Способ предпосевной обработки семян
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает семена сельскохозяйственных культур, их предпосевную обработку водным раствором экстракта растений рейнутрии японской, посев, получение проростков и их оценку. В качестве семян сельскохозяйственных культур используют семена пшеницы мягкой яровой, ячменя ярового, сои, обрабатывают их перед посевом водным раствором экстракта растений рейнутрии японской в концентрации 1-5% путем опрыскивания их из расчета 1 мл на 100 г семян. Способ позволяет повысить энергию прорастания и всхожести семян сельскохозяйственных культур, устойчивых к поражению плесневыми грибами при одновременном снижении расхода препарата. 3 табл., 3 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам стимулирования прорастания семян сельскохозяйственных культур, и может быть использовано для предпосевной обработки семян.
Известен способ предпосевной обработки семян, при котором семена перед посевом замачивают в экстракте люцерны в течение 6-24 часов в концентрации 0,01-1% (патент РФ №2032301, A01N 65/00, А01С 1/00, 1995 г.).
Недостаток способа заключается в том, что экстракт люцерны получают в результате термообработки (t 120-130°С) в автоклаве с последующим выпариванием. Процесс термообработки при достаточно высокой температуре усложняет способ, при этом теряется часть биологически активных веществ люцерны.
Известен способ предпосевной обработки семян, включающий замачивание семян в 5-6% водном растворе сока вязеля пестрого, отжатого в фазу цветения растений, с добавлением в отжатый сок 2-3 мл этилового спирта на 100 мл сока, в течение 3-4 часов (патент №0002528436 A01N 65/00, А01С 1/00, 2014 г.).
Недостатком способа является ограниченные сроки сбора растительного сырья (только в фазу цветения), большой расход рабочего раствора для обработки.
Известен способ повышения всхожести семян и стимуляции роста растений сельскохозяйственных культур, предусматривающий обработку семян экстрактом растений рода Juniperus (можжевельник), полученного экстракцией зеленой массы растений щелочным раствором при рН=9,5 (KZ патент №15889, A01N 65/00, А01С 1/00, 2005 г.).
Однако можжевельник обыкновенный является краснокнижным растением, а можжевельник туркестанский произрастает только в лесном поясе Памиро-Алтая и Тянь-Шаня, поэтому использование их в промышленных масштабах является нецелесообразным.
Известен способ стимулирования роста и развития растений, повышающий устойчивость растений к поражению фитопатогенными грибками, предусматривающий замачивание семян в водном растворе экстракта измельченных листьев горца сахалинского (Reynoutria sachalinensis) (патент №2395967, A01N 65/00,2010 г.).
Недостатком известного способа является то, что экстракт горца сахалинского получают путем экстракции смесью диоксида углерода и этанола в сверхкритическом состоянии, что усложняет техническое решение, а термическое воздействие более 40-45°С во время сверхкритической СО2-экстракции приводит к частичной либо полной потере ряда свойств входящих в экстракт витаминов, антиоксидантов и др. биологически активных веществ.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ предпосевной обработки семян, включающий семена растения, их предпосевную обработку водным раствором экстракта рейнутрии японской {Reynoutria japonica) в течение 24 часов. (Зорикова С.П. Рейнутрия японская (Reynoutria japonica Houtt.) в Приморском крае (биология развития, флавоноидный состав, биологическая активность): автореф. дис. … канд. биол. наук / С.П. Зорикова. - Владивосток, 2011. - 21 с.).
Недостатками известного прототипа являются:
- ограниченный одним видом подбор растений (цветочное растение Tagetes erecta) для изучения влияния водного раствора экстракта на посевные качества семян, причем не рассматривается его воздействие на сельскохозяйственные культуры;
- несущественное, в пределах ошибки опыта, статистически недостоверное повышение всхожести прорастания семян декоративного растения под влиянием водного раствора экстракта;
- неполная оценка проростков семян согласно ГОСТа 12038-84;
- способ является дорогостоящим из-за высокой нормы расхода рабочего раствора для замачивания.
Цель изобретения - повышение энергии прорастания и всхожести семян сельскохозяйственных культур, устойчивых к поражению плесневыми грибами, за счет использования дешевого доступного сырья при одновременном снижении расхода препарата.
