Применение динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилона б) в качестве стимулятора роста растений и способ его использования

Описывается применение динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (Трилона Б) в качестве стимулятора роста растений и способ стимулирования роста растений. Возможность использования сверхмалых концентраций при обеспечении высокой стимулирующей эффективности выгодно отличают Трилон Б от применяемых в настоящее время стимуляторов роста. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, конкретно к химическим средствам, стимулирующим рост растений.

Стимуляторы роста растений в настоящее время приобретают все большую популярность. Они способствуют приросту урожайности различных сельскохозяйственных культур, повышению качества сельхозпродукции.

В качестве стимуляторов роста в сельском хозяйстве используют как индивидуальные соединения, так и композиции, содержащие в своем составе ростостимулирующие вещества.

Одним из наиболее распространенных стимуляторов роста растений является янтарная кислота (Г.Н.Чупахина, А.Ю.Романчук. Возможный механизм стимулирования ростовых процессов янтарной кислотой. Теоретические и прикладные аспекты биологии. Калининград, 1999, с.46-51). Янтарную кислоту используют в виде водного раствора оптимальной концентрации 10^-4-10^-5 моль/л. Дальнейшее уменьшение концентрации до 10^-6-10^-7 моль/л снижает ростостимулирующую способность янтарной кислоты до уровня контрольных опытов.

Известна композиция для повышения устойчивости растений к болезням (варианты) на основе водных растворов хитозана, в которой в качестве регуляторов роста растений содержатся гетероауксин и янтарная и молочная кислота или их смесь с глутаминовой кислотой в количестве 0,001-0.005 и 0,004-0,5 мас.% (10^-7-5·10^-7 и 4·10^-7-0,5·10^-4 моль/л ) соответственно (патент РФ № 2158510, 7 МПК A 01 N 25/00, 37/04, 37/44, опубл. 2000 г.).

Известно также средство, одновременно стимулирующее рост растений и повышение их устойчивости к засухе (патент РФ № 2133092, 6 МПК A 01 N 37/02, публ. 1999 г.), которое включает янтарную, малеиновую, фумаровую и муравьиную кислоты, 2(5Н) - фуранон и β-формилакриловую кислоту. Данное средство используют в виде водных растворов с массовой долей 0,01-0,0001% (10^-6-10^-8 моль/л (оптимальная концентрация - 10^-7).

Как видно из приведенных выше источников для применяемых стимуляторов роста, оптимальной концентрацией является 10^-6-10^-8 моль/л. С понижением концентрации ниже 10^-7 моль/л стимулирующее действие их резко снижается.

Так, из уровня техники известен способ стимулирования проращивания семян огурцов (а.с. СССР № 1102501, 5 МПК А 01 С 1/00, A 01 N 61/00, опубл. 1984 г.), в котором в качестве стимулятора используют водный раствор фракции эфирорастворимых веществ отбельных сточных вод сульфатцеллюлозного производства в концентрации 10^-2-10^-7 мас.% (моль/л). При этом особо отмечено, что снижение концентрации ниже 10^-7 моль/л оказывает ингибирующее воздействие.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является расширение ассортимента стимуляторов роста растений и разработка способа его использования.

Техническая задача решается тем, что в качестве стимулятора роста предлагается применять динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б).

Техническая задача решается также тем, что предлагается способ использования динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилона Б) в качестве стимулятора роста растений, заключающийся в предпосевной обработке семян и обработке вегетирующих растений водным раствором с концентрацией 10^-3-10^-19 моль/л.

Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) формулы

представляет собой белый кристаллический порошок, легко растворимый в воде, термически разлагающийся при температуре свыше 180°С.

Трилон Б используют в аналитической химии в качестве титранта в комплексонометрии и маскирующего агента, для разделения и выделения ионов металлов, для извлечения и очистки редкоземельных металлов и очистки поверхностей металлов перед гальванопластикой, для растворения различных отложений (обусловленных, например, жесткостью воды) на поверхности теплоэнергетического оборудования, как хелатирующий агент, антикоагулянт крови и стабилизатор масел и лекарственных веществ, а также радиоактивных и токсичных металлов из организма и с различных поверхностей, для производства поверхностно-активных веществ (в том числе жидких мыл и шампуней), средств защиты растений, в качестве умягчителя воды (Химическая энциклопедия. М.: Большая Российская энциклопедия, 1999, т.5, с.988).

