ПРЕПАРАТ ДЛЯ СТИМУЛИРУЮЩЕЙ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛУСУХИМ СПОСОБОМ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ПОЧВЕННОГО ЗАСОЛЕНИЯ Российский патент 2025 года по МПК A01N25/02 A01N31/08 A01N43/08 A01N43/16 A01N43/52 A01P21/00 

Область техники

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к разработке препаратов-стимуляторов роста растений для предпосевной обработки семян озимой пшеницы для защиты от неблагоприятных факторов, в частности для снижения негативного влияния засоления почв на прорастание семян и развитие растений пшеницы.

Уровень техники

Известен состав для снижения негативного влияния засоления почв путем обработки семян пшеницы растворами гумата в концентрациях 5-50 мг/л [1].

Основным недостатком препарата является низкая эффективность обработки, заключающаяся в малом влиянии на прорастание семян.

Наиболее близким к заявляемому является состав для замачивания семян перед посевом на основе кинетина в концентрации 150 мг/л [2]. Такая обработка снижает негативное влияние засоления почв на развитие растений пшеницы и ускоряет развитие пшеницы.

Основным недостатком данного состава является сложность использования состава из-за необходимости замачивать перед посевом тысячи тонн семян в каждом хозяйстве.

В литературе описано применение кинетина для снижения влияния засоления почв на прорастание путем замачивания семян пшеницы [2]. Однако замачивание семян неприменимо в условиях полеводства, когда необходимо обрабатывать тысячи тонн семян перед посевом. При этом из литературы известно [3], что в условиях засоления растения производят повышенные концентрации абсцизовой кислоты (АБК) - ингибитора роста растения. То есть до того, как проявляется токсичное действие солей, растения замедляют собственный метаболизм путем синтеза АБК, чтобы уменьшить потребление соли. При этом реакция растений часто избыточна, поэтому нейтрализация АБК может улучшить прорастание семян при низком и среднем уровнях почвенного засоления. В качестве средства для нейтрализации АБК в литературе предложено использовать рутин [4], который улучшал развитие проростков пшеницы. При этом исследований по использованию рутина для обработки семян с целью снижения негативного влияния засоления на прорастание, а также совместное использование кинетина и рутина для предпосевной обработки семян не проводилось.

Таким образом, техническая проблема, решаемая посредством заявляемого изобретения, заключается в необходимости преодоления недостатков, присущих аналогу и прототипу, за счет создания препарата для предпосевной обработки семян, позволяющего снижать негативное влияние засоления почв на развитие растений пшеницы.

Раскрытие сущности изобретения

Совместное использование рутина и кинетина позволяет снизить негативное влияние засоления почв на развитие растений, так как оно проявляется на растениях, прежде всего, через повышение в семенах концентрации абсцизовой кислоты (ингибитора роста растений) и замедление из-за этого их вегетации [3]. При этом реакция растений на засоление часто избыточна. Рутин снижает концентрацию абсцизовой кислоты в растениях [4], а кинетин оказывает влияние на общий гормональный фон [2], что позволяет нейтрализовать действие ингибитора - абсцизовой кислоты - и улучшает развитие растений на засоленных почвах, когда еще отсутствует повреждающее воздействие солей на растения.

Краткое раскрытие сущности изобретения

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в снижении негативного влияния засоления почв на семена, что находит свое отражение в ускорении их прорастания и развития проростков.

Заявленный технический результат достигается использованием для предпосевной обработки семян полусухим способом препарата, представляющего собой водный раствор, содержащий рутин с концентрацией 10-12 мг/л и кинетин с концентрацией 150-170 мг/л.

Осуществление изобретения

Опыты проводили на семенах озимой пшеницы сорта «Васса» на песке. Данный сорт был выбран в качестве эталонного солеустойчивого сорта озимой пшеницы [5], однако способ применим и для других сортов без потери эффективности

В условиях хранения препарат представляет собой порошкообразную смесь рутина и кинетина, которые при приготовлении растворяют в воде. Препарат готовили следующим образом. В емкость засыпали в сухом виде:

• препарат рутина в порошкообразной форме (Китай);

• препарат кинетина 98% в порошкообразной форме (Китай).

После этого добавляли к раствору воду в необходимых количествах, обеспечивающих достижение указанных концентраций рутина и кинетина, и перемешивали раствор в течение 10 минут с применением механических средств перемешивания, после чего препарат готов к применению.

Для обработки семян пшеницы сорт «Васса» для сравнения получаемых результатов с прототипом использовали водные растворы рутина с кинетином. Концентрация растворов составляла по рутину 2-400 мг/л и по кинетину 100-750 мг/л. Обрабатывали семена раствором препарата полусухим способом с расходом раствора 20 л на тонну семян. В производственных условиях такой обработке соответствует обработка семян на установке ПС-10 [6].

При проведении экспериментов на дно чашки диаметром 95 мм помещали 30 г песка, затем ровным слоем размещали 7,5 г семян, а сверху - 30 г песка. После этого в чашку равномерно добавляли из мерной пипетки 15 г раствора хлорида натрия с электропроводностью 4 мСм/см, имитируя засоленные почвы [7]. Каждую серию экспериментов проводили в шестикратной повторности.

Все семена проращивали в одинаковых условиях: в камере при 100% влажности и температуре 25°С.