Указанная цель достигается тем, что способ предпосевной обработки семян включает семена сельскохозяйственных культур, их предпосевную обработку водным раствором экстракта растений рейнутрии японской (Reynoutria japonica), посев, получение проростков и их оценку, при этом используют семена сельскохозяйственных культур пшеницы мягкой яровой, ячменя ярового, сои, обрабатывают их перед посевом водным раствором экстракта растений рейнутрии японской в концентрации 1-5% путем опрыскивания их из расчета 1 миллилитр на 100 граммов семян.
По сравнению с прототипом признаками изобретательского уровня предлагаемого способа предпосевной обработки семян является:
1. «… используют семена сельскохозяйственных культур пшеницы мягкой яровой, ячменя ярового, сои …», что позволяет:
- значительно увеличить область применения экстракта рейнутрии японской, а именно - в сельском хозяйстве, поскольку пшеница, ячмень и соя являются наиболее востребованными сельскохозяйственными культурами;
- расширить ассортимент экологически безопасных средств - препаратов растительного происхождения - для предпосевной обработки и стимуляции прорастания семян сельскохозяйственных растений.
2. «… обрабатывают их перед посевом водным раствором экстракта рейнутрии японской концентрации 1-5% путем опрыскивания их из расчета 1 миллилитр на 100 граммов семян», что позволяет:
- уменьшить объемы рабочего раствора для обработки семян и, таким образом, избежать перерасхода действующего биологически активного вещества.
- упростить процесс обработки семян и снизить его трудоемкость.
Признаки, указанные в отличительной части описания достижения цели, доказывают, что заявляемый способ предпосевной обработки семян обладает новизной. Совокупность признаков, приведенных в сравнении свойств заявляемого и известного решения, дает основание сделать вывод, что заявляемый способ имеет изобретательский уровень.
Предлагаемый способ предпосевной обработки семян осуществляется следующим образом.
Листья и молодые побеги R. japonica высушивают воздушно-теневым методом до уровня влажности 12%, измельчают на мельнице марки ЛЗМ для размола сухих проб до фракции 1 мм, экстрагируют С2Н5ОН 70% (EtOH 70%) при температуре 95°С, проводят вакуум-фильтрацию и переносят полученные извлечения в мерные колбы (100 мл). В результате получают экстракт темно-зеленого цвета с коричневатым оттенком и травяным ароматом. Готовый препарат хранят в герметически закрывающейся емкости из темного стекла в холодильнике. Перед обработкой семян необходимое количество экстракта деалкоголизируют выпариванием на водяной бане при температуре +90°С до исчезновения запаха спирта и доводят дистиллированной водой до начального объема. Непосредственно для обработки семян из полученного деалкоголизированного экстракта готовят растворы концентраций (0,5%; 1%; 5%; 10%; 15%; 20%), за контроль используют дистиллированную воду. Семена сельскохозяйственных культур (пшеницы мягкой яровой, ячменя ярового и сои) опрыскивают этими растворами из расчета 1 миллилитр на 100 граммов семян и оставляют на 2 суток в полиэтиленовых пакетах. Растильни наполняют увлажненным песком на 2/3 их высоты. Семена раскладывают по вариантам в 4-х кратной повторности и трамбовкой вдавливаются в песок на глубину, равную их толщине. Сверху растильни накрываются стеклами и помещают в термостат, в котором поддерживают установленные влажность и температуру (пшеница, ячмень и соя +20°С). Оценку влияния предпосевной обработки семян на энергию прорастания и всхожесть, в том числе и поражаемость грибными болезнями, в лабораторных условиях проводят соответственно на 3 и 7 сутки на каждой культуре по 7 вариантам опыта в 4-х кратной повторности согласно ГОСТа 12038-84.
Ниже приведены примеры выполнения изобретения.
Пример 1. Семена пшеницы мягкой яровой сорта Приморская 39 смачивают водными растворами экстракта в диапазоне концентраций от 0 до 20% и оставляют на 2 суток в полиэтиленовых пакетах. Результаты влияния обработки семян пшеницы мягкой яровой приведены в таблице 1.
Пример 2. Опыт проводят по примеру 1, но испытывают при обработке семена ячменя ярового сорта Восточный. Результаты приведены в таблице 2.
