Способ предпосевной обработки семян козлятника восточного с использованием наночастиц железа

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ предпосевной обработки семян козлятника восточного Galega orientalis Lam, включающий их скарификацию. Скарифицированные семена обрабатывают стимулятором роста гибберелином ГАЗ в концентрации менее 0,001 мас.% и суспензией наночастиц Fe в концентрации 0,002-0,008 мас.% в смеси нейтрального католита рН 9 и Eh=-350…-400 мВ с водопроводной водой рН 8 и Eh=+200…+250 мВ в соотношении 1:5 в вакуумной среде при давлении 650-680 мм рт.ст. При этом осуществляют одновременное перемешивание в барабане с частотой вращения 10 об/мин в течение 30-45 мин. Способ обеспечивает активацию проращивания семян и повышение их энергии прорастания. 3 табл., 3 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к отрасли растениеводства, а именно к способу предпосевной обработки семян многолетних бобовых трав, имеющих твердую влагонепроницаемую оболочку.

Козлятник восточный является перспективной ресурсоэнергосберегающей многолетней бобовой кормовой культурой, способной на протяжении 10-12 лет давать 100 ц к.ед./га, 17-19 ц/га переваримого протеина, усваивать из атмосферы и накапливать в почве до 200 кг/га азота. При возделывании козлятника восточного, как и большинства многолетних бобовых кормовых культур, необходимо учитывать их низкую полевую всхожесть, обусловленной твердосемянностью, достигающей 50-98% [1, 2, 3, 4].

Для повышения полевой всхожести козлятника восточного необходимым обязательным приемом технологии его возделывания является предпосевная, за 7-10 дней до посева, скарификация семян. Для скарификации используются специальные машины: СКС-1, СКС-20, СКС-30 [1, 3].

Скарификация семян позволяет повысить урожайность до 102 ц/га зеленой массы, 29 ц/га сухого вещества и выход кормовых единиц свыше 25 ц/га [1].

Однако максимальной полевой всхожести путем скарификации возможно достичь в производственных условиях только до 60,7-69% [1]. Поэтому поиск способов повышения полевой всхожести семян козлятника восточного имеет особенно важное значение.

Широко известен и применим в производстве способ обработки семян трав перед посевом гиббереллиновой кислотой ГАЗ с целью повышения полевой всхожести и энергии прорастания, а также прерывания состояния физического экзогенного покоя, т.е. твердосемянности. Механизм действия ГАЗ связан с изменением проницаемости мембран растительных клеток и используется как включатель активации генов за счет высокой полярности карбо- или гидроксильных групп [5].

Известны способы обработки посевного материала и вегетативной массы электрохимически активированной (ЭХА) водой - католитом, образующимся в катодной зоне диафрагменного электролизера, который (католит) обладает биостимулирующим действием [7, 8, 9, 13].

Известны способы, усиливающие стимулирующее воздействие католита путем совместной обработки с семенами в вакуумной среде, что позволяет сократить период их прорастания, повысить энергию прорастания и всхожесть в результате активной проницаемости католита через мембраны клеток семян [8, 11].

Известен эффективный способ обработки семян путем замачивания их в растворе католита с наночастицами железа и стимулятором роста гиббереллином [15].

Взаимодействие наночастиц металлов с растениями сопровождается их встраиванием в мембраны, проникновением в клетки и клеточные органеллы и находит практическое применение для предпосевной обработки семян [16].

Однако перечисленные способы обработки семян не полностью реализуют биологический потенциал посевного материала, поскольку не предусматривают полного вывода семян из глубокого физического покоя.

