Патент на изобретение №2328854

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2328854 (13) C2
(51) МПК

A01N47/44 (2006.01)
A01P21/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.10.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2005128327/04, 13.09.2005

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

13.09.2005

(30) Конвенционный приоритет:

05.08.2005 UA 200507758

(43) Дата публикации заявки: 20.03.2007

(46) Опубликовано: 20.07.2008

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 1387890 A1, 15.04.1988. JP 2005-008583, 13.01.2005. US 4844730, 04.07.1989. US 4804780, 14.02.1989. RU 2193846 C1, 10.12.2002. RU 2136155 C1, 10.09.1999.

Адрес для переписки:

49047, г. Днепропетровск, ул. Криворожская, 2, кв.13, И.А. Филоник

(72) Автор(ы):

Филоник Ирина Александровна (UA),
Апрасюхин Александр Иванович (UA)

(73) Патентообладатель(и):

Филоник Ирина Александровна (UA),
Апрасюхин Александр Иванович (UA)

(54) СТИМУЛЯТОР РОСТА И РАЗВИТИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР И СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ РОСТА И РАЗВИТИЯ КУКУРУЗЫ И ПШЕНИЦЫ

(57) Реферат:

Описывается применение полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида (ПГМГ) в качестве стимулятора роста и развития зерновых культур, а также способ стимуляции роста и развития кукурузы и пшеницы, включающего предпосевную обработку семян путем их опрыскивания водным раствором ПГМГ с молекулярной массой от 5 до 9 тыс. усл.ед. и концентрацией 0,01-0,05% в дозе от 35 до 40 л на 1 т семян, в том числе и при их выращивании на гербицидном фоне. Использование предлагаемых изобретений позволит повысить всхожесть семян кукурузы и пшеницы, ускорить их рост и развитие, снизить поражаемость фитопатогенами и увеличить урожайность зерновых культур. 2 н.п. ф-лы, 7 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к стимуляторам роста и развития хлебных и бобовых зерновых культур, преимущественно кукурузы и пшеницы, и может быть использовано для предпосевной обработки семян этих растений.

Известное под названием полигексаметиленгуанидин-гидрохлорид (ПГМГ) химическое соединение общей формулы:

Известно также использование ПГМГ с молекулярной массой 10 тыс. усл.ед. в создании фунгицидной смеси для протравливания семян пшеницы против грибных болезней совместно с пентатиурамом (А.с. СССР №1829139 от 6.03.91, кл. А01N 47/44).

Однако использование полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида в качестве стимулятора роста и развития культурных растений не было известно ранее.

В основу изобретения на применение поставлена задача расширения ассортимента биологически активных веществ – стимуляторов роста зерновых культур, снижающих негативный эффект гербицидной обработки посевов на культурные растения, а также повышение урожайности зерновых культур.

Поставленная задача решается тем, что впервые в качестве стимулятора роста и развития зерновых культур применено известное химическое соединение – полигексаметиленгуанидин-гидрохлорид общей формулы:

Использование заявленного изобретения на применение позволяет повысить эффективность сельскохозяйственного производства, урожайность зерновых культур, а именно, кукурузы и пшеницы, что подтверждается представленными ниже примерами 1-4 и полученными результатами, приведенными в таблицах 1-7.

Известно широкое применение янтарной кислоты в растениеводстве для повышения урожайности зерновых культур (Благовещенский А.В., Рахманов P.P. Биологическая природа повышения урожайности с помощью янтарной кислоты. – М.: МГУ, 1970, С.61), когда предпосевную обработку семян яровой пшеницы осуществляют 0,4-0,6%-ным раствором янтарной кислоты, что стимулирует рост растений и увеличивает урожай зерна. (Калинин Ф.Л. Биологически активные вещества в растениеводстве. Киев: Наукова думка, 1984. – 318 с.).

Однако к недостаткам этого способа следует отнести дороговизну и большой расход препарата за счет его достаточно высоких концентраций, а также невысокую стимуляцию прорастания семян.

