Стимулятор роста растений, обогащенный кальцием, способ его получения и способ обработки семян

Стимулятор роста растений, обогащенный кальцием, способ его получения и способ обработки семян

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании различных сельскохозяйственных культур.

Известен стимулятор роста растений [SU 1167174, C05F 11/02, опубл. 15.07.1985] - гумат натрия, содержащий 2-3% (20-30 г/л) основного действующего вещества - гуминовых кислот.

К недостаткам стимулятора роста растений можно отнести невысокую биологическую активность, высокую реакцию среды (pH 11-13), что при неосторожном обращении может повредить растения, отсутствие необходимого растениям для роста и развития азота.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стимулятор роста растений [RU 2213452, A01N 65/00, C05F 11/0, опубл. 10.10.2003], взятый за прототип, полученный путем обработки низинного торфа водным раствором аммиака в присутствии перекиси водорода и содержащий в своем составе до 4,5% (45 г/л) гуминовых кислот, до 6% (60 г/л) сухого вещества и до 0,8% (8 г/л) валового азота.

Основным недостатком прототипа-стимулятора роста растений является то, что он содержит небольшое количество кальция (СаО - 0,08-0,13 г/л), что обеспечивает невысокую биологическую активность, особенно при применении его для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур.

Задачей предлагаемого технического решения является получение стимулятора роста растений, обогащенного кальцием с повышенной биологической активностью.

Дополнительной задачей явилось создание способа получения упомянутого стимулятора роста растений, а также способа его использования.

Задача решается тем, что, как и известный, предлагаемый стимулятор роста растений, обогащенный кальцием, содержит гуминовый препарат из торфа.

Новым является то, что, что он дополнительно содержит хлорид кальция, в количестве, эквивалентном содержанию карбоксильных групп, а в качестве гуминового препарата содержит гумостим.

Задача решается также тем, что предлагаемый способ получения стимулятора роста растений, обогащенного кальцием, заключается в том, что смешивают водный раствор хлорида кальция в количестве, эквивалентном содержанию карбоксильных групп с гумостимом.

Предпочтительно перед смешиванием гумостим разбавить дистиллированной водой до концентрации 1,25%, хлорид кальция растворить в воде до концентрации 0,55%, а затем смешать полученные растворы в объемном соотношении 4:1.

Задача решается также тем, что способ обработки семян растений стимулятором роста, обогащенным кальцием, заключается в обработке семян сельскохозяйственных культур заявляемым стимулятором при концентрации последнего 0,01-0,0001% гуминовых кислот.

Выбранный за прототип стимулятор роста растений наряду с указанными выше недостатками обладает определенными достоинствами: повышенным содержанием гуминовых кислот, валового азота, необходимого растениям, и имеет благоприятную реакцию среды для роста и развития растений. Необходимость в создании стимулятора роста растений с повышенной биологической активностью и повышенным содержанием кальция необходимо, прежде всего, для дополнительного и ускоренного образования боковых корней и корневых волосков.

Следует отметить, что для получения заявляемого стимулятора роста растений целесообразно применять именно хлорид кальция, так как другие соли кальция, например сульфат кальция, малорастворим, а нитрат кальция в составе с гуминовым препаратом может проявлять токсичные свойства.

Количественные соотношения входящих в состав заявляемого стимулятора роста компонентов обоснованы эквивалентным соотношением карбоксильных групп и хлорида кальция. При выходе за границы заявленного интервала не обеспечивается повышения эффективности получаемого стимулятора роста растений, гуминовые кислоты выпадают в осадок.

Гуминовый препарат из торфа (стимулятор роста растений - прототип) «Гумостим», разрешенный к продаже, содержит в своем составе 1% гуминовых кислот, поэтому конечным продуктом заявляемого способа получения стимулятора роста растений, обогащенного кальцием, является именно получение продукта с содержанием гуминовых кислот данной концентрации.

Поэтому для получения заявляемого стимулятора целесообразно перед смешиванием исходный концентрат гумостима разбавить дистиллированной водой до концентрации 1,25%, хлорид кальция растворить в воде до концентрации 0,55%, а затем смешать полученные растворы в объемном соотношении 4:1.

Пример 1. Конкретное получение стимулятора роста растений, обогащенного кальцием

Получение заявляемого состава стимулятора роста растений включает три этапа:

Доза кальций-иона составляет 0,3 н. (г-эквивалента) или 0,3 г/л.

Доза хлорида кальция двухводного соответствует 1,1 г/л.

Доза хлорида кальция двухводного в количестве 1,1 г/л соответствует эквивалентному содержанию карбоксильных групп при 1% (или 10 г/л) содержании гуминовых кислот в заявляемом стимуляторе.

1. Этап. Приготовление гуминового препарата (раствор №1):

250 мл исходного концентрированного гумостима, содержащего 40 г/л гуминовых кислот, разбавляют дистиллированной водой до 800 мл. Получаем 1,25% раствор гумостима.

2. Этап. Приготовление раствора хлорида кальция (раствор №2):

1,1 г хлорида кальция двухводного растворяют в 200 мл дистиллированной воды. Получаем 0,55% раствор хлорида кальция.