Из уровня техники известно также применение трилона Б в качестве антиоксиданта для повышения сроков хранения в составе интранадального средства (пат. РФ № 2220739, 7 МПК А 61 К 38/21, А 61 Р 31/00, публ. 2002 г.) в количестве 0,0001-0,0006 г на 1 мл (2,5·10^-3-1,5·10^-2 моль/л ) смеси, а также в фармацевтической композиции, обладающей противовоспалительным и антиаллергическим действием (пат. РФ № 2225208, 7 МПК А 61 К 31/573, 9/06: А 61 Р 17/00, опубл. 2004 г.) в количестве 0,01-0,5 мас.% (2,5·10^-3-1,1·10^-3 моль/л ).

Известно применение трилона Б в качестве комплексона при выделении гуминовых веществ из природного сырья (пат. РФ № 2178777, 7МПК С 05 11/02, С 07 С 63/33, публ.2002 г.) в концентрации 0,01-0,05 моль/л.

Известно применение трилона Б в качестве комплексона для повышения стабильности состава удобрения для гидропоники (а.с. СССР № 1060603, МКИ C 05 G 1/06; C 05 D 9/02, публ.1982 г.) в количестве 0,07-0,25 г/моль на 1 г-ион суммы содержащихся в удобрении катионов.

Предлагается также применять трилон Б в качестве ингибитора прорастания семян томатов (пат. РФ № 1524854, 4МПК А 01 Н 1/04, опубл.1989 г.) в виде водного раствора с концентрацией 6-8 мг/л (1,5·10^-5-2·10^-5 моль/л ), а также в качестве ингибитора прорастания семян пшеницы (пат. РФ № 2124838, 6 МПК А 01 N 37/00; 37/04, публ. 1999 г.).

Из уровня техники применения трилона Б в качестве стимулятора роста растений не выявлено.

Способ использования динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилона Б) в качестве стимулятора роста заключается в предпосевной обработке семян и обработке вегетирующих растений водным раствором с концентрацией трилона Б 10^-3-10^-19 моль/л.

Отличием способа использования предлагаемого в качестве стимулятора роста растений трилона Б является широкий диапазон концентраций. Он оказывает высокое стимулирующее действие как в обычных для стимуляторов концентрациях 10^-3-10^-5 моль/л, так и при сверхмалых -10^-11-10^-19 моль/л, причем максимальный эффект достигается при концентрациях 10^-11-10^-15 моль/л.

Предлагаемые растворы заявляемого стимулятора роста готовят по известным методикам следующим образом.

Первоначально готовят 1 литр 0,1 моль/л стандартного раствора трилона Б в дистиллированной воде. Затем из этого раствора отбирают аликвоту объемом 100 мл и доводят в мерной колбе до 1000 мл и так далее до получения раствора необходимой концентрации. Так, для получения раствора с концентрацией трилона Б 10^-17 моль/л эту операцию повторяют 8 раз, а 10^-19 - 9 раз.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

ПРИМЕР 1. Изучение влияния различных концентраций растворов трилона Б на прорастание семян льна.

Оценка биологической активности как стимулятора роста трилона Б проводилась на семенах льна сорта «Томский - 14». Определение энергии прорастания проводилось согласно ГОСТ 12038-84. Энергия прорастания семян - процент проросших семян за 3 дня.

В каждую чашку Петри на двух слоях увлажненной фильтровальной бумаги равномерно распределяли по 100 штук семян льна. После этого семена заливали 10 мл питательного раствора и помещали в термостат. Семена проращивали при температуре 27,5±2°С в течение 3 дней.

В качестве рабочих были приготовлены растворы с концентрацией трилона Б (моль/л) 10^-1, 10^-3, 10^-5, 10^-7, 10^-9, 10^-11, 10^-13, 10^-15, 10^-17, и 10^-19. По всем вариантам всхожесть семян, замоченных в исследуемых растворах, сравнивалась со всхожестью семян, замоченных в дистиллированной воде. Опыты закладывали в трехкратной повторности.

За результат анализа приняли среднее арифметическое результатов определения всхожести всех проанализированных проб.

Результаты экспериментов представлены на фиг.1.

Из анализа фиг.1 видно, что кроме максимума в привычном диапазоне концентраций стимуляторов роста (10^-5-10^-7 м/л) у трилона Б наблюдается еще один максимум в области сверхмалых концентраций (10^-15 - 10^-17 м/л).

