Средство для предпосевной обработки семян моркови
Владельцы патента RU 2403715:
Иркутская государственная сельскохозяйственная академия Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (RU)
Описывается средство для предпосевной обработки семян моркови, содержащее активный ингредиент 0,1% комплексного соединения молибдена с 18-краун-6 и воду. Технический результат - повышение урожайности моркови на 28%, увеличение количества средней фракции моркови на 30% и снижение токсичности средства. 4 табл.
Изобретение относится к области элементоорганической химии, в частности к комплексному соединению молибдена с 18-краун-6. Кроме того, оно может быть отнесено к сельскому хозяйству для использования в качестве химического средства для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур.
Известно применение ненасыщенных органических кислот в качестве средства для предпосевной обработки семян [1, 2]. Недостатком их является недостаточная стимулирующая активность и узкая область применения.
Наиболее близким решением является препарат «Эль», который рекомендован для предпосевной обработки семян моркови. Он представляет собой раствор полиненасыщенных жирных кислот в изопропиловом спирте [3] с характерным запахом изопропилового спирта. Содержание действующего вещества 0,12%.
Недостатками его являются недостаточная стимулирующая активность и неудобства, связанные с его применением (неприятный запах, ограниченный срок хранения препарата).
Задачей изобретения является получение нового соединения и применение его в качестве стимулятора роста растений сельскохозяйственных культур, и повышение его стимулирующей активности.
Поставленная задача достигается синтезом нового вещества, которое представляет собой внутрикомплексное соединение молибдата аммония с циклическим полиэфиром (18-краун-6).
Внутренняя сфера комплекса содержит катионы NH+ и противоанион MoO4 2-.
В комплексе содержится 40% соли (NH4)2MoO4 и 20% Мо. Препарат используется в виде 0,1%-ного водного раствора: в нем содержится 0,02 г (NH4)2MoO4 и 0,009 г Мо. Эти дозы безопасны для биологических объектов и окружающей среды [4].
Молибден имеет большое значение для роста и развития растений. Он является составной частью фермента нитродуктазы, который участвует в восстановлении нитратов в тканях растений до аммиака, используемого затем для образования аминокислот и белков.
Лиганд этого соединения (18-краун-6) обеспечивает транспорт аниона и катиона в растении.
Препарат представляет собой порошок белого цвета, практически не гигроскопичен, хорошо растворим в воде, устойчив при хранении.
Получается взаимодействием 18-краун-6 с (NH4)2MoO4 в среде органических растворителей.
Общая формула: C12H24O6(NH4)2MoO4.
Структурная формула:
Активный ингредиент является новым химическим соединением, который был получен взаимодействием краун-эфира с молибдатом аммония в водно-ацетоновой среде при соотношении исходных компонент 1:1.
Пример. 2,64 г (0,01 моль) 18-краун-6 (С12Н24О6) растворяли при нагревании в 100 г ацетона, затем в него при перемешивании по каплям вводили раствор 1,96 г (0,01 моль) молибдата аммония (NH4)2MoO4 в 50 мл воды. Полученную смесь нагревали еще 1 час, упаривали растворитель до 25% объема и охлаждали. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали ацетоном, высушивали.
Получили 2,3 г белого кристаллического осадка с выходом ≈50%.
Продукт подвергали химическому анализу. Данные химического анализа приведены в табл.1.
| Таблица 1 | |||
| Данные химического анализа C12H24O6(NH4)2MoO4 | |||
| Мо, вес.% | С, вес.% | Н, вес.% | |
| теоретические | 20,86 | 31,30 | 6,95 |
| найденные | 21,20 | 31,16 | 6,98 |
Таким образом, по результатам анализа состав вещества соответствует формуле C12H32O10NMo (C12H24O6(NH4)2MoO4).
Другие соотношения для синтеза нежелательны, так как избыток 18-краун-6 или (NH4)2MoO4 приводит к загрязнению целевого продукта.
Проводились испытания ростостимулирующей активности полученного вещества (18-краун-6 - Мо) на сельскохозяйственной культуре.