Известен также способ предпосевной обработки семян злаков для стимуляции прорастания, обеззараживания и повышения урожайности яровой пшеницы путем замачивания семян при t=18°C в водном растворе гидроперита (А.с. СССР №1387890, кл. А01С 1/00, бюл. №14 от 15.04.88), взятый в качестве прототипа для заявляемого способа.

К недостаткам известного способа следует отнести трудоемкость процесса замачивания семян в растворе, а также то, что полевая всхожесть семян пшеницы после обработки этим методом повышалась только на 6%, высота растений – на 5% от контроля, урожайность – на 9% по сравнению с необработанными семенами, а поражаемость растений снижалась на 20%.

Интенсивное использование в сельском хозяйстве гербицидов и их смесей приводит к некоторому замедлению темпов роста и развития культурных растений, что может не только отрицательно сказываться на росте сельскохозяйственных культур, особенно в условиях водного дефицита и потепления климата, но и на качестве сельскохозяйственной продукции.

В основу заявляемого изобретения на способ поставлена задача расширения ассортимента биологически активных веществ – стимуляторов роста зерновых культур, снижающих негативный эффект гербицидной обработки посевов на культурные растения, снижения трудоемкости при обработке семян, повышения их всхожести (прорастания), а также увеличения урожайности зерновых культур.

Поставленная задача решается тем, что впервые в качестве стимулятора роста и развития зерновых культур применен ПГМГ для стимуляции процессов роста и развития кукурузы и пшеницы путем предпосевной обработки семян опрыскиванием. Опрыскивание осуществляют 0,01-0,05%-ным водным раствором полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида

с молекулярной массой от 5 до 9 тыс. усл.ед. в дозе от 35 до 40 л на 1 т семян, в том числе и при их выращивании на гербицидном фоне.

Сущность заявляемых изобретений на применение и способ поясняется примерами 1-4. В таблицах 1-7 приведены средние данные от 20 до 100 определений, повторность опытов – 4-кратная. В модельных экспериментах проростки кукурузы и пшеницы выращивались в рулонах фильтровальной бумаги на водной среде или растворе гербицида при t=25°C в термостате (до 4-х суток), затем – при комнатной температуре и освещении лампами дневного света; энергию прорастания определяли на пятые сутки, всхожесть – на седьмые; проводили отборы проростков и замеры длин корней (l) и ростков (L).

Проведена статистическая обработка полученных экспериментальных данных по стандартным методам (Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Минск: Вышейша школа, 1973. – 318 с.) Отклонения от средних для каждого статистического ряда не превышают 5% от средних величин.

Пример 1. Предпосевная обработка семян кукурузы двух гибридов – ЗПТК 196 (раннеспелый) и Кадр 267 MB (среднеранний), а также озимой пшеницы Одесская 161 и яровой – Коллективная 3 водными растворами ПГМГ (р-р полигуанидина) (0,001-0,1%) приводила к повышению энергии прорастания и всхожести семян в модельных экспериментах на 7-21% по сравнению с контролем (к.), в том числе и на гербицидном фоне (харнес, диален С – 0,005%-ные растворы), снижению поражаемости семян фитопатогенной микрофлорой в большинстве случаев до нуля (табл.1, 2), что превосходит соответствующие показатели прототипа.

Пример 2. Изучено влияние предпосевной обработки семян двух гибридов кукурузы и пшеницы водными растворами ПГМГ (0,001-0,1%) на рост и развитие проростков на ранних этапах онтогенеза на чистом и гербицидном фоне в модельных экспериментах. Выявлено: стимуляция ростовых показателей проростков, в том числе и на гербицидном фоне, для кукурузы – на 12-52%, для пшеницы – на 10-38% (табл.3, 4) для опытных вариантов с предпосевной обработкой семян растворами ПГМГ. Обнаруженная стимуляция морфометрических показателей проростков кукурузы и пшеницы после предпосевной обработки семян растворами ПГМГ значительно превышает показатели прототипа.

Оптимальными для обработки семян изученных злаковых культур являются концентрации ПГМГ в диапазоне 0,01-0,05%.

