Стимулятор роста растений, обогащенный кальцием, способ его получения и способ обработки семян
Владельцы патента RU 2514659:
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ТОРФА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибНИИСХиТ Россельхозакадемии) (RU)
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Изобретение представляет собой стимулятор роста растений, обогащенный кальцием, содержащий гумостим. Особенностью является то, что он дополнительно содержит соль кальция, которую берут в количестве, эквивалентном содержанию карбоксильных групп. Предлагаемый способ получения стимулятора роста растений, обогащенного кальцием, заключается в том, что полученный гуминовый препарат из торфа смешивают с водным раствором соли кальция из расчета получения конечного продукта, содержащего 1% гуминовых кислот. Изобретение позволяет провести обработку семян растений стимулятором роста, обогащенным кальцием, при концентрации последнего 0,01-0,0001% гуминовых кислот со стимулирующим эффектом. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 табл., 7 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании различных сельскохозяйственных культур.
Известен стимулятор роста растений [SU 1167174, C05F 11/02, опубл. 15.07.1985] - гумат натрия, содержащий 2-3% (20-30 г/л) основного действующего вещества - гуминовых кислот.
К недостаткам стимулятора роста растений можно отнести невысокую биологическую активность, высокую реакцию среды (pH 11-13), что при неосторожном обращении может повредить растения, отсутствие необходимого растениям для роста и развития азота.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стимулятор роста растений [RU 2213452, A01N 65/00, C05F 11/0, опубл. 10.10.2003], взятый за прототип, полученный путем обработки низинного торфа водным раствором аммиака в присутствии перекиси водорода и содержащий в своем составе до 4,5% (45 г/л) гуминовых кислот, до 6% (60 г/л) сухого вещества и до 0,8% (8 г/л) валового азота.
Основным недостатком прототипа-стимулятора роста растений является то, что он содержит небольшое количество кальция (СаО - 0,08-0,13 г/л), что обеспечивает невысокую биологическую активность, особенно при применении его для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур.
Задачей предлагаемого технического решения является получение стимулятора роста растений, обогащенного кальцием с повышенной биологической активностью.
Дополнительной задачей явилось создание способа получения упомянутого стимулятора роста растений, а также способа его использования.
Задача решается тем, что, как и известный, предлагаемый стимулятор роста растений, обогащенный кальцием, содержит гуминовый препарат из торфа.
Новым является то, что, что он дополнительно содержит хлорид кальция, в количестве, эквивалентном содержанию карбоксильных групп, а в качестве гуминового препарата содержит гумостим.
Задача решается также тем, что предлагаемый способ получения стимулятора роста растений, обогащенного кальцием, заключается в том, что смешивают водный раствор хлорида кальция в количестве, эквивалентном содержанию карбоксильных групп с гумостимом.
Предпочтительно перед смешиванием гумостим разбавить дистиллированной водой до концентрации 1,25%, хлорид кальция растворить в воде до концентрации 0,55%, а затем смешать полученные растворы в объемном соотношении 4:1.
Задача решается также тем, что способ обработки семян растений стимулятором роста, обогащенным кальцием, заключается в обработке семян сельскохозяйственных культур заявляемым стимулятором при концентрации последнего 0,01-0,0001% гуминовых кислот.
Выбранный за прототип стимулятор роста растений наряду с указанными выше недостатками обладает определенными достоинствами: повышенным содержанием гуминовых кислот, валового азота, необходимого растениям, и имеет благоприятную реакцию среды для роста и развития растений. Необходимость в создании стимулятора роста растений с повышенной биологической активностью и повышенным содержанием кальция необходимо, прежде всего, для дополнительного и ускоренного образования боковых корней и корневых волосков.
Следует отметить, что для получения заявляемого стимулятора роста растений целесообразно применять именно хлорид кальция, так как другие соли кальция, например сульфат кальция, малорастворим, а нитрат кальция в составе с гуминовым препаратом может проявлять токсичные свойства.
Количественные соотношения входящих в состав заявляемого стимулятора роста компонентов обоснованы эквивалентным соотношением карбоксильных групп и хлорида кальция. При выходе за границы заявленного интервала не обеспечивается повышения эффективности получаемого стимулятора роста растений, гуминовые кислоты выпадают в осадок.