3. Этап. Приготовление заявляемого стимулятора роста растений, обогащенного кальцием:

Сливают растворы №1 и №2, тщательно перемешивают. Получают 1000 мл раствора, содержащего 10 г/л гуминовых кислот и 1,1 г/л хлорида кальция или 0,3 г иона кальция.

Содержание кальция-иона в исходном препарате, не обогащенным кальцием: 0,057-0,093 г/л.

Стимулирующую активность заявляемого препарата испытывали на семенах пшеницы сорта «Новосибирская-15», ячменя сорта Ача, суданской травы сорта Н-84, огурца сорта Конкурент по ГОСТ 12038-84.

Определение стимулирующей активности заявляемого препарата

Пример 2. Семена пшеницы смачивали полученным по примеру 1 стимулятором роста растений, проращивали между листами влажной фильтровальной бумаги в течение 7 суток. Через 3 суток определяли энергию прорастания, через 7 суток - всхожесть семян. Затем отделяли проростки и корни от семян, высушивали в сушильном шкафу при 100-105°C до постоянной массы (в течение 2-2,5 часов), взвешивали сухую зеленую массу и массу корней на аналитических весах с точностью 0,00005 г, сравнивали с контролем и выражали в %.

Результаты представлены в таблице 1.

Анализируя данные по обработке семян пшеницы при выращивании на чашках Петри, следует выделить концентрацию 0,01%, обеспечивающую увеличение всхожести на 3,3%. При этом показатель сухой корневой массы повысился на 16,2% по отношению к контролю.

Пример 3. Семена ячменя смачивали полученным по примеру 1 стимулятором роста растений и проращивали аналогично примеру 2. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2
Влияние обработки семян ячменя гумостимом, обогащенным кальцием (в пересчете на содержание в нем гуминовых кислот), на их посевные свойства
Вариант опыта	Концентрация препарата, % гуминовых кислот	Энергия прорастания семян ячменя, %	Всхожесть семян ячменя, %	Сухая вегетативная масса ячменя с чашки Петри	Сухая корневая масса ячменя c чашки Петри
г	%	г	%
Контроль-обработка семян водой	-	38,7	42,0	0,07758	100,0	0,07150	100,0
Обработка семян гумостимом из торфа	0,001	48,7	54,0*	0,09012	116,2	0,07893	110,4
Обработка семян гумостимом,обогащеннымкальцием	0,01	48,0	50,0	0,08946	115,3	0,08258	115,5
Обработка семян гумостимом,обогащеннымкальцием	0,001	33,3	36,6	0,07376	95,1	0,06133	85,8
Обработка семян гумостимом,обогащеннымкальцием	0,0001	44,0	46,7	0,09457	121,9	0,08140	113,8
* Различия с контролем достоверны.

Обработка семян ячменя гумостимом, обогащенным кальцием, обеспечила повышение посевных свойств семян, начальный рост и развитие проростков ячменя при применении препарата в концентрациях 0,01 и 0,0001%: повышение всхожести семян составило 8 и 4,7% к контролю, прирост сухой вегетативной массы - 15,3 и 21,9%, массы корней - 15,5 и 13,8% к контролю соответственно.

Пример 4. Семена ячменя смачивали полученным по примеру 1 стимулятором роста растений и проращивали рулонным методом. Семена проращивали между листами влажной фильтровальной бумаги в течение 7 суток. Через 7 суток определяли всхожесть семян и количество семян, имеющих высокую силу роста. Затем отделяли проростки от семян, высушивали в сушильном шкафу при 100-105°C до постоянной массы (в течение 2-2,5 часов), взвешивали сухую зеленую массу на аналитических весах с точностью 0,00005 г, сравнивали с контролем и выражали в %. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3
Влияние концентрации гумостима, обогащенного кальцием (в пересчете на содержание в нем гуминовых кислот), на посевные свойства семян, рост и развитие проростков ячменя (рулонный метод)
Вариант опыта	Концентрация, % гуминовых кислот	Всхожесть семян ячменя, %	Сухая вегетативная масса проростков ячменя с рулона
г	%
Контроль-обработка семян водой	-	15,5	0,12650	100,0
Обработка семян гумостимом из торфа	0,001%	12,0	0,08934	69,5
Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,01%	19,3	0,14440	112,4
Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,001%	14,8	0,11530	89,7
Обработка семя гумостимом, обогащенным кальцием	0,0001%	12,5	0,09999	77,6

При выращивании ячменя в рулонах гумостим, обогащенный кальцием, проявил стимулирующую активность в концентрации 0,01%, увеличив всхожесть на 3,8%, вегетативную массу проростков пшеницы на 12,4% к контролю.