Целью изобретения является активация проращивания семян козлятника восточного Galega orientalis Lam, повышение энергии прорастания, их полевой всхожести и вывода из состояния глубокого физического покоя путем комплекса обработок скарифицированных семян стимулятором роста гиббереллином ГАЗ в концентрации менее 0,001 мас.% и суспензией наночастиц Fe в концентрации 0,002-0,008 мас.% в смеси нейтрального католита рН 9 и Eh=-350…-400 мВ с водопроводной водой в соотношении 1:5 в вакуумной среде при давлении 650-680 мм рт.ст. с одновременным перемешиванием в барабане с частотой вращения 10 об/мин в течение 30-45 мин.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый способ объединяет такие технологические приемы, как скарификацию семян [1], обработку семян суспензией наночастиц Fe с гиббереллиновой кислотой ГАЗ [15], обработку семян в смеси с нейтральным католитом [8] и обработку семян в смеси с нейтральным католитом в вакуумной среде [11, 12] по схемам лабораторных опытов, представленных в табл. 1, 2 и 3.

При исследовании использовали сорт козлятника «Казбек», селекции Поволжского НИСХ им. П.Н. Константинова, г. Кинель, Самарской обл., посевные качества которого отвечали требованиям ГОСТ 19450-98 (лабораторная всхожесть 92%).

Электрохимическую активацию исходной водопроводной воды (рН 8, Eh=+200…+250 мВ) в лабораторных условиях проводили на диафрагменном электролизере ЭСПЕРО-1, выпускаемом ташкентской фирмой и широко рекомендуемом в Интернете с оптимальным периодом электролиза 7 мин [9]; вакуумную обработку на установке с вращающимся барабаном ММ001 китайской фирмы «TUV»; скарификацию семян - мелкозернистой наждачной бумагой.

При проведении опыта использованы наночастицы Fe, полученные методом высокотемпературной конденсации на установке «МиГен» [17]. Предварительное изучение морфологии данных частиц на сканирующем электронном микроскопе JSM 7401F («JEOL», Япония) характеризовало их как сферические образования размером 103±2 нм. В свою очередь, использование методов рентгеновской дифрактометрии и мессбауровской спектроскопии идентифицировало на поверхности наночастиц оксидные пленки, составляющие 4-15% от их массы.

Для создания суспензий наночастиц Fe и гиббереллина ГАЗ навеску согласно концентрации помещали в электрохимически активированный нейтральный католит с рН 8-9 и редокс-потенциалом Eh=-350…-400 мВ [8, 15] и диспергировали.

Концентрация наночастиц в суспензии определялась нами на основании данных авторов из ранее проведенных работ [16, 18]. Так, суспензии наночастиц Fe концентрации 0,002-0,008 мас.% положительно влияли как на энергию прорастания, так и на лабораторную всхожесть семян. Увеличение концентрации до 0,01 мас.% приводило к подавлению прорастания даже по сравнению с контролем.

На этом основании нами определена при лабораторных опытах концентрации наночастиц Fe в суспензии в пределах от 0,002 до 0,008 мас.% (табл. 3).

Семена, обработанные по схемам, представленных в табл. 1, 2 и 3, закладывали в чашки Петри для определения ожидаемой полевой и лабораторной всхожестей.

У многолетних бобовых трав к лабораторной всхожести относятся нормально проросшие семена за 14 сут. и плюс все не проросшие, но твердые семена [12].

Однако лабораторная всхожесть как оценочный показатель в семеноводстве и на кормовые цели не достоверна и не применима, т.к. не характеризует однородность и густоту всходов, снижает показатель урожайности зеленой массы, сухого вещества и качества семян [1, 12].

Результаты лабораторных опытов (табл. 1, 2 и 3) представлены на фиг. 1, 2 и 3.

Так, гиббереллин ГАЗ как стимулятор прорастания семян для нарушения физического покоя обеспечил повышение лабораторной всхожести с 50 до 60% и количества нормально проросших семян с 24 до 46% (фиг. 1).

Результаты лабораторного опыта 2 (фиг. 2) показали, что скарификация семян козлятника по вариантам I и II повысила количество нормально проросших семян по сравнению с опытом 1 - с 42-46% до 68-70%.

