаметиленбигуанида, гидрохлорид полигексаметиленгуанидина, фосфат полигексаметиленгуанидина и глюконат полигексаметиленгуанидина.

Изобретение иллюстрируется примерами альтернативных вариантов его выполнения.

Пример 1

К раствору, содержащему 0,05 масс. % гидрохлорида полигексаметиленбигуанида и 0,01 масс. % коллоидного серебра, полученному по методике, описанной в патенте РФ №2 419 439 от 27.05.2011 «Антибактериальный препарат и способ его получения», добавили N-кокоалкилиминодипропионат натрия в количестве, необходимом для получения раствора, содержащего 0,005 масс. % N-кокоалкилиминодипропионата натрия.

Полученный раствор С-1 использовали в качестве стимулятора роста и развития растений. Этим препаратом опрыскивали семена яровой мягкой пшеницы сорта Алтайская 105 в количестве 100 мл/т.

Оценку стимулирующего действия препарата проводили методом рулонов в соответствии с ГОСТ 12044-93 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения зараженности болезнями», который распространяется на семена аниса, гороха, кориандра, кукурузы, льна, лука, моркови, овса, подсолнечника, проса, пшеницы, риса, ржи, свеклы, тмина, сои, фасоли, фенхеля, шалфея мускатного и ячменя.

Было обнаружено, что использование препарата С-1 статистически достоверно приводит к увеличению всхожести семян не менее чем на 4,1%, увеличению длины побега на 11,6%, увеличению длины корня на 30,6%, увеличению массы корня на 29,9% по сравнению с контрольными опытами, в которых вместо стимулятора роста и развития растений использовали дистиллированную воду.

Устойчивость полученного стимулятора роста и развития растений к действию электролитов определяли следующим образом. К 10 мл препарата добавляли насыщенный водный раствор электролита порциями по 10 мкл при интенсивном перемешивании. После добавления очередной порции электролита смесь перемешивали в течение 10 минут, затем измеряли оптическую плотность на длине волны поглощения коллоидного серебра, стабилизированного полигексаметиленбигуанидом, 410 нм. Критерием потери агрегативной устойчивости дисперсией серебра служило уменьшение оптической плотности смеси на длине волны 410 нм на 10% и более по сравнению с исходным раствором - до добавления первой порции электролита.

Было найдено, что препарат С-1 устойчив к действию KCl в концентрации не более 200 ммоль/л, к действию MgSO₄ в концентрации не более 20 ммоль/л. Аналогичным способом измерили также устойчивость к действию электролитов раствора, содержащего 0,05 масс. % гидрохлорида полигексаметиленбигуанида и 0,01 масс. % коллоидного серебра, не содержащего амфотерных поверхностно-активных веществ. Было найдено, что этот раствор устойчив к действию KCl в концентрации не более 90 ммоль/л, к действию MgSO₄ в концентрации не более 2 ммоль/л.

Таким образом, при добавлении N-кокоалкилиминодипропионата натрия был достигнут заявленный технический результат - увеличение устойчивости стимулятора роста и развития растений к действию электролитов.

Стабильность препарата при хранении в условиях перепадов температуры определяли следующим образом. В одном цикле имитирования перепадов температуры препарат с исходной температурой +25°С охлаждали в ледяной бане до 0°С, затем при перемешивании нагревали до +50°С со скоростью 10°С/мин, затем охлаждали до +25°С в течение 1 часа. Циклы охлаждения-нагрева-охлаждения повторяли несколько раз.

После окончания каждого цикла измеряли оптическую плотность на длине волны поглощения коллоидного серебра, стабилизированного полигексаметиленбигуанидом, 410 нм. Критерием потери агрегативной устойчивости дисперсией серебра служило уменьшение оптической плотности смеси на длине волны 410 нм на 10% и более по сравнению с исходным раствором - до проведения первого цикла изменения температуры.