Гуминовый препарат из торфа (стимулятор роста растений - прототип) «Гумостим», разрешенный к продаже, содержит в своем составе 1% гуминовых кислот, поэтому конечным продуктом заявляемого способа получения стимулятора роста растений, обогащенного кальцием, является именно получение продукта с содержанием гуминовых кислот данной концентрации.
Поэтому для получения заявляемого стимулятора целесообразно перед смешиванием исходный концентрат гумостима разбавить дистиллированной водой до концентрации 1,25%, хлорид кальция растворить в воде до концентрации 0,55%, а затем смешать полученные растворы в объемном соотношении 4:1.
Пример 1. Конкретное получение стимулятора роста растений, обогащенного кальцием
Получение заявляемого состава стимулятора роста растений включает три этапа:
Доза кальций-иона составляет 0,3 н. (г-эквивалента) или 0,3 г/л.
Доза хлорида кальция двухводного соответствует 1,1 г/л.
Доза хлорида кальция двухводного в количестве 1,1 г/л соответствует эквивалентному содержанию карбоксильных групп при 1% (или 10 г/л) содержании гуминовых кислот в заявляемом стимуляторе.
1. Этап. Приготовление гуминового препарата (раствор №1):
250 мл исходного концентрированного гумостима, содержащего 40 г/л гуминовых кислот, разбавляют дистиллированной водой до 800 мл. Получаем 1,25% раствор гумостима.
2. Этап. Приготовление раствора хлорида кальция (раствор №2):
1,1 г хлорида кальция двухводного растворяют в 200 мл дистиллированной воды. Получаем 0,55% раствор хлорида кальция.
3. Этап. Приготовление заявляемого стимулятора роста растений, обогащенного кальцием:
Сливают растворы №1 и №2, тщательно перемешивают. Получают 1000 мл раствора, содержащего 10 г/л гуминовых кислот и 1,1 г/л хлорида кальция или 0,3 г иона кальция.
Содержание кальция-иона в исходном препарате, не обогащенным кальцием: 0,057-0,093 г/л.
Стимулирующую активность заявляемого препарата испытывали на семенах пшеницы сорта «Новосибирская-15», ячменя сорта Ача, суданской травы сорта Н-84, огурца сорта Конкурент по ГОСТ 12038-84.
Определение стимулирующей активности заявляемого препарата
Пример 2. Семена пшеницы смачивали полученным по примеру 1 стимулятором роста растений, проращивали между листами влажной фильтровальной бумаги в течение 7 суток. Через 3 суток определяли энергию прорастания, через 7 суток - всхожесть семян. Затем отделяли проростки и корни от семян, высушивали в сушильном шкафу при 100-105°C до постоянной массы (в течение 2-2,5 часов), взвешивали сухую зеленую массу и массу корней на аналитических весах с точностью 0,00005 г, сравнивали с контролем и выражали в %.
Результаты представлены в таблице 1.
Анализируя данные по обработке семян пшеницы при выращивании на чашках Петри, следует выделить концентрацию 0,01%, обеспечивающую увеличение всхожести на 3,3%. При этом показатель сухой корневой массы повысился на 16,2% по отношению к контролю.
Пример 3. Семена ячменя смачивали полученным по примеру 1 стимулятором роста растений и проращивали аналогично примеру 2. Результаты представлены в таблице 2.
| Таблица 2 | |||||||
| Влияние обработки семян ячменя гумостимом, обогащенным кальцием (в пересчете на содержание в нем гуминовых кислот), на их посевные свойства | |||||||
| Вариант опыта | Концентрация препарата, % гуминовых кислот | Энергия прорастания семян ячменя, % | Всхожесть семян ячменя, % | Сухая вегетативная масса ячменя с чашки Петри | Сухая корневая масса ячменя c чашки Петри | ||
| г | % | г | % | ||||
| Контроль-обработка семян водой | - | 38,7 | 42,0 | 0,07758 | 100,0 | 0,07150 | 100,0 |
| Обработка семян гумостимом из торфа | 0,001 | 48,7 | 54,0* | 0,09012 | 116,2 | 0,07893 | 110,4 |
| Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием |
0,01 | 48,0 | 50,0 | 0,08946 | 115,3 | 0,08258 | 115,5 |
| Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием |
0,001 | 33,3 | 36,6 | 0,07376 | 95,1 | 0,06133 | 85,8 |
| Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием |
0,0001 | 44,0 | 46,7 | 0,09457 | 121,9 | 0,08140 | 113,8 |
| * Различия с контролем достоверны. |
Обработка семян ячменя гумостимом, обогащенным кальцием, обеспечила повышение посевных свойств семян, начальный рост и развитие проростков ячменя при применении препарата в концентрациях 0,01 и 0,0001%: повышение всхожести семян составило 8 и 4,7% к контролю, прирост сухой вегетативной массы - 15,3 и 21,9%, массы корней - 15,5 и 13,8% к контролю соответственно.