Таблица 1.
Влияние предпосевной обработки семян растворами полигуанидина на энергию прорастания, всхожесть, поражаемость семян кукурузы гибридов Кадр 267 MB и ЗПТК 196 на чистом и гербицидном фоне
Наименование образца, вид обработки Гибрид Кадр 267 MB Гибрид ЗПТК 196
Энергия прорастания, % Всхожесть, % Поражаемость, % Энергия прорастания, % Всхожесть, % Поражаемость, %
Чистый фон, вода
Контроль, без обработки 90 92 35 88 90 32
0,1% р-р полигуанидина 92 95 0 92 95 0
0,05% – « – 99 100 0 97 99 0
0,04% – « – 95 96 0 92 94 0
0,03% – « – 95 98 0 93 94 0
0,02% – « – 97 98 0 95 99 0
0,01% – « – 98 99 0 95 97 0
0,001% – « – 98 100 0 92 92 15
Гербицидный фон –
0,005% харнес
Контроль, без обработки 75 78 45 82 85 42
0,1% р-р полигуанидина 90 90 0 92 94 0
0,05% – « – 95 99 0 96 98 0
0,04% – « – 92 92 0 90 92 0
0,03% – « – 92 94 0 92 92 0
0,02% – « – 95 94 0 95 98 0
0,01% – « – 92 94 0 95 99 0
0,001% – « – 90 90 0 90 92 12
– Ошибка выборки не превышает 5% от средних величин

Таблица 2.
Влияние предпосевной обработки семян пшеницы Одесская 161 (озимой) и Коллективная 3 (яровой) растворами полигуанидина на энергию прорастания, всхожесть, поражаемость семян
Наименование образца, вид обработки Энергия прорастания, % Всхожесть, % Поражаемость, %
Пшеница Одесская 161
Чистый фон, вода
Контроль, без обработки 65 69 7
0,05% р-р полигуанидина 68 69 4
0,02% – « – 67 69 0
0,01% – « – 66 69 0
Гербицидный фон,
диален С – 50 мг/л
Контроль, без обработки 62 63 9
0,05% р-р полигуанидина 66 70 0
0,02% – « – 70 71 0
0,01%- « – 70 70 0
Пшеница Коллективная 3
Чистый фон, вода
Контроль, без обработки 84 85 10
0,05% р-р полигуанидина 94 94 0
Гербицидный фон,
диален С – 50 мг/л
Контроль, без обработки 82 85 12
0,05% р-р полигуанидина 96 96 0
– Ошибка выборки не превышает 5% от средних величин

Таблица 3.
Влияние предпосевной обработки семян растворами полигуанидина на морфометрические показатели проростков кукурузы гибридов Кадр 267 MB и ЗПТК 196 на чистом и гербицидном фоне
Наименование образца, вид обработки 5 сутки 7 сутки 11 сутки
l корней L ростков l корней L ростков l корней L ростков
мм % от к. мм % от к. мм % от к. мм % от к. мм % от к. мм % от к.
Кукуруза гибрид Кадр 267 MB
Чистый фон, вода
Контроль, без обработки 127 100 67 100 131 100 72 100 145 100 88 100
0,1% р-р полигуанидина 131 103 71 105 148 113 80 110 164 113 92 105
0,05% – « – 160 126 100 150 161 123 99 138 175 121 126 143
0,04% – « – 163 128 77 115 174 133 84 116 190 131 92 105
0,03% – « – 150 118 70 105 152 116 81 113 168 116 92 105
0,02% – « – 156 122 84 125 156 119 85 118 194 134 129 147
0,01% – « – 142 112 89 133 151 115 91 127 178 123 126 143
0,001% – « – 145 114 80 120 147 112 81 112 172 119 97 110
Гербицидный фон – 0,005%
харнес
Контроль, без обработки 98 100 48 100 102 100 57 100 106 100 58 100
0,1% р-р полигуанидина 111 113 57 118 119 117 65 114 123 116 73 127
0,05% – « – 119 121 55 114 127 125 67 118 133 125 74 128
0,04% – « – 119 121 56 117 11 8 116 61 107 130 123 65 112
0,03% – « – 118 120 58 121 116 114 66 115 122 115 67 115
0,02% – « – 113 113 52 109 124 122 60 105 133 125 65 112
0,01% – « – 119 121 55 114 115 113 67 118 126 119 67 115
0,001% – « – 120 122 67 139 112 110 70 122 119 112 77 132
Кукуруза гибрид ЗПТК 196
Чистый фон, вода
Контроль, без обработки 130 100 94 100 134 100 95 100 136 100 100 100
0,05% р-р полигуанидина 156 120 101 108 162 121 105 110 175 129 113 113
0,02% – « – 157 121 104 111 168 125 117 123 176 129 152 152
0,01% – « – 138 106 106 113 144 108 111 117 144 106 132 132
Гербицидный фон – 0,005%
харнес
Контроль, без обработки 92 100 62 100 94 100 64 100 98 100 71 100
0,05% р-р полигуанидина 110 120 65 105 108 115 69 108 112 114 82 115
0,02% – « – 99 108 73 118 103 110 78 122 106 108 83 117
0,01% – « – 97 105 76 123 96 102 80 125 102 104 93 131
– Ошибка выборки не превышает 5% от средних величин

