Способ предпосевной обработки семян
Владельцы патента RU 2399183:
Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Тверской государственный университет (RU)
Семена растений перед посевом замачивают в водном растворе иминодиянтарной кислоты с концентрацией 1,5·10-4 М/л при комнатной температуре в течение 24 часов. Затем раствор сливают, и семена осушают фильтровальной бумагой. Обработка семян имидодиянтарной кислотой обеспечивает значительное увеличение общего хлорофилла в растениях. 4 табл.
Изобретение относится к химическим средствам, воздействующим на процессы жизнедеятельности растений, и может быть применено в сельском хозяйстве, в частности, для предпосевной обработки семян в качестве стимулятора образования зеленых пигментов.
Известен способ предпосевной обработки семян (Настольная книга овощевода. Справочник. Под. ред. Е.С.Каратаева. Л., "Агропромиздат", 1989, с.33, прототип), содержащий процесс обработки семян водным раствором янтарной кислоты концентрации 17 мг/л в массовом соотношении семя: раствор, равном 1:4 или 1:5, в зависимости от размеров семян.
Недостаток известного способа - невысокое содержание общего хлорофилла в растениях, развившихся из обработанных семян.
Технический результат настоящего изобретения заключается в том, что содержание общего хлорофилла в растениях повышается в 5÷8 раз в сравнении с прототипом.
Технический результат достигается тем, что в способе предпосевной обработки семян в качестве реагента используется иминодиянтарная кислота в виде 1,5·10-4 М водного раствора при соотношении раствор: семя, равном 1:3·1:10, в зависимости от размеров семян.
Способ поясняется таблицами.
Таблица 1. Содержание зеленых пигментов в листьях шпината огородного.
Таблица 2. Содержание зеленых пигментов в листьях фасоли обыкновенной.
Таблица 3. Содержание зеленых пигментов в листьях яровой пшеницы.
Таблица 4. Увеличение содержания хлорофиллов а и в в растениях после предпосевной обработки семян.
Исследованием уровня техники установлено, что изобретений, содержащих способ предпосевной обработки семян водным раствором иминодиянтарной кислоты, не обнаруживается.
Известен способ (Настольная книга овощевода. Справочник. Под. ред. Е.С.Каратаева. Л., "Агропромиздат", 1989, с.33, прототип) предпосевной обработки семян водным раствором янтарной кислоты.
Однако сравнение свойств совокупности признаков известного способа и заявляемого показывает, что
- в известном способе в качестве реагента применяется янтарная кислота, а в заявляемом - комплексон - иминодиянтарная кислота;
- в известном способе соотношение раствор: семя равно 1:4÷1:5, а в заявляемом - 1:3÷1:10.
Следовательно, заявляемый способ соответствует критерию "существенные отличия".
Сущность изобретения заключается в следующем.
В последние десятилетия загрязнение окружающей среды увеличивает актуальность поиска экологически безопасных способов повышения урожайности и пищевой ценности культивируемых растений.
В этом плане представляют интерес новые экологически безопасные биологически активные вещества.
К данной сравнительно немногочисленной группе соединений относятся комплексоны, производные дикарбоновых кислот, и в первую очередь - комплексоны, производные янтарной кислоты. Из них одним из самых перспективных является иминодиянтарная кислота (ИДЯК), структурная формула которой:
Брутто формула C8H11NO8. Молекулярная масса 249 у.е.
Химические свойства, хелатирующая способность ИДЯК изучены довольно хорошо, а биологическая активность исследована мало и неполно.
Как выяснено авторами в результате лабораторных и деляночных опытов, ИДЯК обладает способностью повышать содержание зеленых пигментов (хлорофилла а и хлорофилла в) в надземных частях растений, что служит важной предпосылкой увеличения урожайности, повышения питательной ценности овощных, в т.ч. зеленных, и других культивируемых растений.
Хлорофилл а и хлорофилл в, содержащиеся в зеленых частях высших растений, и фармацевтические препараты на их основе (хлорофиллин натрия, феофитинаты и др.) обладают антигипоксической, антибактериальной, противовирусной активностью, стимулирует гемопоэз, оказывают на организмы человека и животных общетонизирующее действие // БМЭ, М., изд. "Советская энциклопедия", 1986 г., с.16 //. Такие препараты применяются для профилактики или в комплексном лечении онкозаболеваний // Патент №2031654 (РФ). Средство «Фитолон» и «Фитолон-М» для профилактики злокачественных заболеваний / А.С.Барчук, М.П.Гельфонд, В.Б.Некрасова и др. Опубл. Б.И. №9, 1995 г.
Заявители предлагают использовать ИДЯК в качестве биологически активного вещества, повышающего содержание зеленых пигментов в растениях, путем предпосевной обработки семян.
В качестве прототипа авторы предлагают способ замачивания семян в растворе янтарной кислоты
НООС-СН2-СН2-СООН
Брутто формула C4H6O4. Молекулярная масса 118 у.е. // Настольная книга овощевода. Справочник. Под. ред. проф. Е.С.Каратаева - Л., "Агропромиздат", 1989 г., с.33 // - универсального метаболита растительных и животных организмов, состоящий в том, что семена намачивают в растворе, содержащем янтарную кислоту (17 мг на 1 л) в массовом соотношении в зависимости от размеров семян 1:4 или 1:5.
