Способ повышения всхожести семян пшеницы
Владельцы патента RU 2744865:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" (ФГБНУ ФНЦО) (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ повышения всхожести семян пшеницы включает обработку семян кремнийсодержащим стимулятором развития растений, причем предпосевную обработку семян проводят с использованием замачивания семян пшеницы в рабочих растворах гидротермального нанокремнезема в концентрациях 0,5-0,0001% в течение 120 минут. Изобретение позволяет стимулировать развитие растений, в качестве которых используют пшеницу, на стадии проращивания. 3 табл., 6 пр.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к повышению всхожести семян пшеницы и использования в получении микрозелени на ее основе.
Известен способ, при котором используют для предпосевной обработки семян кремнийсодержащее вещество крезацин, который смешивают с раствором дифенилмочевины (патент № 2370936, опубликован 20.05.2009, МПК А01С1/06).
Используют ряд методов с применением крезацина, в которых дополнительно вводят и другие вещества, повышающие всхожесть семян (патенты: № 2454057, опубликован 11.03.20011; № 2576534, опубликован 10.07.2014; № 2583091 опубликован 10.05.2016, МПК А01С1/06).
Однако все указанные технические решения достаточно сложные, поскольку требуют дополнительного введения стимулирующих веществ.
Наиболее близким техническим решением является способ, в котором для повышения урожайности плодов кабачка используют водный золь нанокремнезема (Зеленков В.Н., Петриченко В.Н., Потапов В.В. Влияние гидротермального нанокремнезема на урожайность, качество плодов кабачка и уровень накопления биогенных микроэлементов и токсичных элементов свинца и кадмия / Сборник научных трудов «Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты». Вып. 25. – М.: РАЕН, 2017. С. 43-50).
В известном способе-прототипе водный золь нанокремнезема используют как дозированную двукратную некорневую подкормку по листу растений кабачка в начальной фазе фотосинтеза при первых 4-5 листьев и в фазе массовой бутонизации - начала цветения, что сужает распространение данного стимулятора развития растений, усложняет технологию его использования и не отвечает на практические вопросы возможностей использования данного стимулятора природного происхождения для зерновых культур в начальных стадиях развития растений – проращивания семян для предпосевной подготовки для широкого использования в растениеводстве и для использования в технологиях нового направления овощеводства – получения микрозелени на основе пророшенных семян пшеницы для использования как биологически активных добавок к пище самостоятельно или ингредиентов «конфетти» салатов.
Технический результат - расширение возможности использования водных золей кремнезема гидротермального (природного) происхождения для повышения всхожести семян пшеницы для реализации технологий получения микрозелени растений или в качестве предпосевной обработки семян для посева в открытом грунте.
Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от прототипа проводят предпосевную обработку, замачивая семена пшеницы в водном золе гидротермального нанокремнезема концентрации 0,50-0,00001% в течение 120 минут.
Способ осуществляется следующим образом:
Гидротермальный нанокремнезем получен ультрафильтрационным концентрированием и очисткой от примесей термальной природной воды с северного склона вулкана Мутновский в ООО НПФ «Наносилика» (г. Петропавловск-Камчатский). Используемый в испытаниях исходный золь нанокремнезема характеризовался исходной концентрацией по кремнезему 5,0%, полидисперсностью составляющих его наночастиц с преобладанием частиц размером 10-20 нм.
Для обработки семян готовили рабочий раствор непосредственно перед обработкой семян, разводя исходный 5,0 %-ный золь ГНК дистиллированной водой и готовя растворы концентраций от 1,0 до 0,0001% по кремнезему. Гидротермальный нанокремнезем (ГНК) имеет высокую биохимическую активность, высокую скорость проникновения кремния в форме наночастиц в ткани и органы, с высокой сорбционной емкостью за счет размеров частиц кремнезема, их дзета-потенциала и площади поверхности до 500 см2/г. В приготовленном растворе стимулятора развития растений отсутствуют токсические вещества, что позволяет раствору иметь более высокую экологичность и биодоступность в ткани семян, в частности, к эндосперму и ускорить процесс прорастания.
Реализация способа приведена в нижеприведенных примерах.
Пример 1. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 1,0 % исходный золь нанокремнезема концентрации 5,0 % вводили из расчета 20 мл исходного золя ГНК на 80 мл дистиллированной воды и перемешивали при комнатной температуре.
Семена пшеницы озимой сорта Московская 56 обрабатывали полученным рабочим раствором, выдерживая их в растворе в течение 120 минут. Проращивание семян проводили в темноте согласно ГОСТ 12038-84 с изменениями – вместо фильтровальной бумаги использовали подложку из минеральной ваты. Экспозиция – 7 суток. Количество семян по 100 шт. в варианте, повторность трехкратная. Полив проводили дистиллированной водой по мере подсыхания подложки. Температура 200 С.
