Препарат стимулирующего действия с фунгицидными антистрессовыми свойствами для предпосевной обработки семян и способ его применения

Препарат стимулирующего действия с фунгицидными антистрессовыми свойствами для предпосевной обработки семян и способ его применения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а конкретно - к растениеводству, и может быть использовано для улучшения посевных качеств семян зерновых культур.

Известен способ стимуляции всхожести семян зерновых культур путем предпосевной обработки семян водным раствором трис(2,2-дихлорциклопропилметил)фосфата с концентрацией действующего вещества 0,001% в дозе 1 л на 1 кг семян (1. патент RU 2460297, A01N 57/10, A01N 43/20, A01N 29/02, A01P 23/00. Опубл. 10.09.2012 г.).

Известен стимулятор для предпосевной обработки семян зерновых культур на основе диметил-(2,2-дихлорциклопропилметил)фосфата (2. патент RU 2460298, A01N 57/10, A01N 43/20, A01P 23/00. Опубл. 10.09.2012 г.).

Известен стимулятор для предпосевной обработки семян зерновых культур на основе бис(2,2-дихлорциклопропилметил)фосфата (3. патент RU 2460291, A01N 43/20, A01N 57/10, A01N 29/02, A01P 23/00. Опубл. 10.09.2012 г.).

Известные препараты повышают энергию и скорость прорастания семян, но их синтез сложен и связан с использованием токсичных хлорфосфорсодержащих органических соединений.

Известно применение бисмалондиамиднитрата меди (II) состава Cu(NO₃)₂·2CH₂(CONH₂)₂ в качестве стимулятора роста семян зерновых культур (4. патент RU 2374254, C1, Кл. C01F 1/08, A01N 55/02. Опубл. 26.05.2008 г.).

Известно применение дигидрат тетрааквабисмалондиамидсульфата меди(II) состава Cu₂(SO₄)₂·(C₃H₆N₂O₂)₂(H₂O)₄)·2H₂O в качестве средства для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур (5. Заявка 2009140526/04 (057622), Кл. A01N 59/20, A01P 21/00. Опубл. 02.11.2009 г.).

Известные препараты повышают энергию и скорость прорастания семян, но сложны в приготовлении.

Известен способ предпосевной обработки семян, преимущественно зернофуражных культур, ростоактивирующим препаратом Мивал дозой 1,0-20,0 г на 1 т семян с последующим проращиванием семян в течение 7-14 дней при температуре 20-30°C и защитой посевного материала 10-100%-ным раствором бишофита состава MgCl₂·6H₂O при норме расхода ростового и защитного препаратов, равной 10-15 л на тонну семян (6. патент RU 2316163, C2, Кл. A01C 1/00. Опубл. 10.02.2008 г.).

Данный препарат позволяет повысить урожайность, но требует выполнения нескольких сложных операций при обработке.

Известно средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур в виде двух раздельных водных составов, представляющих собой композицию макро- и микроэлементов, первый из которых содержит медь, цинк, магний, никель, литий, кобальт, железо, марганец, азот и воду, а второй - калий, фосфор, хром, молибден, бор, селен, ванадий, углеводы, аминокислоты и воду (7. патент RU 2370956, МПК A01N 59/26, A01N 59/20, A01N 59/14, A01N 59/06, A01N 59/16, A01N 59/02, A01N 37/44, A01P 21/00, A01C 1/06. Опубл. 27.10.2009 г.).

Данное средство обладает недостаточной эффективностью и довольно сложно в приготовлении.

Известен способ борьбы с грибными болезнями зерновых культур путем предпосевной обработки семян препаратом Силк при норме расхода препарата 2,0-5,0 г по активному веществу на 1 т семян методом полусухого протравливания при норме расхода рабочего раствора 10 л на тонну семян (8. патент RU 2147400, МПК A01N 37/08, A01N 61/00, A01N 65/00. Опубл. 27.10.2009 г.).

Недостатком данного способа является сложность получения препарата из зелени пихты с использованием процесса его экстракции пожароопасной смесью петролейного эфира и этилацетата.

Известен способ получения и использования в сельском хозяйстве в качестве фунгицидов производных триазолопиримидина (9. патент RU 2089552, Кл. C07D 487/04, A01N 43/90. Опубл. 10.09.1997 г.).

Недостатками известного способа являются сложность получения производных триазолопиримидина, а также их токсичность.

Известен способ предпосевной обработки семян злаков для стимуляции прорастания, обеззараживания и повышения урожайности яровой пшеницы путем замачивания семян при температуре 18°C в водном растворе гидропирита (10. А.с. СССР №1387890. Кл. A01C 1/00. Опубл. 15.04.1988 г.).