Следует отметить, что низкий процент проросших скарифицированных семян при обработке нейтральным анолитом (фиг. 2) можно объяснить, по нашему мнению, тем, что максимальный эффект биосинтеза ГАЗ при культивировании гриба F. Monili-forme как стимулятора наблюдался при конечном рН до 4,7, не достигая, однако, рН 7 [5], и подкисление среды определило такой показатель - 40%.

Результаты лабораторного опыта 3 (фиг. 3) показали, что вакуумная обработка семян по всем вариантам значительно повышает лабораторную всхожесть, а по сравнению с опытами 1 и 2 превосходство составило 20-30%.

Однако вакуумная обработка скарифицированных семян в варианте с раствором нейтрального католита суспензии наночастиц Fe с ГАЗ (фиг. 3, II вариант) максимально повысила лабораторную всхожесть по сравнению с контролем, I и III вариантами с 60 до 83%. При этом всхожесть превысила стандартные товарные требования, а также показатели, приводимые в литературных источниках [1, 6, 8, 9], на 10-20% (фиг. 3).

Если при скарификации нарушается только оболочка семян, то их вакуумная обработка в смеси нейтрального католита суспензии наночастиц Fe и ГАЗ сокращает даже запаздывание действия гиббереллина, которое составляет примерно 6 часов, и ускоряет набухание семян [14].

Заключительно, обязательным технологическим приемом является инокуляция семян непосредственно в день посева специфичным бактериальным удобрением для козлятника восточного - активным штаммом клубеньковых бактерий R. galegae [1, 3], что обеспечивает получение достаточно более высокой прибавки урожайности, заложенной нами в предлагаемом способе обработки семян.

Источники информации

1. Довнар И.А. Приемы оптимизации технологии возделывания козлятника восточного (Galega orientalis Lam.): Дисс. канд. с.-х. наук. - Жодино, 2003. - 153 с.

2. Попцов А.В. Биология твердосемянности. - М.: Наука, 1976. - 157 с.

3. Райт Х.А. Семеноводство галеги. Таллин: УИВ Госагропрома ЭССР, 1988, - 24 с.

4. Подгорный П.И. Растениеводство. - М.: Гос. из-во с/x литературы, 1957 - С. 542-574.

5. Гамбург К.З., Кулаева. О.Н., Муромцев Г.С., Прусакова Л.Д., Чкаников Д.И. Регуляторы роста растений. - М.. Изд-во «Колос», 1979. - С. 35-86.

6. Муромцев Г.С., Агнистикова В.Н. Гормоны растений гиббереллины. - М.: Наука, 1973. - 270 с.

7. Калунянц К.А., Кочеткова А.А.., Сушенкова О.А., Садова А.И., Филатова Т.В. Интенсификация технологических процессов обработки зерна электрохимическим воздействием // Совещание по электрохимической активации сред. Тезисы докладов. - Всесоюзное химическое общество им. Д.И. Менделеева, 1987. - С. 83.

8. Патент на изобретение RU №2429592. Способ выращивания гидропонных кормов. / С.А. Мирошников, Т.Д. Дерябина и др., опубликовано 27.09.2010. Бюл. №27.

9. Патент на изобретение RU №2349072. Способ некорневой подкормки озимой пшеницы. / Э А. Александрова, Р.М Герчаулова и др., опубликовано 20.03.2009. Бюл. №8.

10. Патент на изобретение RU №2234945. Стабилизатор водного раствора и водосодержащего сырья с самопроизвольно изменяющимися окислительно-восстановительными свойствами. / В.М. Дворников, опубликовано 27.08.2004.

11. Патент на изобретение РФ №2477942. Способ предпосевной обработки семян нута. / С.А. Мирошников, A.B Малышева, Т.Д. Дерябина и др. Опубликовано 27.03.2013. Бюл. №35.