Пример. Стимулирующее действие препарата на семена моркови сорт «Нантская» изучали в лабораторных и полевых условиях. Семена замачивали в 0,1%-ном водном растворе 18-краун-6 - Мо. Для приготовления 0,1% раствора ингредиент 18-краун-6 - Мо его брали 0,1 г и растворяли в 100 г воды. Другую часть семян замачивали в 0,1%-ном растворе препарата «Эль» в изопропиловом спирте в течение 2 часов за 3 дня до посева.
Контролем служили семена, замоченные в воде в тех же условиях. Проращивание семян проводили в чашках Петри при температуре 17…20°С. Энергию прорастания определяли через 5 дней, всхожесть через 10 дней. Результаты приведены в табл.2.
| Таблица 2 | |||
| Посевные качества семян моркови в зависимости от способов их обработки (0,1%-ным раствором стимулятора) | |||
| Вариант опыта | Энергия прорастания, % | Всхожесть, % | |
| лабораторная | полевая | ||
| контроль | 50 | 60 | 40 |
| 18-краун-6 - Мо | 66 | 70 | 62 |
| Препарат «Эль» | 60 | 63 | 46 |
Из табл.2 видно, что происходит повышение качества семян, обработанных новым препаратом (энергия прорастания выше на 15% и лабораторная и полевая всхожесть выше на 15…20%).
Обработка семян новым препаратом позволила повысить урожайность корнеплодов. Результаты приведены в табл.3.
| Таблица 3 | ||
| Влияние способов обработки семян на урожайность моркови (0,1%-ным раствором стимулятора) | ||
| Вариант опыта | Урожайность, ц/га | Средняя масса корнеплода, г |
| контроль | 350 | 76 |
| 18-краун-6 - Мо | 460 | 104,5 |
| Препарат «Эль» | 400 | 80 |
Более высокие концентрации активного ингредиента 0,2%, 0,3% привели к незначительному улучшению качества семян моркови, а снижение концентрации приводит к снижению семенных качеств. Данные приведены в табл.4.
| Таблица 4 | |||
| Посевные качества семян моркови в зависимости от способов их обработки 0,05%, 0,2% и 0,3% растворами стимулятора | |||
| Вариант опыта | Энергия прорастания, % | Всхожесть, % | |
| лабораторная | полевая | ||
| контроль | 50 | 60 | 40 |
| Препарат Эль | 60 | 63 | 46 |
| 18-краун-6 - Мо (0,05%) | 55 | 62 | 41 |
| 18-краун-6 - Мо (0,2%) | 68 | 72 | 63 |
| 18-краун-6 - Мо (0,3%) | 67 | 71 | 62 |
Таким образом, выбранная концентрация (0,1%) является оптимальной.
Использование органических растворителей для приготовления растворов предлагаемого препарата нецелесообразна, так как он плохо в них растворим, и это приводит к повышению стоимости и экологической безопасности средства для предпосевной обработки семян.
Наиболее оптимальным, дешевым и безопасным растворителем является вода.
Таким образом, обработка семян новым препаратом позволила повысить урожайность на 110 ц/га по сравнению с контролем и на 60 ц/га по сравнению с известным препаратом «Эль». Повышение качества урожая сказалось на средней массе корнеплодов, которая повысилась на 28 г по сравнению с контролем и на 24 г по сравнению с препаратом «Эль».
Полученные данные показывают, что обработка семян моркови перед посевом имеет большое значение в повышении урожайности и ее качества. Биостимулирующий эффект проявляется как на первых этапах роста и развития растений, так и на последующих.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Мартынова Т.Н., Хакимова Г.О., Власов Б.Я., Долгополов А.А. Ростостимулирующее средство для предпосевной обработки брюквы. Патент №2093030 от 20 октября 1997 г.
2. Мартынова Т.Н., Долгополов А.А. Средство для предпосевной обработки семян. Патент RU №2101953 от 20 января 1998 г.
3. Шаповал О.А. Отчет о проведении государственных испытаний препарата Эль. М.: 1993. - 120 с. - прототип.
4. Миньев В.Г., Ромпе Е.Х. Агрохимия, биология и экология почвы. - Росагропромиздат. - М.: 1990, 206 с.
Средство для предпосевной обработки семян моркови, включающий активный ингредиент и растворитель, отличающееся тем, что в качестве активного ингредиента содержит 0,1% комплексного соединения молибдата аммония с 18-краун-6, а в качестве растворителя - воду.