Было найдено, что препарат С-1 сохраняет устойчивость на протяжении более чем 20 циклов изменения температуры. Аналогичным способом определили также устойчивость к перепадам температуры раствора, содержащего 0,05 масс. % гидрохлорида полигексаметиленбигуанида и 0,01 масс. % коллоидного серебра, не содержащего амфотерных поверхностно-активных веществ. Было найдено, что этот раствор сохраняет устойчивость к изменениям температуры только на протяжении 4 циклов охлаждения-нагрева-охлаждения.

Таким образом, при добавлении N-кокоалкилиминодипропионата натрия был достигнут заявленный технический результат - увеличение устойчивости стимулятора роста и развития растений к перепадам температуры, в том числе к замораживанию с последующим размораживанием.

Группа примеров 1

В группе примеров 1 стимулятор роста и развития растений изготавливали аналогично примеру 1, при этом в качестве первого действующего вещества использовали коллоидное серебро, а в качестве второго действующего вещества использовали гидрохлорид полигексаметиленбигуанида или фосфат полигексаметиленбигуанида, или глюконат полигексаметиленбигуанида, или гидрохлорид полигексаметиленгуанидина, или фосфат полигексаметиленгуанидина, или глюконат полигексаметиленгуанидина, или полигексаметиленбигуанид, или полигексаметиленгуанидин, или поливинилпирролидон, или карбоксиметилцеллюлозу. Концентрацию полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или, по крайней мере, одной соли полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или поливинилпирролидона, или карбоксиметилцеллюлозы варьировали в пределах от 0,00001 до 5 масс. %, концентрацию коллоидного серебра варьировали в пределах от 0,00001 до 1 масс. %. Затем к полученному раствору добавляли амфотерное ПАВ в количестве, необходимом для получения раствора, содержащего от 10^-5 до 0,5 масс. % ПАВ. В качестве амфотерного ПАВ использовали N[-(2-этилгексил)-иминодипропионовую кислоту или ее натриевую соль или N-октилиминодипропионовую кислоту или ее натриевую соль, или N-таллоалкилиминодипропионовую кислоту или ее натриевую соль, или N-кокоалкилиминодипропионовую кислоту или ее натриевую соль, или N-кокоалкиламинопропионовую кислоту или ее натриевую соль, или аминокарбоновые кислоты R(OCH₂CH₂)_p[N((CH₂)_aCOOH)(CH₂)_b]_nNH_2-m((CH₂)_cCOOH)_m, в которых R представляет собой кокоалкил или таллоалкил, а=1 или 2, b=2 или 3, с=1 или 2, m=2, n находится в пределах от 1 до 10, р=0 или р находится в пределах от 7 до 10 или их натриевые соли.

Полученными препаратами обрабатывали семена или вегетирующие растения. Оценку эффективности стимуляции роста и развития растений проводили аналогично примеру 1. Во всех случаях наблюдали статистически достоверное стимулирование роста и развития растений, таким образом, полученные препараты могут быть использованы в качестве стимуляторов роста и развития растений.

Устойчивость полученных стимуляторов роста и развития растений к действию электролитов определяли аналогично примеру 1. Было найдено, что полученные препараты во всех случаях были более устойчивы к действию и KCl, и MgSO₄, чем растворы, не содержащие амфотерных ПАВ, с таким же количеством коллоидного серебра и полимера-стабилизатора.

Таким образом, при использовании полученных препаратов с добавлением амфотерных ПАВ был достигнут заявленный технический результат - увеличение устойчивости стимулятора роста и развития растений к действию электролитов.

Стабильность препаратов при хранении в условиях перепадов температуры определяли аналогично примеру 1. Было найдено, что полученные препараты во всех случаях были более устойчивы к перепадам температуры, в том числе к замораживанию с последующим размораживанием, чем растворы, не содержащие амфотерных ПАВ, с таким же количеством коллоидного серебра и полимера-стабилизатора.