Пример 5. Семена суданской травы смачивали полученным по примеру 1 стимулятором роста растений и проращивали аналогично примеру 2. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4
Влияние концентрации гумостима, обогащенного кальцием (в пересчете на содержание в нем гуминовых кислот), на посевные свойства семян суданской травы
Вариант опыта	Концентрация гуминовых кислот, %	Энергия прорастания семян суданской травы, %	Всхожесть семян суданской травы, %	Сухая биомасса суданской травы с чашки Петри
г	%
Контроль-обработка семян водой	-	51,3	54,5	0,4566	100,0
Обработка семян гумостимом из торфа	0,001	45,3	53,0	0,4589	100,5
Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,01	54,3	62,3*	0,5867*	128,5*
Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,001	64,5*	57,8	0,5360	117,4
Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,0001	60,0*	59,8	0,5269	115,4
* Различия с контролем достоверны.

Обработка семян суданской травы гумостимом, обогащенным кальцием, в концентрациях 0,01-0,0001% ГК показала положительное влияние: всхожесть семян увеличилась на 3,3-7,8%, сухая биомасса - на 15-28% относительно контрольного варианта.

Пример 6. Семена огурца замачивали на сутки полученным по примеру 1 стимулятором роста растений и проращивали аналогично примеру 2. Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5
Влияние концентрации гумостима, обогащенного кальцием (в пересчете на содержание в нем гуминовых кислот), на посевные свойства семян огурца
Вариант опыта	Концентрация гуминовых кислот, %	Энергия прорастания семян огурца, %	Всхожесть семян огурца, %	Сухая вегетативная масса проростков огурца с чашки Петри	Сухая корневая масса проростков огурца с чашки Петри
г	%	г	%
Контроль-обработка семян водой	-	60,0	62,5	0,06376	100,0	0,02133	100,0
Обработка семян гумостимом из торфа	0,001	90,0*	95,0*	0,10760	168,8*	0,03208	150,0
Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,01	77,5	80,0	0,08990	141,0	0,03000	140,5
Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,001	87,5	87,5	0,09654	151,4*	0,02789	130,7
Обработка семян гумостимом обогащенным кальцием	0,0001	72,5	67,5	0,07879	123,6	0,02299	107,8
* Различия с контролем достоверны.

Результаты по влиянию гумостима, обогащенного кальцием, в концентрации 0,01-0,0001% ГК на посевные свойства семян огурца показали увеличение всхожести семян огурца на 5,0-25,0%, вегетативной массы проростков огурца на 24-51%, массы корней - на 8-40%.

Полевой опыт

Пример 7 и Пример 8. Полевой опыт проводили на серой оподзоленной почве стационара Лучановский Томской обл. Площадь делянки составляла 40 м², учетной делянки - 34 м². Размещение делянок систематическое. Повторность в опыте - трехкратная. Выращивали яровую пшеницу сорта Иргина и ячмень сорта Ача. Предпосевную обработку препаратом проводили из расчета 10 литров на тонну семян. Результаты представлены в таблицах 6 и 7.

Таблица 6
Влияние обработки семян гумостимом, обогащенным кальцием, на урожайность ячменя в полевом опыте (2011 г.)
Вариант опыта	Концентрация гуминовых кислот, %	Урожайность ячменя
ц/га	%
Контроль - минеральный фон N30P30K30		36,58	100
Фон + Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,001	36,52	100
Фон + Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,0001	38,67	107

Обработка семян ячменя гумостимом, обогащенным кальцием, в концентрации 0,0001% ГК обеспечила повышение урожайности ячменя на 2,09 ц/га или на 7% к контролю.

Таблица 7
Влияние обработки семян гумостимом, обогащенным кальцием, на урожайность пшеницы в полевом опыте (2011 г.)
Вариант опыта	Концентрация гуминовых кислот, %	Урожайность пшеницы
ц/га	%
Контроль - минеральный фон N30P30K30		15,89	100
Фон + Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,001	18,46	116
Фон + Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием	0,0001	18,94	119

Обработка семян пшеницы гумостимом, обогащенным кальцием, в концентрациях 0,001 и 0,0001% ГК обеспечила повышение урожайности пшеницы на 2,57 и 3,05 ц/га или на 16 и 19% к контролю соответственно.

Проведенные исследования показали, что гумостим, обогащенный кальцием, проявляет стимулирующие свойства в интервале 0,01-0,0001% ГК. Для каждой сельскохозяйственной культуры найдена своя оптимальная концентрация препарата, обеспечивающая повышение всхожести семян, прирост сухой вегетативной массы и массы корней на начальной фазе роста и развития растений либо прирост урожайности культур.

1. Стимулятор роста растений, обогащенный кальцием, содержащий гуминовый препарат из торфа, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хлорид кальция в количестве, эквивалентном содержанию карбоксильных групп, а в качестве гуминового препарата содержит гумостим.

2. Способ получения стимулятора роста растений, обогащенного кальцием по п.1, заключающийся в том, что смешивают водный раствор хлорида кальция в количестве, эквивалентном содержанию карбоксильных групп с гумостимом.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что предпочтительно гумостим разбавляют дистиллированной водой до концентрации 1.25%, а хлорид кальция растворяют в воде до концентрации 0.55% и затем смешивают указанные растворы в объемном соотношении 4:1.

4. Способ обработки семян растений стимулятором роста, обогащенным кальцием, заключающийся в обработке семян сельскохозяйственных культур стимулятором по п.1 при концентрации последнего 0,01-0,0001% гуминовых кислот.