Способ предпосевной обработки семян озимого рапса

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ обработки семян озимого рапса, согласно которому семена протравливают препаратом «Фитоспорин-М», представляющим собой живые клетки и споры эндофитной бактерии Bacillus subtius, содержащим 1×10⁹ живых клеток и спор на 1 мл, при этом обработку проводят водным раствором препарата «Фитоспорин-М» в дозе 1,5 г препарата на 1 кг семян. Протравленные семена обрабатывают градиентным магнитным полем путем пропускания семян сверху вниз через установку, выполненную в виде вертикальной колонны-трубы длиной 1 м. Время прохождения семян через колонну-трубу, состоящую из двух мембран с закрепленными на них магнитными пластинами, составляет 0,1 с, скорость движения семян постоянна и семена самотеком поступают в сторону приямка-емкости. Изобретение обеспечивает удешевление способа, повышение его экономичности и экологической безопасности, а также повышение его эффективности. 1 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству в области растениеводства, в частности к предпосевной комбинированной обработки семян физиологически активным веществом и градиентным магнитным полем.

Современные тенденции в области обеззараживания семян перед посевом направлены на поиск новых рациональных и экологически чистых технологий. Перспективным в решении поставленной задачи является способ обработки семян комбинированный физиологического активного вещества и градиента магнитного поля, в частности по семенам озимого рапса, известные из источников, исследования проводились не достаточно полно.

Влиянием магнитного поля (МП) на растения интересовались известные ученые «Перспективы использования физических факторов в сельском хозяйстве» / Н.В. Войтович, Г.В. Козьмин, А.Г. Ипотова. Сб. научн. тр.: - М. - 1995. - 128 с.

Разностороннее влияние МП на изменение хода метаболических процессов, происходящих в растениях, объясняют изменением энергетического состояния семян. Магнитобиологические эффекты связывают с изменением характеристик молекул биопотенциалов и электропроводимости мембран клеток, происходящих под влиянием МП. Одной из причин физиологических изменений, возникающих в сменах растений, является индукционирование МП. Оно возникает при движении биологических процессов в переменном (градиентном) магнитном поле.

Несмотря на наличие известных экспериментальных материалов, в настоящее время на дополнительное воздействие на предпосевную обработку семян отсутствуют убедительные объяснения причин взаимодействия МП с биологическими системами, таким как использование, на сегодня, которым является экологический безопасный препарат «Фитоспорин-М». Препарат «Фитоспорин-М» относится к биологическим препаратам нового поколения. В его состав входит спориевая культура, которая подавляет размножение бактерий и грибков, применять его можно, в том числе эффективной предпосевной обработки (протравливания) семян озимого рапса, как сортов «Северянин» и «Столичный», т.е. за счет комбинированной обработки данных сортов озимого рапса физиологически активным веществом и градиентным магнитным полем.

Следует отметить, что ранее известными авторами были выдвинуты гипотезы в отношении воздействий МП на биологические объекты. В соответствии с гипотезой электромагнитной индукции переменное магнитное поле наводит внутри объекта электродвижущую силы, подобные токам Фарадея. В результате взаимодействия индукционных токов с живыми тканями, их клетки как бы получают дополнительную энергию, что приводит к изменению биохимических процессов.

Рапс (Brassica napus) - однолетнее озимое или яровое растение семейства капустных (крестоцветных). В диком виде не встречается. В России появился в XIX в. Рапс произошел от скрещивания озимой или яровой сурепицы с капустной огородной. Соцветие кисть с 25-40 цветками. Рапс дает самое раннее сырье для маслобойных заводов. Рапс - растение длинного дня. По зимнестойкости близок к озимому ячменю. Лучший предшественник озимого рапса занятой (клеверный) пар и озимые зерновые.

Учитывая вышеизложенное необходимо найти рациональные технологические режимы предпосевной обработки масличных культур, на примере семян озимого рапса.

Следует также привести, что в современном сельскохозяйственном производстве получение стабильно высоких урожаев данной масличной культуры невозможно без интенсивного применения средств химизации - фунгицидов, микроэлементов, регуляторов роста растений и т.д. В этом плане микроволновая стимуляция семян - принципиально новый, экологически безопасный и экономически выгодный способ повышения посевных качеств семян.

Ниже описаны исследования, когда озимые семена рапса прошли апробацию при лабораторной всхожести и энергии прорастания семян озимого раса сортов «Северянин» и «Столичный».