К недостаткам известного способа следует отнести токсичность препарата (вызывает раздражение кожи и дыхательных путей, серьезные повреждения глаз), а также его низкую эффективность: полевая всхожесть семян пшеницы после обработки повышалась только на 60%, высота растений - на 5% от контроля, урожайность - на 9% по сравнению с необработанными семенами, а поражаемость растений вредителями снижалась на 20%.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является статья (11. Скрябин В.А., Мачихина Л.И., Носенко Н.А., Михайлов Ю.И., Орлова Е.А., Юхин Ю.М., Болдырев В.В. «Наноструктуры на основе висмута и серебра для системы хранения зерна и производства комбикормов». Сборник материалов всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы в области создания инновационных технологий хранения сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов». Углич 2011 г.), в которой показана принципиальная возможность использование препаратов на основе соединений висмута для обеззараживания семенного материала от возбудителей болезней, которые в массе передаются с посадочным материалом. Конкретных рекомендаций по составу и свойствам таких препаратов в статье не приводится.

Задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в создании нового препарата, стимулирующего всхожесть семян зерновых культур с фунгицидными свойствами для предпосевной обработки семян зерновых культур и способа его применения.

Поставленная задача решается благодаря тому, что заявляемый препарат стимулирующего действия с фунгицидными и антистрессовыми свойствами на основе висмута представляет собою коллоидный раствор калий, аммоний или смешанной калий-аммонийной формы цитрата висмута с размером частиц 2-4 нм, содержащий, мг/л: висмут 2,0-5,6; калий 0-1,9; аммоний 0-0,6; цитрат 2,5-7,1.

Поставленная задача решается также благодаря заявляемому способу применения препарата по п. 1, заключающегося в обработке семян зерновых культур путем увлажнения их при норме расхода препарата 5,5-11, 0 ла 1 т семян.

Новым является обработка зерновых культур коллоидным раствором калий, аммоний или смешанной калий-аммонийной формы цитрата висмута с размером частиц 2-4 нм, содержащий, мг/л: висмут 2,0-5,6; калий 0-1,9; аммоний 0-0,6; цитрат 2,5-7,1, путем увлажнения при норме расхода 5,5-11,0 л раствора препарата на 1 т семян.

Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение энергии прорастания и всхожести семян зерновых культур, подавление возбудителей болезней и повышение устойчивости к стрессовым факторам.

Это достигается применением коллоидного раствора калий, аммоний или смешанной калий-аммонийной формы цитрата висмута с размером частиц 2-4 нм в качестве препарата стимулирующего действия с фунгицидными свойствами для предпосевной обработки семян зерновых культур, включающем обработку семян раствором, содержащим (мг/л): висмут 2,0-5,6; калий 0-1,9; аммоний 0-0,6; цитрат 2,5-7,1, способом увлажнения при норме расхода 5,5-11,0 л раствора на 1 т семян.

Новым является обработка зерновых культур раствором наноразмерных частиц висмута, содержащим (мг/л): висмут 2,0-5,6; калий 0-1,9; аммоний 0-0,6; цитрат 2,5-7,1, способом увлажнения при норме расхода 5,5-11,0 л раствора на 1 т семян.

При изучении влияния висмутсодержащих нанопрепаратов на посевные качества семян был установлен их стимулирующий эффект.Анализ семян, проведенных в лабораторных условиях (табл. 1, 2), показал, что в среднем за годы исследований энергия прорастания и всхожесть семян, обработанных нанопрепаратами висмута, превышали показатели, полученные в вариантах с контролем.

Опыт проведен в лабораторных условиях на сорте мягкой яровой пшеницы сибирской селекции Новосибирская 29. Посевные качества семян - энергию прорастания и всхожесть определяли по ГОСТ 12038-84 «Метод определения всхожести». Был выбран метод проращивания семян в рулонах (P). На двух слоях увлажненной фильтровальной бумаги размером 10×100 см раскладывали одну пробу семян в количестве 100 штук (в четырех повторениях). Сверху семена накрывали полоской такого же размера увлажненной бумаги, затем полосы неплотно свертывали в рулон и помещали в вертикальном положении в растильню с температурой 20°C. Учет и оценку проросших семян при определении энергии прорастания проводили через трое суток, определение всхожести - на 7 сутки.

При проведении лабораторных, полевых и производственных опытов висмутсодержащий раствор состава (мг/л) 5,6 висмута, 1,88 калия, 0,59 аммония, 7,09 цитрата получают следующим образом: к 10 л воды добавляют последовательно при перемешивании 1,07 г висмута цитрата, 0,21 г лимонной кислоты, 0,27 г гидроксида калия, 0,9 мл водного раствора концентрированного аммиака и доводят объем раствора водой до 100 л. Для получения висмутсодержащего раствора, содержащего (мг/л) 2,8 висмута, 0,94 калия, 0,30 аммония, 3,55 цитрата, исходный раствор разбавляют водой в 2 раза.

