Способ регулирования роста растений картофеля

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам регулирования роста растений картофеля при помощи химических соединений. Изобретение состоит в том, что надземную массу картофеля в фазу цветения обрабатывают сеникантом, в качестве которого используют 0,3 - 1,5%-ный раствор калиевой соли фосфорсодержащего комплексона и обработку проводят из расчета 400 - 600 м/га. В качестве таких комплексонов предложено использовать гидроксиэтилидендифосфоновую кислоту и нитрилтриметилфосфоновую кислоту. Указанное соединение вызывает процесс деструкции хлорофилла, прекращает синтез органических веществ и стимулирует процесс переориентации пластических веществ в сторону запасающих органов с последующим их транспортированием из листьев в клубни. Все это позволяет существенно повысить урожайность картофеля. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам регулирования роста растений картофеля при помощи химических соединений.

Известны способы регулирования роста растений картофеля, включающие обработку надземной массы химическими соединениями-сеникантами, вызывающими искусственное старение ботвы за счет интенсификации физиологических процессов, связанных с оттока ассимилянтов из зеленых листьев в клубни для накопления урожая.

Для этих целей используют β-хлоргексилфосфоновую кислоту (А.С. СССР N 1045877, A 01 N 57/12 от 07.10.83), а также 30%-ную смесь жидких комплексных удобрений (ЖКУ) с добавлением 0,01%-ного 2М-4х (дикотекса). (А.И. Постников, Г.Н. Бахтина. Урожай картофеля, его структура и сохранность клубней при сеникации посевов. Известия ТСХА, вып. 5, 1986, с. 31).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому и выбранным в качестве прототипа является способ регулирования роста растений картофеля путем обработки надземной массы в фазу цветения препаратам, в качестве которого используют 0,1%-ный раствор триизононилоксипропиламмонийметилфосфоната (Венгрия 1584739, кл. A 57/20, 07.08.90, бюл. N 23,1990.). Недостатком данного способа является низкая прибавка урожайности, обусловленная тем, что использование препарата вызывает быстрое обеззвоживание надземной массы (листья быстро теряют тургор) и последующее отмирание растительных клеток. Поэтому значительная часть пластических веществ (ассимилятов) не поступает в клубни и не используется для повышения урожайности, а попросту остается в засохшей надземной части.

Решаемая изобретением задача состоит в устранении указанных недостатков, а именно: повышение урожайности картофеля за счет более полного оттока ассимилятов в клубни. Решение поставленной задачи достигается тем, что в заявляемом способе регулирование роста растений картофеля путем обработки надземной массы в фазу цветения сеникантом, согласно изобретению в качестве последнего используют 0,3-1,5%-ный раствор калиевой соли фосфорсодержащего комплексона, содержащего две или три фосфоновые группы, координирующие два или четыре иона калия, и обработку растений проводят из расчета 400-600 л/га. Согласно вариантам выполнения изобретения предпочтительно используют в качестве сениканта калиевую соль гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (K₂OЭДФ) и калиевую соль нитрилотриметиленфосфоновой кислоты (K₄НТФ).

Предлагаемое техническое решение соответствует критерию "Новизна", так как характеризуется наличием отличительных от прототипа признаков. Для определения соответствия критерию "Изобретательский уровень" был проведен дополнительный поиск решений, содержащих указанные отличительные признаки. В результате поиска установлено, что известно стимулирующее действие комплексонатов железа, меди, марганца и кобальта с гидроксиксиэтилидендифосфоновой кислотой. Они активизируют рост растений, способствуют накоплению зеленой массы.

Кроме этого, препараты на основе гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты нашли применение в медицине для регулирования кальциевого обмена, лечения мочекаменной болезни к других (3-е Всесоюзное Совещание по химии к применению комплексонов и комплексонатов металлов. Тезисы докладов М.: ИРЕА, 1988, С. 231).

Новый технический результат состоит в том, что в заявляемом решении, по сравнению с известными, предложено применять в качестве сеникантов калиевые соли фосфорсодержащих комплексонов, которые проявляют новые неожиданные свойства. Сущность технического решения основана не на разрушении ткани (листьев, ботвы) растения, а на изменении направления и кинетики протекания физиологических процессов. Изменяется активность хлоропластов, работа фотосинтетического аппарата, снижается процесс обновления хлорофилла. Активность пероксидазы резко уменьшается, что приводит к накоплению полифенолов в листьях и интоксикационным явлениям в растении. Показателем данных процессов является снижение содержания хлорифилла в листьях растения при обработке предлагаемыми препаратами, прекращение роста надземной массы. Динамика работы фотосинтетического аппарата растения в процессе сеникации представлена в таблице 1.