Таблица 4.
Влияние предпосевной обработки семян растворами полигуанидина на морфометрические показатели проростков пшеницы Одесская 161 и Коллективная 3 на чистом и гербицидном фоне в модельных экспериментах
Наименование образца, вид обработки 5 сутки 7 сутки
l корней L ростков l корней L ростков
мм % от к. мм % от к. мм % от к. мм % от к.
Пшеница Одесская 161
Чистый фон, вода
Контроль, без обработки 71 100 50 100 80 100 85 100
0,05% р-р полигуанидина 71 100 45 90 74 93 82 97
0,02% – « – 73 103 55 110 88 110 94 110
0,01% – « – 72 101 50 100 85 106 89 105
Гербицидный фон, диален С – 50 мг/л
Контроль, без обработки 68 100 48 100 70 100 82 100
0,05% р-р полигуанидина 78 115 58 121 76 109 85 104
0,02% – « – 83 122 66 138 86 123 96 117
0,01% – « – 77 113 65 135 78 111 84 102
Пшеница Коллективная 3
Чистый фон, вода
Контроль, без обработки 34 100 19 100 40 100 39 100
0,02% р-р полигуанидина 38 112 24 130 43 108 51 130
Гербицидный фон, диален С – 50 мг/л
Контроль, без обработки 26 100 13 100 27 100 23 100
0,02% р-р полигуанидина 34 130 26 200 36 130 40 170
– Ошибка выборки не превышает 5% от средних величин

Пример 3. Исследовано влияние предпосевной обработки семян двух гибридов кукурузы и озимой пшеницы водными растворами ПГМГ (0,01-0,05%) на ростовые показатели проростков в полевых условиях (Днепропетровская, Черкасская области; 2004 г.); общую поражаемость растений кукурузы фитопатогенной инфекцией (пыльная головня), полную высоту растений и урожайность (табл.5, 6). Выявлено: стимуляция роста проростков кукурузы (на 10-45%) и пшеницы (на 13-47%), в том числе и на гербицидном фоне. Обнаружено снижение поражаемости растений кукурузы пыльной головней в 3-10 раз (табл.5), увеличение полной высоты растений на 8-16% и урожайности зерна – на 8-49% по обоим гибридам кукурузы, что значительно превышает соответствующие показатели прототипа.