Предлагаемый заявителями способ предпосевной обработки семян раствором ИДЯК при практически одинаковой трудоемкости оказывает существенно большее влияние на содержание зеленых пигментов в растениях.
Оборудование и реактивы:
- весы технохимические,
- цилиндр мерный на 100 мл,
- стаканы химические на 150 мл - по числу навесок семян,
- 1,5·10-4 M водный раствор ИДЯК,
- фильтровальная бумага.
Способ осуществляется следующим образом.
На технохимических весах готовят навески семян массой ~ 5 г, переносят в химический стакан, приливают отмеренный с помощью мерного цилиндра 0,00015 М раствор ИДЯК объемом 50 мл и оставляют при комнатной температуре 22°С (±1°С) на 24 часа. После этого раствор сливают (деконтируют), семена слегка осушают фильтровальной бумагой и высевают в грунт.
Заявленным способом были обработаны образцы семян шпината огородного (Spinacea oleraced), фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris) и яровой пшеницы (Triticum aestivum). Для сравнения аналогичным образом семена тех же растений были обработаны растворами янтарной кислоты и самого известного из комплексонов - этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДДТУК).
Семена были высеяны на делянках опытного поля Тверской государственной сельскохозяйственной академии. Опыт был заложен в двукратной повторности.
Образцы листьев шпината для анализа на содержание зеленых пигментов отбирали через 30 дней после посева, фасоли - на стадии массового цветения, пшеницы - на стадии выхода в колос.
Определение пигментов проводили из ацетоновых вытяжек по стандартным методикам // Практикум по физиологии растений - М., Агропромиздат., 1990 г., с.87 //. Результаты анализов на содержание зеленых пигментов приведены в табл.1÷3.
| Таблица 1 | ||||
| № п/п | Состав раствора для замачивания | Зеленые пигменты в мг - % | ||
| хлорофилл а | хлорофилл в | хлорофилл а + хлорофилл в | ||
| 1. | H2O dest | 90±1 | 23±2 | 113±2 |
| 2. | ЭДДТУК | 86±3 | 21±1 | 107±2 |
| 3. | Янтарная кислота | 92±2 | 27±3 | 119±3 |
| 4. | ИДЯК | 128±2 | 24±2 | 162±2 |
| Таблица 2 | ||||
| № п/п | Состав раствора для замачивания | Зеленые пигменты в мг - % | ||
| хлорофилл а | хлорофилл в | хлорофилл а + хлорофилл в | ||
| 1. | H2O dest | 77±1 | 25±1 | 102±1 |
| 2. | ЭДДТУК | 75±1 | 25±2 | 100±2 |
| 3. | Янтарная кислота | 91±2 | 26±1 | 117±2 |
| 4. | ИДЯК | 153±2 | 35±2 | 188±2 |
| Таблица 3 | ||||
| № п/п | Состав раствора для замачивания | Зеленые пигменты в мг - % | ||
| хлорофилл а | хлорофилл в | хлорофилл а + хлорофилл в | ||
| 1. | Н2О dest | 60±7 | 139±6 | 199±7 |
| 2. | ЭДДТУК | 60±2 | 108±2 | 168±2 |
| 3. | Янтарная кислота | 87±3 | 118±4 | 205±4 |
| 4. | ИДЯК | 76±1 | 164±2 | 240±2 |
Как свидетельствуют результаты анализа, предпосевная обработка семян ИДЯК оказалась по сравнению со способом-аналогом более эффективной для всех трех культур, по причине содержания в составе молекул доступного аммонийного азота, в большей степени потребляемого бобовыми растениями.
Увеличение общего содержания хлорофилла приведено в табл.4.
| Таблица 4 | ||||
| № п/п | Состав раствора для замачивания | Содержание хлорофилла в % к контролю | ||
| шпинат | фасоль | пшеница | ||
| 1. | Янтарная кислота | 5,3 | 14,7 | 3,0 |
| 2. | ИДЯК | 43,4 | 84,3 | 17,1 |
Обработка ЭДДТУК не принесла положительных результатов.
Предлагаемый способ может быть осуществлен в условиях любого сельскохозяйственного предприятия, имеющего сельскохозяйственные угодья и располагающего примитивным складским хозяйством.
Следовательно, заявляемый способ соответствует критерию "промышленная применимость".
Таким образом, ИДЯК, расходование которой для обработки 1 кг семян, например, зеленных культур составляет всего 187 мг, может быть рекомендована для предпосевной обработки семян культивируемых растений в качестве стимулятора образования зеленых пигментов.
Способ предпосевной обработки семян, заключающийся в замачивании семян в водном растворе реагента при комнатной температуре в течение 24 ч, деконтации раствора, осушке фильтровальной бумагой, отличающийся тем, что в качестве реагента используется иминодиянтарная кислота в виде водного раствора концентрации 1,5·10-4 М/л.