В результате обработки надземной массы картофеля только комплексонатом железа снижение хлорофилла после начала цветения происходит через 72 часа на 3,9%. При сеникации водным раствором калиевых солей фосфорсодержащих комплексонов содержание хлорофилла начинает изменяться также через 72 часа после начала цветения. Сеникация калиевой солью нитрилотриметиленфосфоновой кислотой стяжает содержание хлорофилла на 37-41% калиевой солью гидроксиэтилидендифосфоновой кислотой - на 27,4 - 31,3%. Сеникация же надземной массы триизононилоксипропиламмонийметилфосфонатом (ТНОПАМФ) не вызывает деструкцию хлорофилла, его содержание в листьях практически не изменяется. Листовые пластинки существенно теряют тургор, повисают вдоль стеблей. Через 8-10 дней листья и стебля высыхают, приобретают светлокоричневый и белый цвета. ТНОПАМФ - это препарат узкоспецифического действия. Он останавливает синтез глютоматосинтетазы в клетках, что и вызывает отмирание клеток. Десикация данным препаратом не проявила существенных различий в получении урожая с применением удобрений и комплексоната железа без обработки ботвы картофеля в период цветения (вариант опыта 2 и 5 в табл. 1).

Большую роль в углеводном, белковом, фосфорном и водном обмене, в усилении транспорта веществ и оттока ассимилянтов в клубни играет калий (А.Л. Курганов. Транспорт ассимилянтов в растении. М.,1976). Высокое содержание калия в листьях и ботве растения способствует оттоку ассимилянтов в клубни, что мы наблюдали в эксперименте (Табл.2). В вариантах 5-8 (Табл. 2), где проводилось наложение сеникации K₂OЭДФ и K₄НТФ, отмечено повышение содержания калия. В результате депрессий, вызванных обработкой препаратами, в растении повышается содержание калия. Велика роль калия при неблагоприятных для организма условиях, поэтому, очевидно, его содержание в листьях увеличивается при сеникации и преимущественно в период клубнеобразования. Например через 60 дней после всходов содержание калия увеличивается при сеникации предлагаемыми препаратами до 142,6% (Табл. 2).

Для подтверждения механизма достижения технического результата обработки предлагаемыми препаратами интенсификации оттока пластинчатых веществ в клубни изучали распределение углерода в процессе развития растения (А.Т.Мокроносова. Онтогенетический аспект фотоснтеза. М., 1981) в листьях, стеблях и клубнях. После сеникации было выбрано 9 кусков каждой серии, в которые были введены радиоактивные метки в виде C₁₄ O₂. Отбор проб (3 куста) проводился через 24,48, 120 часов (Табл. 3). Растения выкапывали и проводили измерение на сцинциляционном счетчике. Полученные данные указывают на наличие радиоактивности в основных органах растения после обработки этих кустов сеникантами. Сразу обращает внимание более низкая радиоактивность в листьях обработанных растений по сравнению с контролем. Хорошо заметно снижение числа импульсов в образцах во времени. Изменение радиоактивности отмечено и в стеблях. Причем изменение в стеблях пропорционально изменениям в листьях. Обращает на себя внимание снижение радиоактивности в клубнях через сутки, а в варианте, где картофель обработан K₂OЭДФ, он даже выше контроля. Следовательно, под действием предлагаемых сеникантов происходит интенсивный транспорт соединений углерода из надземной массы в клубни картофеля.

Пример конкретного выполнения Надземную массу растений картофеля сорта Краснопольский обрабатывали в фазу цветения сеникантом-раствором калиевой соли нитрилотриметиленфосфоновой кислоты (K₄НТФ). Обработку осуществляли ранцевым опрыскивателем и проводили по трем опытным и трем контрольным делянкам. Норма расхода раствора K₄НТФ составляла 500 л/га, которая установлена из условий полного смачивания листа картофеля при густоте посадки 40-50 тысяч кустов на гектар. По такой же технологии проводили обработку другим сендикатом-раствором калиевой соли гидроксиэтилиндендифосфорной кислоты (K₂OЭДФ). Самые большие значения по повышению урожайности достигнуты при обработке 0,3 - 1,5%-ным раствором K₄НТФ и K₂OЭДФ. Обработка раствором менее 0,3% не эффективна, увеличение концентрации препарата выше 1,5% экономически нецелесообразно, т.к. проводит к повышенному расходу препарата. Полученные данные позволяют сделать вывод, что применение в качестве сеникантов веществ, содержащих в молекуле две или три фосфоновые группы, координирующих два или четыре иона калия, обеспечивают новый технический результат, проявляют новые неожиданные свойства, а именно процесс деструкции хлорида прекращение синтеза органических веществ, накопление ионов калия, интенсификацию транспорта пластических веществ в сторону запасающих органов (клубней). Все это определяет повышение урожайности. Прибавка урожая при сеникации K₄НТФ составляет 105 ц/га K₂OЭДФ - 52 ц/га. Сеникация препаратом ТНОПАМФ (прототип) в наших условия практически не повышает урожайность картофеля.

Таким образом, предлагаемое изобретение не следует из известного технического уровня и характеризуется отличительными от прототипа признаками. В силу этого решение соответствует меритерию "изобретательский уровень".

Формула изобретения

1. Способ регулирования роста растений картофеля путем обработки надземной массы в фазу цветения сеникантом, отличающийся тем, что в качестве сениканта используют 0,3 - 1,5%-ный раствор калиевой соли фосфорсодержащего комплексона, содержащего две или три фосфоновые группы, координирующие два или четыре иона калия, и обработку проводят из расчета 400 - 600 л/га.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве калиевой соли фосфорсодержащего комплексона используют калиевую соль гидроксиэтилидендифисфоновой кислоты.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве калиевой соли фосфорсодержащего комплексона используют калиевую соль нитротриметиленфосфоновой кислоты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3