Пример 4. Семена ячменя смачивали полученным по примеру 1 стимулятором роста растений и проращивали рулонным методом. Семена проращивали между листами влажной фильтровальной бумаги в течение 7 суток. Через 7 суток определяли всхожесть семян и количество семян, имеющих высокую силу роста. Затем отделяли проростки от семян, высушивали в сушильном шкафу при 100-105°C до постоянной массы (в течение 2-2,5 часов), взвешивали сухую зеленую массу на аналитических весах с точностью 0,00005 г, сравнивали с контролем и выражали в %. Результаты представлены в таблице 3.
| Таблица 3 | ||||
| Влияние концентрации гумостима, обогащенного кальцием (в пересчете на содержание в нем гуминовых кислот), на посевные свойства семян, рост и развитие проростков ячменя (рулонный метод) | ||||
| Вариант опыта | Концентрация, % гуминовых кислот | Всхожесть семян ячменя, % | Сухая вегетативная масса проростков ячменя с рулона | |
| г | % | |||
| Контроль-обработка семян водой | - | 15,5 | 0,12650 | 100,0 |
| Обработка семян гумостимом из торфа | 0,001% | 12,0 | 0,08934 | 69,5 |
| Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,01% | 19,3 | 0,14440 | 112,4 |
| Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,001% | 14,8 | 0,11530 | 89,7 |
| Обработка семя гумостимом, обогащенным кальцием | 0,0001% | 12,5 | 0,09999 | 77,6 |
При выращивании ячменя в рулонах гумостим, обогащенный кальцием, проявил стимулирующую активность в концентрации 0,01%, увеличив всхожесть на 3,8%, вегетативную массу проростков пшеницы на 12,4% к контролю.
Пример 5. Семена суданской травы смачивали полученным по примеру 1 стимулятором роста растений и проращивали аналогично примеру 2. Результаты представлены в таблице 4.
| Таблица 4 | |||||
| Влияние концентрации гумостима, обогащенного кальцием (в пересчете на содержание в нем гуминовых кислот), на посевные свойства семян суданской травы | |||||
| Вариант опыта | Концентрация гуминовых кислот, % | Энергия прорастания семян суданской травы, % | Всхожесть семян суданской травы, % | Сухая биомасса суданской травы с чашки Петри | |
| г | % | ||||
| Контроль-обработка семян водой | - | 51,3 | 54,5 | 0,4566 | 100,0 |
| Обработка семян гумостимом из торфа | 0,001 | 45,3 | 53,0 | 0,4589 | 100,5 |
| Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,01 | 54,3 | 62,3* | 0,5867* | 128,5* |
| Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,001 | 64,5* | 57,8 | 0,5360 | 117,4 |
| Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,0001 | 60,0* | 59,8 | 0,5269 | 115,4 |
| * Различия с контролем достоверны. |
Обработка семян суданской травы гумостимом, обогащенным кальцием, в концентрациях 0,01-0,0001% ГК показала положительное влияние: всхожесть семян увеличилась на 3,3-7,8%, сухая биомасса - на 15-28% относительно контрольного варианта.