12. Методические указания по проведению исследовании в семеноводстве многолетних трав. / ВНИИ кормов им В.Р. Вильямса. - Москва, 1986. - 135 с.

13. Патент на изобретение RU №946484. Способ обработки злаковых культур. / Р.Р. Ахметов, Ш.Я. Гилязетдинов, И.А. Язин и др., опубликовано 30.07.92. Бюл. 28.

14. Mann J.D. Mechanism of action of gibberellins. - In: Gibberellins and Plant.Ed.by H.N.Krishnamoorthy, Harvana Agr. Univ. Hissar, New Delbi, 1975, p. 239-267.

15. Заявка на изобретение №2015150156 РФ. Аэрогидропонный способ выращивания зеленых кормов. / С.А. Мирошников, Е.А. Сизова, Т.Д. Дерябина и др., дата регистрации 23.11.2015 г.

16. Виноградова Д.Л., Малышев Р.А., Фломанис Г.Э. Экономические аспекты применения нанотехнологий в земледелии. // Под общ. ред. Г.В Павлова. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2005. - 58 с.

17. Жигач АН., Лейпунский И.О., Кусков М.Л. и др. Установка для получения и исследования физико-химических свойств наночастиц металлов. // Приборы и техника эксперимента, №6, 2000. - С. 12.

18. Заявка на изобретение №2014149835 РФ. Способ предпосевной обработки семян. / С.А Мирошников, Е.А. Сизова и др., дата регистрации 09.12.2014.

ГАЗ

Способ предпосевной обработки семян козлятника восточного Galega orientalis Lam, включающий их скарификацию, отличающийся тем, что скарифицированные семена обрабатывают стимулятором роста гибберелином ГАЗ в концентрации менее 0,001 мас.% и суспензией наночастиц Fe в концентрации 0,002-0,008 мас.% в смеси нейтрального католита рН 9 и Eh=-350…-400 мВ с водопроводной водой рН 8, Eh=+200…+250 мВ в соотношении 1:5 в вакуумной среде при давлении 650-680 мм рт.ст. с одновременным перемешиванием в барабане с частотой вращения 10 об/мин в течение 30-45 мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оперативному контролю скрытой и явной зараженности насекомыми зерновой насыпи и может быть использовано при исследовании качества партий продовольственного зерна, предназначенных для хранения в зерноперерабатывающей промышленности и семеноводстве.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству, и может найти применение при возделывании клевера лугового на семена. Перед посевом семена замачивают в 0,1% водном растворе пищевой соды и биопрепарата фармайода, а в фазу бутонизации - начале цветения посевы семенного травостоя опрыскивают водным раствором 0,2% и 0,1% цветков клевера и стевии.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнология, в частности, к средствам для предпосевной обработки семян овощных культур в условиях защищенного грунта.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. При осуществлении способа повышения урожайности и качества картофеля собирают ягель.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к комбинированным способам проращивания семенных клубней для выращивания раннего картофеля. Способ включает проращивание клубней 1 световым способом до получения ростков величиной 3-5 мм в течение 15-20 дней при температуре 12-15°C.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству. Для повышения урожайности селекционных форм кукурузы в условиях муссонного климата семена кукурузы выдерживают в 10%-ном водном настое сухих ягод бархата амурского в течение 18-24 часов при комнатной температуре.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству. Способ осуществляют путем обработки семян электрохимически активированным катодным раствором наночастиц сплава железа и кобальта в процентном соотношении соответственно 70 на 30.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам применения биоорганического удобрения на базе использования городских осадков сточных вод. Способ повышения урожайности зерновых культур заключается во внесении осадков сточных вод, очищенных от болезнетворных микроорганизмов и гельминтов путем длительного компостирования, при выращивании зерновых культур одним из следующих приемов.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство для яровизации семенного картофеля включает емкость с биологически активным препаратом, подающий и выгрузной транспортеры, перфорированный ленточном конвейер для непрерывного перемещения семенного картофеля, центробежный насос, который обеспечивает подачу рабочего раствора из емкости с биологически активным препаратом по трубопроводу на форсунки, установленные над конвейером внутри камеры обработки биологически активным препаратом, поддон, установленный под перфорированным ленточным конвейером, для сбора и возвращения рабочего раствора в емкость, камеру световой обработки семенного картофеля со светоотражающим внутренним покрытием.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к обработке семян кормовых культур перед посевом. Осуществляют насыщение в озонаторе цеолитсодержащей глины аланит слоем 1-3 см в течение 2-3 мин.

