Средство для стимулирования образования хлорофилла в процессе развития высших растений и способ его применения

Средство для стимулирования образования хлорофилла в процессе развития высших растений и способ его применения

Реферат

Изобретение относится к регуляторам роста и развития растений, а именно к стимуляторам образования хлорофилла в процессе развития высших растений, и может быть использовано в сельском и частном приусадебном хозяйстве для повышения жизнеспособности и товарных качеств различных культур.

Известно большое количество стимуляторов роста растений, но подавляющее большинство известных стимуляторов являются токсичными веществами, небезопасны при использовании и неблагоприятно сказываются на экологической обстановке.

Известны экологически безопасные стимуляторы роста растений - это перекись водорода (Корзинников Ю.С. Экологически безопасные средства защиты растений. Вестник РАСХН. 1997, №2, с. 44-47; Кунавин Г.А. Обработка семян томата раствором перекиси водорода. Проблемы науки и производства в условиях аграрной реформы. Тезисы докладов. Новосибирск, 1993, с. 15-17) или ее аддукт с карбонатом натрия формулы Na₂CO₃·1,5 H₂O₂ (RU 2142707, A01N 59/00, 20.12.1999, RU 2172099, A01G 1/00, A01N 59/00, А01С 1/00, 20.08.2001). В книге: У. Шамб, Ч. Сеттерфилд, Р. Вентворс «Перекись водорода», М., ИЛ, 1958, с. 515-516 сообщается, что впервые применять разбавленные водные растворы пероксида водорода (ПВ) для обработки семян перед посевом для повышения всхожести и интенсивности прорастания было предложено Мюллером в 1933 г. для семян пшеницы (пат. США 1927988, 26.09.33, пат. США 1962996, 12.06.34), затем появились исследования на других растениях. В патенте RU 2253235, A01N 59/00, А01С 1/00, A01G 1/00, 10.06.2005 предложено применять водные растворы ПВ для эффективного стимулирования образования крахмала в процессе фотосинтеза высших растений, исследованы также криопротекторные свойства ПВ (RU 2264070, А01С 1/00, A01G 7/00, 20.11.2005) и влияние ПВ на засухоустойчивость растений (RU 2423813, А01С 1/00, 20.07.2011).

Влияние ПВ на образование хлорофилла в процессе развития высших растений до настоящего времени не исследовалось.

Хлорофилл является уникальным соединением, определяющим интенсивность фотосинтеза, от которого зависит как жизнеспособность зеленого растения, так и его урожайность и пищевая ценность. Стимулирование образования хлорофилла благоприятно скажется на скорости роста растений - развитии его надземной части и корневой системы. В аграрных технологиях по оценке количества хлорофилла судят о физиологическом состоянии растений (RU 2314349, 10.01.2008).

Хлорофилл находит применение в качестве существенной составляющей многих лекарственных препаратов (например, RU 2306144, 20.09.2007; RU 2508100, 27.02.2014), используется как биологическая добавка в пищевой и кормовой промышленности (RU 2403801, 20.11.2010; RU 2208950, 27.07.2003).

Известно средство для стимулирования образования хлорофилла в растениях, описанное в патенте RU 2399183, А01С 1/06, опубл. 20.09.2010, выбранное за прототип. Средство представляет собой водный раствор иминодиянтарной кислоты концентрации 1,5-10^-4 М, используемое для предпосевной обработки семян. Семена растений перед посевом замачивают в водном растворе иминодиянтарной кислоты при комнатной температуре в течение 24 часов. Затем раствор сливают и семена осушают фильтровальной бумагой.

Средство-прототип обеспечивает значительное увеличение общего хлорофилла в растениях, но иминодиянтарная кислота сравнительно дорога и способ ее применения в качестве стимулятора образования хлорофилла в растениях недостаточно удобен и прост и, кроме того, непригоден при выращивании картофеля.

Задачей предлагаемого изобретения является создание эффективного и экологически чистого средства для стимулирования образования хлорофилла в процессе развития высших растений, удобного и простого в использовании и применимого для любых сельскохозяйственных культур.