Пример 4. Изучено влияние предпосевной обработки семян двух гибридов кукурузы и озимой пшеницы водными растворами (0,01-0,05%) ПГМГ на биохимические показатели проростков, выращенных в полевых условиях (Днепропетровская, Черкасская области, 2004 г.), в том числе и на гербицидном фоне. Выявлено повышение содержания водорастворимых белков, удельной активности протеолитических ферментов (рН 7,7) и ингибитора трипсина, а также повышение содержания свободных аминокислот в корнях и ростках кукурузы и пшеницы в опытных вариантах в большинстве образцов после предпосевной обработки семян растворами ПГМГ (табл.7). Это свидетельствует об интенсификации гидролитических процессов, а также биосинтеза белков при прорастании семян и процессах роста и развития проростков, что обычно несколько угнетено на гербицидном фоне у злаков. Выявленные изменения биохимических показателей белкового и аминокислотного обменов в проростках злаковых культур кукурузы и пшеницы после предпосевной обработки семян растворами ПГМГ свидетельствуют об усилении адаптивных процессов в растительном организме при неблагоприятных условиях среды, в том числе и на гербицидном фоне, что подтверждает положительное влияние предлагаемого способа на рост и развитие зерновых культур, особенно при интенсивном применении гербицидов в полевых условиях современного сельскохозяйственного производства.

Таблица 5.
Влияние предпосевной обработки семян гибридов кукурузы Кадр 267 MB и ЗПТК 196 растворами полигуанидина на морфометрические показатели проростков (фазы 1-5 листа), поражаемость и полную высоту растений, урожайность в полевых условиях (2004 г.)
Наименование образца, вид обработки Фаза 1-2 листа Фаза 4-5 листа Поражаемость Полная высота растений Урожайность
l корней L ростков l корней L ростков
мм % от к. мм % от к. мм % от к. мм % от к. % см % от к. ц/га % от к.
Кукуруза, гибрид Кадр 267 MB
Чистый фон
Контроль, без обработки 70 100 135 100 108 100 241 100 2,5 176 100 98 100
0,05% раствор полигуанидина 90 129 150 111 130 120 305 127 1,0 185 105 104 106
0,02% – « – 79 113 165 122 111 103 322 134 0,8 184 105 106 108
0,01% – « – 76 109 171 127 122 113 323 134 0,3 190 108 99 101
Гербицидный фон, харнес -2 л/га
Контроль, без обработки 51 100 106 100 105 100 226 100 8,0 167 100 84 100
0,05% раствор полигуанидина 59 116 133 125 110 115 242 107 2,3 169 101 125 149
0,02% – « – 75 147 133 125 122 116 312 138 1,8 194 116 104 124
0,01% – « – 73 143 146 138 118 113 262 116 0,3 169 101 107 127
Кукуруза ЗПТК 196
Чистый фон
Контроль, без обработки 132 100 248 100 3,1 276 100 92 100
0,05% раствор полигуанидина 150 114 261 105 1,2 291 105 105 114
0,02% – « – 153 116 258 104 1,0 299 108 100 109
0,01% – « – 169 129 265 107 0,3 302 110 104 113
Гербицидный фон, мерлин – 130 г/га
Контроль, без обработки 104 100 246 100 11,5 266 100 87 100
0,05% раствор полигуанидина 153 146 279 113 3,2 292 110 100 115
0,02% – « – 156 149 264 107 3,5 287 108 89 102
0,01% – « – 148 142 287 116 0,3 296 111 91 105
– Ошибка выборки не превышает 5% от средних величин

Таблица 6.
Влияние предпосевной обработки семян озимой пшеницы Перлина Лисостепу растворами полигуанидина на морфометрические показатели проростков (фаза 4-5 листа), длины корней, надземной части и вес сырой массы (на одно растение) пшеницы (фаза выхода в трубку) в полевых условиях (Черкасская обл., 2004 г.)
Наименование образца, вид обработки Фаза 4-5 листа Фаза выхода в трубку
l корней L ростков l корней Lнадземной части Вес сырой массы (на одно растение)
корневая система надземная часть
мм % от к. мм % от к. мм % от к. мм % от к. г % от к. г % от к.
Пшеница озимая Перлина Лисостепу
Гербицидный фон – диален С – 2 л/га
– контроль, без обработки 62 100 191 100 133 100 560 100 0,43 100 1,8 100
– 0,02% р-р полигуанидина 89 145 259 136 162 122 570 102 0,51 119 2,0 110
– Ошибка выборки не превышает 5% от средних величин

