Способ десикации зерновых и масличных культур

Способ десикации зерновых и масличных культур

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при предуборочном подсушивании сельскохозяйственных культур для облегчения уборки урожая.

Известны способы десикации растений кукурузы и подсолнечника с использованием реглона и хлората магния [1, 2].

Недостатками способов являются значительное снижение урожая кукурузы и полевой всхожести семян при обработке посевов кукурузы в фазе молочной спелости зерна. Обработка посевов кукурузы в фазе восковой спелости зерна не снижает сроков созревания, эффект наступления технической спелости зерна 30%-ной влажности незначителен.

Десикация подсолнечника с использованием реглона не обеспечивает сжатия корзинок культуры, что ведет к увеличению потерь маслосемян.

Кроме того, высокая токсичность реглона создает опасность отравления людей, работающих при проведении десикации.

Недостатком способа десикации подсолнечника с использованием хлората магния является низкая эффективность. Продолжительность высушивающего действия - 10-15 дней. Повышение концентрации хлората магния для обработки растений приводит к накоплению токсичных веществ и уменьшению содержания масла в семенах, что снижает продуктивность масличных культур.

Известен способ обработки посевов кукурузы бишофитом 25-40% концентрации в фазе молочно-восковой спелости для ускорения созревания зерна кукурузы [2].

Применение в качестве десиканта бишофита способствует наступлению технической спелости зерна на две недели раньше, чем в контроле – посевы без десикации. Кроме того, обработка бишофитом сохраняет всхожесть семян на уровне показателей 1 класса посевного стандарта.

Однако вследствие высокой проникающей способности бишофита обработка им на заключительном этапе развития растений может привести к содержанию в зерне остаточных количеств десиканта, что не соответствует санитарно-гигиеническим нормам безопасности продовольственного зерна.

Известен способ десикации подсолнечника с использованием в качестве десиканта смеси хлората магния, мочевины и воды [3].

Технический результат - разработка экологически безопасного высокоэффективного способа десикации зерновых и масличных культур.

Технический результат достигается тем, что в способе десикации зерновых и масличных культур, включающем предуборочную обработку растений десикантом, в качестве десиканта используют водный раствор аминоуксусной кислоты - глицин в концентрации 0,7-1,0% из расчета 150-200 литров на га, причем обработку зерновых проводят в фазе молочно-восковой спелости, а масличных культур - через 38-40 суток после массового цветения.

В основе механизма десикации растений с использованием глицина лежит инактивирование хлорофилла и связанного с ним фермента цитохромоксидазы, прекращения дыхания тканей.

Происходит это следующим образом.

Молекула хлорофилла имеет четыре пирольных кольца, соединенных друг с другом, в результате чего образуется большое порфириновое кольцо, в котором четыре центральных атома азота координационно связаны с ионом Mg²⁺. Хлорофилл связан с белками (цитохромы), однако связь эта не отличается прочностью и может быть разрушена.

Глицин - моноаминокарбоновая кислота имеет структурную формулу

За счет наличия активных реакционноспособных групп СООН и NH₂ глицин обладает свойством образовывать внутрикомплексные органические соединения циклического строения с ионами металлов.

В водном растворе происходит ионизация аминоуксусной кислоты, причем карбоксильная группа СООН ионизирована значительно сильнее вследствие усиливающего действия положительно заряженной аммоннийной группы. Амминогруппа (NH₂) глицина обладает более слабыми кислотными свойствами вследствие ослабляющего действия отрицательно заряженной карбоксильной группы.

В результате воздействия водного раствора аминоуксусной кислоты - глицин на растение происходит двухстадийное образование комплекса:

В полученном соединении 1 атом металла прочно связан с двумя молекулами аминокислоты глицин. Реакция необратимая.

Инактивирование хлорофилла приводит к разрушению цитохромоксидазы, связанной с ним, и прекращению дыхания растений.

Свойством образовывать комплексные соединения с металлом обладают все аминокислоты, поскольку имеют общую формулу

При этом, чем длиннее радикал R, тем он больше распределяет на себя электронную плотность, вследствие этого заряд на реагируемом атоме углерода будет меньше, а чем меньше заряд, тем меньше реакционная способность.

Кроме того, разветвленные радикалы аминокислот создают пространственные (стерические) трудности для атаки активными частицами. В связи с этим глицин, у которого радикал R представлен ионом водорода, является наиболее эффективным комплексообразователем по сравнению с другими аминокислотами.

Глицин - экологически безопасный продукт. Одна из основных структурных единиц белка. Является естественным метаболитом в живом организме.

Промышленным способом получают технический глицин по ГОСТ 5860-75. По ТУ 2639-223-05763458-97 получают глицин для пищевых целей. Хорошо растворяется в воде.

Опыты проводили на учетных делянках площадью 100 м² в 3-х кратной повторности.

Для опрыскивания использовали ранцевые опрыскиватели. Эффективность определяли по снижению влажности зерна кукурузы и семян подсолнечника и массе 1000 зерен кукурузы на период уборки.

Результаты исследований представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1
Эффективность способа десикации посевов кукурузы (гибрид Поволжский 89 СВ) в фазе молочно-восковой спелости (минеральный фон N90P90K90, густота-90 т. растений/га)
Препарат	Концентрация	Влажность через 2 недели после десикации, %	Снижение влажности, %	Масса 1000 зерен на период уборки, г
Без обработки	-	32,7	12,3	307
Обработка бишофитом	40%	22,8	22,2	289
Обработка водным раствором аминоуксусной кислоты	1%	20,4	24,6	337

Таблица 2
Влажность семян подсолнечника гибрид Поволжский 8 при десикации посевов
Препарат	Концентрация	Влажность через 8 дней после десикации, %	Снижение влажности, %
Без обработки	-	24,8	-
Обработка смесью хлорат магния+мочевина	9 кг/га хлората магния+25 кг/га мочевины	10,8	14,0
Обработка водным раствором аминоуксусной кислоты	1% (150 литров/га)	10,1	14,7

Эффективность предложенного способа заключается в экологически безопасной обработке сельскохозяйственных культур, предназначенных на продовольственные цели. Применение способа обеспечивает одновременное полное созревание культур, что улучшает условия их уборки комбайном.

Кроме того, обработка посевов кукурузы аминоуксусной кислотой - глицином способствует повышению массы 1000 зерен.

В результате обработки посевов кукурузы бишофитом заметно уменьшается масса 1000 зерен за счет щуплости зерна.

Ускоренное подсыхание корзинок подсолнечника приводит к их сжатию, уменьшению диаметра. Этим обеспечивается плотное прилегание семян в течение длительного времени, что способствует значительному снижению потерь семян от осыпания.

Применение концентрации десиканта менее 0,7% и уменьшение расхода рабочей жидкости менее 150 литров/га снижают эффективность десикации.

Увеличение концентрации десиканта более 1,0% и расхода рабочей жидкости более 200 л/га повышают эффективность способа, но при этом повышаются затраты на обработку сельскохозяйственных культур.

Способ десикации зерновых и масличных культур, включающий предуборочную обработку растений десикантом, отличающийся тем, что в качестве десиканта используют водный раствор аминоуксусной кислоты - глицин в концентрации 0,7-1,0% из расчета 150-200 л/га, причем обработку зерновых проводят в фазе молочно-восковой спелости, а масличных культур - через 38-40 суток после массового цветения.