Задачей предлагаемого изобретения является также разработка способа применения предлагаемого средства, простого, удобного и универсального, то есть пригодного для всех сельскохозяйственных культур, использующего экологически чистое, широко доступное и низкое по цене средство.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемым средством для стимулирования образования хлорофилла в процессе развития высших растений, представляющим собой водный раствор биологически активного ингредиента - пероксида водорода в концентрации 5·10^-5-1·10^-3 М (1,7·10^-3-3,4·10^-2 г/л).

Решение поставленной задачи достигается также предлагаемым способом применения заявляемого средства для стимулирования образования хлорофилла в процессе развития высших растений, включающим обработку водным раствором биологически активного вещества, в котором в качестве биологически активного вещества используют заявляемое средство, при этом обработке подвергают надземную поверхность растений.

Обработку надземной поверхности растений можно проводить с использованием разбрызгивающих оросительных устройств при норме расхода водного раствора пероксида водорода 400-500 л/га.

Предлагаемый стимулятор образования хлорофилла и способ его применения были испытаны в условиях, приближенных к полевым.

Растения кабачков, подсолнечника и картофеля выращивали в оранжерее на опытных и контрольных делянках. В течение 2 недель интенсивного периода вегетации (после появления первого настоящего листа) растения поливали через день одинаковым объемом путем орошения из опрыскивателя: на контрольных делянках - дистиллированной водой, на опытных - раствором ПВ с концентрацией от 1·10^-5 М до 5·10^-3 М. Измерение содержания хлорофилла проводили через одну и две недели по методике, приведенной ниже.

Количество хлорофилла измеряли следующим способом. У контрольных и опытных растений (случайная выборка 10 стеблей и 10 листьев в опытной и контрольной делянках) отсекали на одинаковой высоте часть побега одинаковой длины - если количество хлорофилла определяли в стебле. Если содержание хлорофилла определяли в листьях, то и у контрольного и у опытного растения брали листья, номер которых по ходу роста совпадал. Исследуемый образец взвешивали (навески 1-5 г), затем растирали в фарфоровой ступке с небольшим количеством СаСО₃. Затем материал погружали в этанол объемом 5 мл, после чего смесь ставили в перемешивающее устройство с контролируемой скоростью перемешивания на одно и то же время. Далее после отделения центрифугированием нерастворимой фазы 100%-ным ацетоном доводили объем раствора с хлорофиллом до 25 мл. После этого в растворе с хлорофиллом на длинах волн λ=662 и 644 нм измеряли оптическую плотность с использованием спектрофотометра НАСН DR-4000V (США).

Полученные результаты представлены в таблицах 1-3. Из приведенных данных видно, что наибольшее значение стимулирующего эффекта наблюдается для концентрации Н₂О₂, составляющей 1·10^-4-1·10^-3 М: в этом случае увеличение количества хлорофилла в растениях составляло 16-23% по отношению к контролю.

Таким образом, предложено эффективное и экологически чистое средство для стимулирования образования хлорофилла в процессе развития высших растений, применимое для любых сельскохозяйственных культур. Предложен также удобный и экономически оправданный - благодаря широкой доступности и низкой стоимости ПВ - способ применения заявленного средства.

1. Средство для стимулирования образования хлорофилла в процессе развития высших растений, включающее водный раствор биологически активного ингредиента, отличающееся тем, что в качестве биологически активного ингредиента оно содержит пероксид водорода в концентрации 5·10^-5-1·10^-3 М (1,7·10^-3-3,4·10^-2 г/л).

2. Способ применения средства для стимулирования образования хлорофилла в процессе развития высших растений, включающий обработку водным раствором биологически активного вещества, отличающийся тем, что в качестве биологически активного вещества используют средство по п. 1, при этом обработке подвергают надземную поверхность растений.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что обработку надземной поверхности растений проводят с использованием разбрызгивающих оросительных устройств при норме расхода водного раствора пероксида водорода 400-500 л/га.