ПРИМЕР 2. Полевые опыты.

Для проведения полевых опытов были взяты препараты с концентрацией трилона Б (моль/л): 10^-3, 10^-7, 10^-11, 10^-15, 10^-19. Обработка льна осуществлялась один раз во время вегетационного периода в фазу «елочки», когда растения имеют высоту 10-12 см.

Полевой опыт ставился на делянках площадью 1 м², норма высева составила 2000 семян на делянку. Опыты закладывались в трехкратной повторности. Семена льна высевались на глубину от 0,5 до 1 см. Посев производился 15 мая. Обработка растворами осуществлялась 12 июня. Растения, обрабатываемые раствором с концентрацией трилона Б 10^-15-10^-17 моль/л, перешли в фазу цветения 19-27 июня, что оказалось на 4 дня раньше растений, обрабатываемых другими растворами, и на 5-7 дней раньше контроля. Фазу полной спелости растения, обработанные раствором трилона Б концентрации 10^-15-10^-17 моль/л, достигли к 22-24 августа, остальные - на 5-7 дней позже. После достижения растениями полной спелости все растения были убраны с делянок, высушены и измерены. Влияние концентрации трилона Б на высоту растений льна представлено на фиг.2.

Эти данные показывают, что наблюдается увеличение высоты растений при обработке растворами трилона Б. Причем наибольшее увеличение (почти на 20%) наблюдалось при наименьшей концентрации раствора (10^-15 моль/л). Эта прибавка превышает увеличение высоты растений льна при обработке растворами с обычно используемыми концентрациями известных стимуляторов (10^-3-10^-5 моль/л).

ПРИМЕР 3. Изучение влияния различных концентраций трилона Б на рост и развитие томатов.

Посадка пятидесятидневной рассады томатов раннеспелого сорта «Настенька» была произведена 7 июня 2003 года, густота посадки 6 растений на 1 м², расстояние между растениями 40 см, между рядами 50 см. Площадь единичного опыта составила 1 м². Опыты проводились в трехкратной повторности.

Первое опрыскивание проводилось в период формирования бутонов, второе через 10 дней - в фазу цветения. Для проведения опытов были взяты препараты с концентрацией трилона Б 10^-3, 10^-5, 10^-11, 10^-15 и 10^-19 моль/л. Норма расхода препарата при опрыскивании на 1 м² опытных участков составляла 0,1 л.

Уход за растениями включал рыхление почвы в лунках, подвязывание кустов и удаление сорняков.

Результаты эксперимента приведены в таблице. Из анализа таблицы видно, что при концентрациях трилона Б 10^-11-10^-15 моль/л не только увеличивается средняя масса плода, содержание сухого вещества в них и урожайность, но и снижается содержание нитратов.

Таблица Влияние концентрации трилона Б на урожайность томатов
Концентрация трилона Б, моль/л	Средняя масса плода	Урожайность	Содержание сухого вещества	Содержание нитратов
Абсолютная величина, г	% к контролю	Абсолютная величина, ц/га	% к контролю	Абсолютная величина, %	% к контролю	Абсолютная величина, мг/кг	% к контролю
контроль	110	-	490	-	4,59	-	5,42	-
10-3	105	95	450	92	4,8	104,5	5,38	99
10-7	120	109	530	108	5,01	109	5,58	103
10-11	122	111	560	114	5,18	113	5,43	100,5
10-15	130	118	580	118	5,06	110	5,37	97
10-19	111	100	490	100	4,60	100	5,34	99
HCP0.95	12,5		15

Т.о., применение динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилона Б ) позволяет расширить ассортимент применяемых стимуляторов роста растений. Широкий диапазон концентраций, в котором он проявляет ростостимулирующие свойства, возможность использования сверхмалых концентраций при обеспечении высокой стимулирующей эффективности, учитывая к тому же его сравнительную доступность и приемлемую стоимость, выгодно отличают его от применяемых в настоящее время стимуляторов роста.

Способ использования динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилона Б) в качестве стимулятора роста прост, экономически выгоден и, учитывая низкие концентрации препарата, экологически безопасен.

1. Применение динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (Трилона Б) в качестве стимулятора роста растений.

2. Способ стимулирования роста растений, заключающийся в предпосевной обработке семян и вегетирующих растений водным раствором динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (Трилона Б) с концентрацией 10^-3-10^-19 моль/л.