Пример 3. Опыт проводят по примеру 1, но испытывают при обработке семена сои сорта Муссон. Результаты приведены в таблице 3.
Как показывает анализ табл. 1, экстракт R. japonica оказывает мощное ростостимулирующее воздействие на проростки пшеницы мягкой яровой. Наилучшие результаты получены в вариантах с обработкой семян 1% и 5% водными растворами экстракта: энергия прорастания и всхожесть при опрыскивании 1% раствором составила 94,5% и 96,5% соответственно, при опрыскивании 5% раствором - 93,5% и 96,5% соответственно. На этих же вариантах отсутствуют либо незначительное количество ненормально проросших и загнивших семян, а также отсутствуют семена, пораженные плесневыми грибами, в то время как в варианте с обработкой водой энергия прорастания и всхожесть минимальны - 69,3% и 72,3% соответственно, здесь же - максимальное количество загнивших семян (8,5%) и высокий уровень зараженности грибными болезнями (34,8%).
Исследования показали (табл. 2), что при опрыскивании семян ячменя ярового 1% и 5% водными растворами экстракта рейнутрии японской отмечен максимальный эффект: при обработке 1% раствором энергия прорастания и всхожесть семян составили соответственно 83,8% и 93,5%, что выше варианта с обработкой водой (контроль) на 6,3% и 5,5%, а обработанные 5% раствором семена показали самые высокие показатели энергии прорастания (88%) и всхожести семян (95,5%), превышающие контроль на 10,5% и 7,5% соответственно. На этих же вариантах отмечена наименьшая степень поражения (1,5-2%) плесневыми грибами и минимальное количество загнивших и ненормально проросших семян.
Как свидетельствуют полученные результаты испытаний (табл. 3), водные растворы экстракта R. japonica оказывают положительное влияние на энергию прорастания и всхожесть семян сои, при этом наилучшие результаты получены при обработке 1% и 5% растворами. В концентрации 1% действие экстракта R. japonica проявляется наиболее сильно, где исследуемые показатели достигают 99,0 и 99,5% соответственно, что на 7,5 и 7% выше, чем на контроле, а в варианте с обработкой 5% раствором экстракта энергия прорастания составляет 97,8%, всхожесть - 98,3%, что несколько ниже, чем при обработке 1% раствором. На этих же вариантах отсутствуют загнившие семена и наименьший процент пораженных плесневыми грибами семян - 0,5-1,3%.
Таким образом, анализ полученных данных, приведенных в таблицах 1-3, показал, что полученный из зеленой массы растений экстракт рейнутрии японской оказывает мощное ростостимулирующее действие на семена пшеницы мягкой яровой, ячменя ярового и сои. Наибольшее положительное влияние на энергию прорастания, всхожесть и поражаемость фитопатогенными грибами сельскохозяйственных культур оказали водные растворы экстракта в диапазоне концентраций от 1% до 5%. Концентрация менее 1% недостаточно эффективна, а увеличение концентрации свыше 5% не приводит к дальнейшему повышению эффективности препарата и ведет к перерасходу действующего биологически активного вещества.
Поэтому 1-5% водные растворы экстракта Reynoutria japonica EtOH 70% деалкоголизированного целесообразно рекомендовать для использования в сельском хозяйстве для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур, поскольку активное образование мощных ростков и корешков является залогом качественного обеспечения растений элементами питания, что в последствии сказывается на продуктивности растений. Благодаря биогенному происхождению и низким рабочим концентрациям действующего вещества, экстракт R. japonica относится к экологически безопасным средствам. Помимо низкой токсичности, экстракт характеризуются многофункциональным эффектом, широким спектром действия в отношении различных сельскохозяйственных культур.
Способ предпосевной обработки семян, включающий семена сельскохозяйственных культур, их предпосевную обработку водным раствором экстракта растений рейнутрии японской, посев, получение проростков и их оценку, отличающийся тем, что используют семена сельскохозяйственных культур пшеницы мягкой яровой, ячменя ярового, сои, обрабатывают их перед посевом водным раствором экстракта растений рейнутрии японской в концентрации 1-5% путем опрыскивания их из расчета 1 миллилитр на 100 граммов семян.