Пример 2. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,5% вводили исходный золь 5% ГНК в дистиллированную воду при перемешивании при комнатной температуре из расчета 20 мл исходной ГНК на 80 мл дистиллированной воды и перемешивании при комнатной температуре. Обработку семян и проращивание проводили аналогично примеру 1.
Пример 3. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,1 % использовали исходный золь нанокремнезема концентрации 5,0 %, который вводили из расчета 2 мл ГНК на 98 мл дистиллированной воды и перемешивании при комнатной температуре. Обработку семян и проращивание проводили аналогично примеру 1.
Пример 4. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,01 % использовали 1 мл ГНК рабочего раствора концентрации 0,1 % (приготовление в примере 3) и разводили при перемешивании дистиллированной водой в соотношении 1 мл на 99 мл при комнатной температуре. Обработку семян и проращивание проводили аналогично примеру 1.
Пример 5. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,001 % использовали 1 мл рабочего раствора концентрации 0,01% (приготовление в примере 4) и разводили при перемешивании дистиллированной водой в соотношении 1 мл на 99 мл при комнатной температуре. Обработку семян и проращивание проводили аналогично примеру 1.
Пример 6. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,0001 % использовали 1 мл рабочего раствора концентрации 0,001% (приготовление в примере 5) и разводили при перемешивании дистиллированной водой в соотношении 1 мл на 99 мл при комнатной температуре. Обработку семян и проращивание проводили аналогично примерам 1.
У проростков пшеницы после проращивания семян определяли всхожесть в соответствии с ГОСТ 12038-84. на 7 сутки после посева, высоту ростков, массу 100 ростков и содержание сухих веществ в полученных образцах. Полученные экспериментальные данные по показателям эффективности проращивания семян при применении ГНК разных концентраций в предлагаемом способе и показатели качества ростков приведены в таблицах 1-3.
Таблица 1 Влияние ГНК на всхожесть (%) семян озимой пшеницы сорта Московская 56 (7-е сутки после посева)
| Вариант опыта | Всхожесть семян, % | Повышение всхожести семян, % |
| Предварительное замачивание семян в воде - контроль | 88,0 | - |
| Предвари тельное замачивание семян в 1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 84,7 | -3,8 |
| Предварительное замачивание семян в 0,5 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 89,3 | +1,5 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 93,2 | +5,9 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,01 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 94,4 | +7,3 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 89,4 | +1,6 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,0005 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 89,2 | +1,4 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,0001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 88,4 | +0,5 |
Таблица 2 - Влияние золей ГНК разной концентрации на высоту ростков и массу 100 ростков озимой пшеницы сорта Московская 56
| Вариант опыта | Высота ростков, см | % увеличения высоты ростка | Масса 100 ростков, г | % увеличения массы 100 ростков |
| Предварительное замачивание семян в воде - контроль | 10,4 | - | 9,1 | - |
| Предвари тельное замачивание семян в 1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 8,9 | -14,4 | 8,2 | -9,9 |
| Предварительное замачивание семян в 0,5 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 10,8 | +3,8 | 9,4 | +3,3 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 11,8 | +13,5 | 10,1 | +11,0 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,01 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 12,4 | +19,2 | 10,7 | +17,6 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 11,5 | +10,6 | 9,7 | +6,6 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,0005 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 11,0 | +5,8 | 9,5 | +4,4 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,0001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 10,6 | +1,9 | 9,1 | 0 |
Таблица 3 - Влияние ГНК на содержание сухих веществ в ростках после проращивания озимой пшеницы Московская 56 (7-е сутки после посева)
| Вариант опыта | Содержание сухих веществ в ростках, % | Увеличение сухих веществ в ростках, % |
| Предварительное замачивание семян в воде - контроль | 10,3 | - |
| Предвари тельное замачивание семян в 1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 10,2 | -1,0 |
| Предварительное замачивание семян в 0,5 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 10,5 | +1,9 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 10,8 | +4,9 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,01 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 11,7 | +13,6 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 11,5 | +11,7 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,0005 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 11,3 | +9,8 |
| Предвари тельное замачивание семян в 0,0001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин. | 11,1 | +7,8 |
Полученные данные позволяют заключить, что нанокремнезем гидротермального происхождения является стимулятором развития растений на стадии проращивания и может найти применение без дополнительных затрат на предпосевную обработку семян, упростить способ и его эффективность, расширить области применения в технологиях получения микрозелени пшеницы, а также для получения пророщенных семян пшеницы для питания.
Способ повышения всхожести семян пшеницы, включающий обработку семян кремнийсодержащим стимулятором развития растений, отличающийся тем, что предпосевную обработку семян проводят с использованием замачивания семян пшеницы в рабочих растворах гидротермального нанокремнезема в концентрациях 0,5-0,0001% в течение 120 минут.