Таблица 7.
Влияние предпосевной обработки семян кукурузы и пшеницы растворами полигуанидина на биохимические показатели проростков (фаза 4-5 листа), выращенных в полевых условиях (2004 г.)
Наименование образца, вид обработки Белок, мг/г навески Протеолитическая активность, отн.ед/г белка мин Удельная активность ингибитора трипсина, мг/г белка Свободные аминокислоты, мг/100 г навески
Кукуруза гибрид Кадр 267 MB Корни
Чистый фон
Контроль, без обработки 1,3 12,8 58,8 10,8
0,05% р-р полигуанидина 1,5 17,1 64,5 13,7
0,02% – « – 1,6 31,3 217,3 19,0
0,01% – « – 1,5 33,3 188,4 16,7
Гербицидный фон, харнес – 2 л/га
Контроль, без обработки 1,2 7,7 128 13,6
0,05% р-р полигуанидина 1,3 10,3 127 16,4
0,02% – « – 2,0 27,7 196 30,5
0,01% – « – 2,1 27,5 156 20,5
Ростки
Чистый фон
Контроль, без обработки 5,8 9,2 2,1
0,05% р-р полигуанидина 7,2 17,9 3,5
0,02% – « – 8,0 25,0 5,8
0,01% – « – 7,6 39,5 16,0
Гербицидный фон, харнес – 2 л/га
Контроль, без обработки 7,8 21,0 1,5
0,05% р-р полигуанидина 12,6 22,0 8,0
0,02% – « – 13,6 27,0 12,0
0,01% – « – 16,0 23,0 15,0
Кукуруза гибрид ЗПТК 196
Корни
Чистый фон
Контроль, без обработки 1,70 12,0 73,1 10,1
0,05% р-р полигуанидина 1,50 18,2 147,6 14,0
0,02% – « – 1,80 26,5 360,0 34,4
0,01% – « – 1,40 21,4 62,4 11,0
Гербицидный фон, мерлин – 130 г/га
Контроль, без обработки 1,20 14,4 36,4 18,0
0,05% р-р полигуанидина 1,40 26,0 273,0 20,4
0,02% – « – 1,40 27,4 259,6 26,2
0,01% – « – 1,34 46,0 244,5 37,0
Ростки
Чистый фон
Контроль, без обработки 16,4 5,2 0,13
0,05% р-р полигуанидина 16,0 4,2 10,0
0,02% – « – 17,8 7,2 11,1
0,01% – « – 12,0 11,7 44,5
Гербицидный фон, харнес – 2 л/га
Контроль, без обработки 6,0 17,0 0,25
0,05% р-р полигуанидина 6,3 17,3 22,3
0,02% – « – 6,6 22,8 23,5
0,01% – « – 6,2 18,8 18,5
Пшеница озимая Перлина Лисостепу
Корни
Гербицидный фон, диален С – 2 л/га
Контроль, без обработки 2,2 10,6 5,6
0,02% р-р полигуанидина 2,8 15,5 10,4
Ростки
Гербицидный фон, диален С – 2 л/га
Контроль, без обработки 19,2 9,5
0,02% р-р полигуанидина 20,1 9,7
– Ошибка выборки не превышает 5% от средних величин

Использование заявляемых изобретений позволит стимулировать рост и развитие зерновых культур, преимущественно пшеницы и кукурузы, повысить их фитоиммунный потенциал, что в конечном итоге приведет к повышению урожайности и эффективности сельскохозяйственного производства, особенно при широком использовании гербицидов и их комплексов.

Формула изобретения

1. Применение полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида

с молекулярной массой от 5 до 9 тыс. усл.ед. в качестве стимулятора роста и развития зерновых культур.

2. Способ стимуляции роста и развития кукурузы и пшеницы, включающий предпосевную обработку семян путем опрыскивания, отличающийся тем, что опрыскивание семян кукурузы и пшеницы осуществляют водным раствором полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида с мол. м. от 5 до 9 тыс. усл.ед. и концентрацией действующего вещества 0,01-0,05% в дозе от 35 до 40 л на 1 т семян, в том числе и при их выращивании на гербицидном фоне.

Categories: BD_2328000-2328999