Пример 6. Семена огурца замачивали на сутки полученным по примеру 1 стимулятором роста растений и проращивали аналогично примеру 2. Результаты представлены в таблице 5.
| Таблица 5 | |||||||
| Влияние концентрации гумостима, обогащенного кальцием (в пересчете на содержание в нем гуминовых кислот), на посевные свойства семян огурца | |||||||
| Вариант опыта | Концентрация гуминовых кислот, % | Энергия прорастания семян огурца, % | Всхожесть семян огурца, % | Сухая вегетативная масса проростков огурца с чашки Петри | Сухая корневая масса проростков огурца с чашки Петри | ||
| г | % | г | % | ||||
| Контроль-обработка семян водой | - | 60,0 | 62,5 | 0,06376 | 100,0 | 0,02133 | 100,0 |
| Обработка семян гумостимом из торфа | 0,001 | 90,0* | 95,0* | 0,10760 | 168,8* | 0,03208 | 150,0 |
| Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,01 | 77,5 | 80,0 | 0,08990 | 141,0 | 0,03000 | 140,5 |
| Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,001 | 87,5 | 87,5 | 0,09654 | 151,4* | 0,02789 | 130,7 |
| Обработка семян гумостимом обогащенным кальцием | 0,0001 | 72,5 | 67,5 | 0,07879 | 123,6 | 0,02299 | 107,8 |
| * Различия с контролем достоверны. |
Результаты по влиянию гумостима, обогащенного кальцием, в концентрации 0,01-0,0001% ГК на посевные свойства семян огурца показали увеличение всхожести семян огурца на 5,0-25,0%, вегетативной массы проростков огурца на 24-51%, массы корней - на 8-40%.
Полевой опыт
Пример 7 и Пример 8. Полевой опыт проводили на серой оподзоленной почве стационара Лучановский Томской обл. Площадь делянки составляла 40 м2, учетной делянки - 34 м2. Размещение делянок систематическое. Повторность в опыте - трехкратная. Выращивали яровую пшеницу сорта Иргина и ячмень сорта Ача. Предпосевную обработку препаратом проводили из расчета 10 литров на тонну семян. Результаты представлены в таблицах 6 и 7.
| Таблица 6 | |||
| Влияние обработки семян гумостимом, обогащенным кальцием, на урожайность ячменя в полевом опыте (2011 г.) | |||
| Вариант опыта | Концентрация гуминовых кислот, % | Урожайность ячменя | |
| ц/га | % | ||
| Контроль - минеральный фон N30P30K30 | 36,58 | 100 | |
| Фон + Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,001 | 36,52 | 100 |
| Фон + Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,0001 | 38,67 | 107 |
Обработка семян ячменя гумостимом, обогащенным кальцием, в концентрации 0,0001% ГК обеспечила повышение урожайности ячменя на 2,09 ц/га или на 7% к контролю.
| Таблица 7 | |||
| Влияние обработки семян гумостимом, обогащенным кальцием, на урожайность пшеницы в полевом опыте (2011 г.) | |||
| Вариант опыта | Концентрация гуминовых кислот, % | Урожайность пшеницы | |
| ц/га | % | ||
| Контроль - минеральный фон N30P30K30 | 15,89 | 100 | |
| Фон + Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,001 | 18,46 | 116 |
| Фон + Обработка семян гумостимом, обогащенным кальцием | 0,0001 | 18,94 | 119 |
Обработка семян пшеницы гумостимом, обогащенным кальцием, в концентрациях 0,001 и 0,0001% ГК обеспечила повышение урожайности пшеницы на 2,57 и 3,05 ц/га или на 16 и 19% к контролю соответственно.
Проведенные исследования показали, что гумостим, обогащенный кальцием, проявляет стимулирующие свойства в интервале 0,01-0,0001% ГК. Для каждой сельскохозяйственной культуры найдена своя оптимальная концентрация препарата, обеспечивающая повышение всхожести семян, прирост сухой вегетативной массы и массы корней на начальной фазе роста и развития растений либо прирост урожайности культур.
1. Стимулятор роста растений, обогащенный кальцием, содержащий гуминовый препарат из торфа, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хлорид кальция в количестве, эквивалентном содержанию карбоксильных групп, а в качестве гуминового препарата содержит гумостим.
2. Способ получения стимулятора роста растений, обогащенного кальцием по п.1, заключающийся в том, что смешивают водный раствор хлорида кальция в количестве, эквивалентном содержанию карбоксильных групп с гумостимом.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что предпочтительно гумостим разбавляют дистиллированной водой до концентрации 1.25%, а хлорид кальция растворяют в воде до концентрации 0.55% и затем смешивают указанные растворы в объемном соотношении 4:1.
4. Способ обработки семян растений стимулятором роста, обогащенным кальцием, заключающийся в обработке семян сельскохозяйственных культур стимулятором по п.1 при концентрации последнего 0,01-0,0001% гуминовых кислот.