Для оценки эффективности полученного препарата использовали методику, основанную на существовании линейной зависимости между длиной проростков больших массивов семян и их насыпным объемом в воде, раскрытую в патенте РФ № 2683504 [8]. Известный способ оценки стимулирующей активности препаратов-стимуляторов позволяет обрабатывать большие партии семян за короткое время, что делает его применимым в промышленных масштабах. Суммарная длина проростков семян определяет их насыпной объем. Чем больше длина проростков, тем больше насыпной объем проросших семян. Таким образом, изменение насыпного объема проросших семян характеризует общую длину их проростков и дает возможность сравнивать проросшие семена, обработанные стимулятором, с контрольными необработанными образцами.

Проросшие семена отмывали от песка и помещали порциями в мерный цилиндр на 100 мл с водой, размещенный на вибростоле, колеблющемся с частотой 50 Гц. После помещения каждой порции проросших семян в цилиндр, которые создавали ажурную пористую структуру, на них на 15-20 секунд помещали небольшой грузик массой 8 г в виде резиновой пробки, что приводило к уплотнению пористой структуры. После помещения всех проросших семян в цилиндр на них ставили грузик и проводили дополнительное уплотнение структуры легкими постукиваниями (30-40) цилиндра с проросшими семенами о стол. Эти операции позволяли создать достаточно однородную структуру, а нижняя граница груза позволяла определять насыпной объем с точностью до 0,5 мл.

В контрольном образце (пророщенные семена с добавлением дистиллированной воды, без обработки заявляемым препаратом) за двое суток суммарная длина проростков составляла 5000 мм.

Определение длины проростков производили в соответствии с приведенной выше методикой, основанной на существовании линейной зависимости между длиной проростков больших массивов семян и их насыпным объемом в воде [8].

Величину снижения угнетения при обработке семян препаратами также определяли по длине проростков семян, выросших за 2 суток, в сравнении с необработанными семенами, выражая увеличение длины проростков в процентах, что характеризует процентное выражение влияния обработки семян заявляемым препаратом на эффективность их прорастания в условиях засоленных почв.

В качестве прототипа использовали обработку полусухим способом семян пшеницы кинетином различной концентрации.

Таблица 1

Снижение негативного влияния засоления на активацию прорастания и развития семян озимой пшеницы сорта Васса при их полусухой обработке растворами препаратов в процентах по отношению к необработанным семенам

Содержание
в растворе рутина,
мг/л Содержание в растворе кинетина,
мг/л Эффект снижения негативного влияния, % 0 150 0 0 250 0 0 500 0 0 750 0 400 750 0 200 750 5 100 750 7 50 750 10 30 750 12 20 750 13 12 750 15 10 750 15 5 750 0 2 750 0 10 500 15 10 250 15 10 150 20 10 170 20 10 100 0 12 150 20

Из полученных данных видно, что оптимальными параметрами обработки обладает раствор, содержащий 10-12 мг/л рутина и 150-170 мг/л кинетина.

С поправкой на протравливание семян в производственных условиях на установке ПС-10 следует ожидать, что величина отклонений фактического расхода препарата варьируется в пределах 10% [Леонов В. А., Дымов Ю. А. Принципы настройки протравочных машин //Защита и карантин растений. - 2017. - №. 2. - С. 29-31.]. Это означает, что при среднем расходе рабочей жидкости 20 л/т семян фактический расход может варьировать от 18 до 22 л/т.

Таким образом, предполагаемое изобретение дает возможность примерно на 20 % повысить скорость развития семян пшеницы на среднезасоленных почвах.

Литература

1. Куликова Н.А. Защитное действие гуминовых веществ по отношению к растениям в водной и почвенных средах в условиях абиотических стрессов. Дисс. на соиск. ученой степени докт. биол. наук. М.:2008. 284 с.

2. Iqbal M., Ashraf M., Jamil A. Seed enhancement with cytokinins: changes in growth and grain yield in salt stressed wheat plants //Plant growth regulation. 2006. V. 50. P. 29-39.

3. Кузнецова С.А. Особенности гормональной адаптации и изменение физиологических процессов пшеницы в условиях засоления NaCl. Дисс. на соиск. ученой степени канд. биол. наук. М.:2006. 302 с.

4. Волынец А.П. Фенольные соединения в жизнедеятельности растений. Минск. «Беларусская наука». 2013. 283 с.

5. Таймазова Н. С., Муслимов М. Г. Изучение солеустойчивости районированных в Дагестане сортов озимой пшеницы по морфометрическим показателям //Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. - 2021. - №. 3 (35). - С. 36-44.

6. Леонов В. А., Дымов Ю. А. Принципы настройки протравочных машин //Защита и карантин растений. - 2017. - №. 2. - С. 29-31.

7. Засоленные почвы России / Отв. редакторы Л.Л. Шишов, Е.И. Панкова. М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. 854 с.

8. Федотов Г.Н., Горепекин И.В., Федотова М.Ф., Шоба С.А., Ковалева Н.О., Салимгареева О.А. Способ определения стимулирующей активности препаратов-стимуляторов для предпосевной обработки семян зерновых культур. Патент РФ № 2683504. 2019.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам стимуляции роста растений. Препарат для стимулирующей предпосевной обработки полусухим способом семян пшеницы в условиях почвенного засоления представляет собой водный раствор, содержащий рутин с концентрацией 10-12 мг/л и кинетин с концентрацией 150-170 мг/л. Предлагаемый препарат для стимулирующей предпосевной обработки семян обеспечивает снижение негативного влияния засоления почв, ускорение прорастания семян и развития проростков. 1 табл., 1 пр.

Препарат для стимулирующей предпосевной обработки полусухим способом семян пшеницы в условиях почвенного засоления, представляющий собой водный раствор, содержащий рутин с концентрацией 10-12 мг/л и кинетин с концентрацией 150-170 мг/л.