Изобретение относится к области растениеводства и может быть использовано в предпосевной обработке гибридных семян картофеля. Способ заключается в том, что на гибридные семена картофеля воздействуют фенольными соединениями хвойных деревьев. Для этого используют измельченные шишки хвойных пород, которые выдерживают в термальной минеральной воде «Кармадон» в соотношении 1:10 в течение 4-5 часов. После чего гибридные семена картофеля замачивают при экспозиции 40-60 минут с последующим посевом в грунт. Изобретение позволит повысить эффективность, всхожесть и продуктивность семян картофеля при снижении затрат за счет утилизации отходов древесины. 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют протравливание семян озимой пшеницы баковой смесью в составе: бишофит (3 л/т) + тебу 60 (0,4 л/т) + вода. Рабочий водный раствор составляет 10 л/т. Затем в фазу колошения - цветения опрыскиваются растения баковой смесью в составе: бишофит (3 л/га) + тебу 60 (0,4 л/га) + гумат К (0,4 л/га) + глицин (4 г/га). Рабочий водный раствор составляет 200 л/га. Изобретение позволяет повысить урожайность пшеницы. 1 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в технологии возделывания семенных посевов растений гречихи. Сущность изобретения заключается в том, что в фазу молочно-восковой спелости нижних кистей гречихи посевы обрабатывают водным раствором амарантовой муки из расчета 600-800 г на гектарную норму. Способ позволяет снизить осыпаемость с 71,2% на контроле до 24% на предлагаемом варианте, повысить качество семян гречихи, увеличить урожай. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ снижения содержания кадмия в зерне озимой пшеницы включает заделку в почву сидеральной культуры - клевера лугового - в фазу цветения с последующим запахиванием через 30 дней, после чего осуществляют посев озимой пшеницы после сидерального пара в осенний период. Данное изобретение позволяет снизить содержание токсичного тяжелого металла кадмия в зерне озимой пшеницы при ее посеве после заделки клевера полевого в фазу цветения, а также получить более качественную экологически чистую продукцию. 1 табл.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Установка для предпосевной обработки семян бахчевых культур содержит бункер для семян, камеру для обработки, выполненную в виде ванны. Бункер для семян выполнен в виде сетчатой корзины с ячейками сетки, предотвращающими проход через ячейки обрабатываемых семян, корзина шарнирно установлена на лучах крестовины, а лучи закреплены на приводном валу, имеющем возможность регулировки скорости вращения. Приводной вал установлен над ванной, заполненной подогретым до 80°С раствором сульфата типа бишофита формулы MgCl2*6H2O. Для привода вала с лучами крестовины применен мотор-редуктор, скорость вращения вала обеспечивает возможность выдержки корзины в ванне в пределах 60…65 с. Повышение качества обработки семян обеспечено устройством для борботирования, содержащим струеобразователи, подключенные к насосной установке. Изобретение обеспечивает возможность регулирования времени воздействия препарата на семена, упрощение конструкции и повышение урожайности бахчевых культур. 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает посев гороха среднеспелых сортов с нормой высева 0,7 млн. шт./га на глубину 5-6 см. Поперек посева гороха или по диагонали рядовым способом высевают люпин узколистный сорта Надежда на глубину 3-4 см с нормой высева 0,6 млн. шт./га. Способ позволяет повысить урожайность зерна гороха путем создания благоприятных условий для роста и развития растений и исключения полегания гороха, а также снизить потери урожая при уборке. 1 табл., 1 пр.