Таким образом, при использовании полученных препаратов с добавлением амфотерных ПАВ был достигнут заявленный технический результат - увеличение устойчивости стимуляторов роста и развития растений к перепадам температуры, в том числе к замораживанию с последующим размораживанием.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к растениеводству, и касается стимулятора прорастания, роста и развития растений. Стимулятор роста и развития растений включает раствор коллоидного серебра и полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин, или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или поливинилпирролидон, или карбоксиметилцеллюлозу, характеризующийся тем, что дополнительно включает, по крайней мере, одно амфотерное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, включающей N-(2-этилгексил)-иминодипропионовую кислоту и ее соль, N-октилиминодипропионовую кислоту и ее соль, N-таллоалкилиминодипропионовую кислоту и ее соль, N-кокоалкилиминодипропионовую кислоту и ее соль, N-кокоалкиламинопропионовую кислоту и ее соль, аминокарбоновые кислоты R(OCH₂CH₂)_p[N((CH₂)_aCOOH)(CH₂)_b]_nNH_2-m((CH₂)_cCOOH)_m, в которых R представляет собой кокоалкил или таллоалкил, а=1 или 2, b=2 или 3, с=1 или 2, m=2, n находится в пределах от 1 до 10, p=0 или р находится в пределах от 7 до 10, и их соли. Концентрация коллоидного серебра составляет от 10^-5 до 1 мас.%. Концентрация, по крайней мере, одного амфотерного поверхностно-активного вещества составляет от 10^-5 до 0,5 мас.%. Концентрация полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или, по крайней мере, одной соли полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или поливинилпирролидона, или карбоксиметилцеллюлозы составляет от 10^-5 до 5 мас.%. Стимулятор роста и развития растений применяют для стимуляции роста и развития растений путем обработки семян растений или вегетирующих растений. Предлагаемый стимулятор роста и развития растений обладает агрегативной устойчивостью коллоидного серебра в присутствии электролитов, высокими стимулирующими свойствами, стабильностью в широком диапазоне температур хранения. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 пр.

1. Стимулятор роста и развития растений, включающий раствор коллоидного серебра и полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин, или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или поливинилпирролидон, или карбоксиметилцеллюлозу, характеризующийся тем, что дополнительно включает, по крайней мере, одно амфотерное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, включающей N-(2-этилгексил)-иминодипропионовую кислоту и ее соль, N-октилиминодипропионовую кислоту и ее соль, N-таллоалкилиминодипропионовую кислоту и ее соль, N-кокоалкилиминодипропионовую кислоту и ее соль, N-кокоалкиламинопропионовую кислоту и ее соль, аминокарбоновые кислоты R(OCH₂CH₂)_p[N((CH₂)_aCOOH)(CH₂)_b]_nNH_2-m((CH₂)_cCOOH)_m, в которых R представляет собой кокоалкил или таллоалкил, а=1 или 2, b=2 или 3, с=1 или 2, m=2, n находится в пределах от 1 до 10, p=0 или р находится в пределах от 7 до 10, и их соли.

2. Стимулятор роста и развития растений по п. 1, отличающийся тем, что концентрация, по крайней мере, одного амфотерного поверхностно-активного вещества составляет от 10^-5 до 0,5 мас.%.

3. Стимулятор роста и развития растений по п. 1, отличающийся тем, что концентрация полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или, по крайней мере, одной соли полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или поливинилпирролидона, или карбоксиметилцеллюлозы составляет от 10^-5 до 5 мас.%.

4. Стимулятор роста и развития растений по п. 1, отличающийся тем, что концентрация коллоидного серебра составляет от 10^-5 до 1 мас.%.

5. Стимулятор роста и развития растений по п. 1, отличающийся тем, что, по крайней мере, одна соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина выбрана из группы, включающей гидрохлорид полигексаметиленбигуанида, фосфат полигексаметиленбигуанида, глюконат полигексаметиленбигуанида, гидрохлорид полигексаметиленгуанидина, фосфат полигексаметиленгуанидина и глюконат полигексаметиленгуанидина.

6. Способ стимуляции роста и развития растений, характеризующийся тем, что семена растений или вегетирующие растения обрабатывают раствором стимулятора роста и развития растений по любому из пп. 1-5.