Из табл. 1 также видно, что препарат целесообразно использовать в виде раствора с концентрацией висмута 2,0-5,6 мг/л. При концентрации висмута в растворе менее 2,0 мг/л влияние висмута на энергию прорастания и всхожесть незначительно, а при концентрации висмута более 5,6 мг/л имеет место дополнительный расход препарата без улучшения его действия. Предпосевную обработку семян зерновых культур способом увлажнения следует проводить при норме расхода 5,5-11,0 л на 1 тонну семян. При норме расхода менее 5,5 л на тонну семян имеет место недостаточная степень их увлажнения, что снижает эффективность препарата, а при норме расхода выше 11,0 л на тонну семян дополнительный расход препарата не повышает эффективность его действия. Из табл. 1 также видно, что препарат может быть использован как в виде висмут-калий-цитратсодержащего раствора, висмут-аммоний-цитратсодержащего раствора, а также в виде их смеси.

В табл. 2 приведены биометрические показатели зародышевых органов: проростка, корней, колеоптиля определяли одновременно с оценкой всхожести на 7 сутки в тех же рулонах. По результатам четырех лет 2010-2013 гг. испытаний выявлено ростостимулирующее влияние нанопрепаратов на зародышевые органы семян пшеницы. Во всех вариантах отмечено увеличение длины проростка, колеоптиля и корня в сравнении с контролем, в среднем 1,2-1,3 раза.

Оценку корневых гнилей семян пшеницы обработанными нанопрепаратами проводили в лабораторных условиях методом рулонов, одновременно с определением энергии прорастания, всхожести и биометрических размеров зародышевых органов. Оценка на поражение проростков исследуемых семян пшеницы корневыми гнилями показала (табл. 3), что фунгистатическое действие препаратов отмечено во всех вариантах опыта как на этапе предпосевной обработки, так и на семенах нового урожая в процессе 5 месяцев хранения. При этом пораженность семян корневой гнилью в 2-4 раза ниже, чем в контроле.

Определение токсического действия нанопрепаратов на фитопатогенные грибы семян пшеницы проводили в чистой культуре путем культивирования изолятов грибов на картофельно-декстрозном агаре с добавлением нанопрепаратов. Установлено (табл. 4), что пораженность фитопатогенными грибами существенно снижалась при обработке семян пшеницы нанопрепаратами. Так, висмут в концентрации 2,0-5,6 мг/л оказался высокоэффективным против выделения грибов Penicillium, Bipolaris и других грибов.

В результате проведенных лабораторных исследований для проведения полевых и производственных опытов были выбраны висмутсодержащие растворы с концентрацией висмута 2,8 и 5,6 мг/л. Полевые опыты закладывали на фитопатологическом участке лабораторией иммунитета ГНУ СибНИИРС на делянке 2,4 м² в 3-х повторениях. Оценку продуктивности и урожайности проводили с делянок площадью 1 м² (в 3-х повторениях). Колосья обмолачивали на колосковой молотилке. Учитывали как биологические, так и продуктивные свойства растений. Анализ структуры урожая показал, что использование предпосевной обработки семян нанопрепаратами обуславливает статистически достоверное превышение урожая во всех вариантах опытов (табл. 5). Увеличение урожайности в вариантах с концентрацией висмута 2,8 мг/л и 5,6 мг/л на 20%. При этом отчетливо прослеживается тенденция к увеличению эффективности нанопрепаратов висмута в стрессовых условиях: в засушливый вегетационный период 2012 г. и дождливый 2013 г.

Производственный опыт проводили на селекционном участке ГНУ СибНИИРС на площади 2,4 га в трех повторениях каждого варианта. Уборку зерна проводили комбайном. В таблице 6 представлена урожайность семян в центнерах с гектара. По результатам производственного испытания различных вариантов предпосевной обработки семян нанопрепаратами висмута различной концентрации выявлено превышение урожайности 2012 года, характеризующегося как острозасушливого, во всех 4-х вариантах в среднем на 27%. Урожайность семян 2013 г. была на уровне контроля или с незначительным превышением от 2 до 10%.

Из данных лабораторных, полевых и производственных опытов (табл. 1-6) следует, что благодаря отличительным признакам достигается указанная цель. Достигаемый технический результат заключается в создании препарата, повышающего энергию прорастания и всхожесть семян зерновых культур, подавляющего возбудителей болезней и повышающего устойчивость к стрессовым факторам.

1. Препарат стимулирующего действия с фунгицидными и антистрессовыми свойствами на основе висмута, отличающийся тем, что представляет собой коллоидный раствор калий, аммоний или смешанной калий-аммонийной формы цитрата висмута с размером частиц 2-4 нм, содержащий, мг/л: висмут 2,0-5,6; калий 0-1,9; аммоний 0-0,6; цитрат 2,5-7,1.

2. Способ применения препарата по п. 1 для предпосевной обработки семян зерновых культур путем увлажнения при норме расхода 5,5-11 л на 1 т семян.