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к агрохимии. Композиция, предназначенная для стимулирующей обмазки корней растения после добавления воды, содержащая разветвленный полиозид, а также полезное вещество, отличается тем, что указанный разветвленный полиозид представляет собой ксантановую камедь в форме порошка, частицы которого имеют размер меньше 177 мкм. Дисперсная композиция содержит a) частицы разветвленного полиозида диаметром больше 70 мкм и меньше 250 мкм, причем указанный разветвленный полиозид представляет собой ксантановую камедь; b) полезное активное вещество, находящееся в "сухой" форме; c) в случае необходимости нейтральную матрицу, стабилизирующую активное вещество. Способ получения композиции для стимулирующей обмазки корней растения включает стадию добавления воды в композицию по любому из пп. 1-13. Применение композиции, полученной способом по п.14, для осуществления стимулирующей обмазки корней растения. Способ переноса полезного вещества к корням растения включает стадии (i) получения композиции для стимулирующей обмазки корней, содержащей полезное вещество и разветвленный полиозид способом по п.14 и (ii) нанесения этой композиции для стимулирующей обмазки корней на корни растения. Способ посадки растения включает стадию посадки растения в субстрат, обеспечивающий рост растения, при этом корни растения покрывают композицией, полученной способом по п. 14. Изобретения позволяют стимулировать корни обрабатываемых растений и получать обмазку непосредственно перед обработкой растений. 6 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 табл., 9 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ стимуляции семян сельскохозяйственных культур, заключающийся в том, что семена обрабатывают в воде при контрастных температурах 20°С и 40°С по 30 сек каждой в течение 20-40 мин с одновременным пропусканием через обрабатывающую семена воду переменного электрического тока от 1 до 5 А. Обработанные при контрастных температурах семена подвергают дополнительной обработке импульсным лазерным излучением в течение 3-30 мин с частотой следования импульсов от 20 Гц до 33 Гц и длительностью от 10 до 20 нс. Также предложено устройство для реализации заявленного способа. Изобретение обеспечивает повышение всхожести семян, энергии прорастания, ускорения роста проростков и развития их корневой системы. 2 н.п. ф-лы, 3 ил, 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к овощеводству. Способ включает обработку растений биопрепаратом. При этом перед посевом огурцов в почву вносят сухой помет из расчета 100 кг/га азота и на его фоне в течение вегетации посевы периодически стимулируют водным 0,2% раствором измельченных шишек хвойных пород, которые предварительно настаивают в соотношении 1:100 в течение 10-12 часов. Способ позволяет упростить способ, повысить продуктивность растений и снизить их заболеваемость. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ выращивания картофеля ростками, включающий обработку их удобрительными крахмалсодержащими веществами. При этом теневые ростки при длине 6-12 см замачивают в течение 1-1,5 часа в приготовленной смеси измельченных клубней, к которым добавляют гумат калия и парааминобензойную кислоту по 0,1% водного раствора каждого. Способ обеспечивает получение качественного урожая без дополнительных затрат. 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ предпосевной обработки семян козлятника восточного Galega orientalis Lam, включающий их скарификацию. Скарифицированные семена обрабатывают стимулятором роста гибберелином ГАЗ в концентрации менее 0,001 мас. и суспензией наночастиц Fe в концентрации 0,002-0,008 мас. в смеси нейтрального католита рН 9 и Eh-350…-400 мВ с водопроводной водой рН 8 и Eh+200…+250 мВ в соотношении 1:5 в вакуумной среде при давлении 650-680 мм рт.ст. При этом осуществляют одновременное перемешивание в барабане с частотой вращения 10 обмин в течение 30-45 мин. Способ обеспечивает активацию проращивания семян и повышение их энергии прорастания. 3 табл., 3 ил.

Наверх