Проблема повышения урожайности сельскохозяйственных культур без снижения качества продукции остается главной задачей сельскохозяйственной науки, решение которой требует нетрадиционных подходов. Резкое увеличение стоимости энергоносителей, обострение экологической обстановки в агроценозах диктуют необходимость разработки эффективных агроприемов, направленных на улучшение посевных качеств семян, ускорения роста и развития растений, одновременно не оказывающих негативного воздействия на окружающую среду. К числу таких агроприемов, направленных на решение вышеуказанных задач, относится метод предпосевной обработки семян растений магнитными полями.

Еще в XIX веке влиянием магнитного поля (МП) на растения интересовались такие известные ученые как, Беккерель (1837 г.) и Дютроши (1846 г.). К настоящему времени имеется обширный экспериментальный материал, подтверждающий воздействие МП на организмы, занимающие различные ступени организации (В.П. Чуваев, 1969; В.И. Копанев, 1985; Н.В. Войтович и соавт., 1995 г.).

Современные отечественные и зарубежные физиологи и биофизики рассматривают МП как один из ведущих экологических факторов среды обитания растений, оказывающий влияние на самые разнообразные физиолого-биохимические процессы. В частности, признана существенной его роль в стимулировании процесса прорастания семян различных видов растений, сопровождаемого соответствующей активизацией ряда ферментов, связанных с этим процессом (M.J. Smith, 1966 г.; В.А. Калюжин, 1978 г.). Магнитное поле может влиять на скорость митоза (B.Greenebaum, 1979 г.; F.J. Peteiro-Cartell, 1989 г.), темпы усвоения запасных питательных веществ, интенсивность дыхания, фотосинтез, синтез РНК, оводненность клеток и соотношение в них свободной и связанной воды, то есть практически на весь комплекс процессов и реакций, детерминирующих онтогенез. Кроме того также отмечается возникновение у растений индукционной устойчивости к болезням.

Известен способ предпосевной обработки, включающий увлажнение семя и их обработку в электромагнитном поле, притом семена увлажняют водой с температурой 24°°С в течение 10 минут при соотношении семена : вода = 4:1 соответственно, затем семена обрабатывают в СВЧ - поле с мощностью 540 Вт, экспозиции 60-90 секунд при конечной температуре семян 46,5…52,3°С (Патент RU №2304372, А01С 1/00 от 20.08.2007).

Недостаток данного способа является недостаточно высокая степень обеззараживания семян от семенных инфекций, а также механизм воздействия для комбинированной обработки физиологически активным веществом воздействия на ростковые процессы в растениях до сир пор до конца не выяснен, однозначно нельзя предугадать воздействие на живой организм сельхозпродукции для дальнейшего выращивания в полевых условиях.

Известны способы обработки масличных культур с целью повышения урожайности. Известен способ стимулирования роста и развития масличных культур (заявка на изобретение №96114102, A01N 65/00 от 20.10.1998), включающий обработку вегетирующих растений водным раствором регулятора роста, при этом в качестве регулятора роста используют препарат, представляющий собой природную сумму тритерпеновых кислот, а обработку проводят одно-двухкратно за вегетационный период при дозе препарата 1-10 г/га по действующему веществу.

Известен способ повышения урожайности в ядрах семян масличных агрокультур, в частности подсолнечника и рапса. Сущность изобретения состоит в опрыскивании вегетирующих растений полигиббереллиновым регулятором роста, содержащем 50% натриевых солей различных гиббереллинов. Предлагаемый (известный) способ позволяет повысить урожайность рапса на 47% и увеличить маслосодержание ядра семян на 2,5-2,8%, в зависимости от условий и способа обработки.

Известно антибактериальное действие N-метил-1-фенил-1-N-диэтиламинометансульфомида (Патент RU №2272619, A61K 31/18, А61Р 31/12, А61Р 37/04, С07С 31/32 от 27.01.2006). Отмечено о целесообразности осуществить повышение урожайности озимого рапса, выживаемости этой культуры в осенне-зимний период, в том числе за счет борьбы с инфекциями, которым подвержены эти растения и которые ослабляют растения.

Ближайшим к заявленному способу прототипом является способ предпосевной обработки семян рапса электромагнитным полем сверхвысокой частоты, при этом семена увлажняют в течение 3-х минут до влажности 14%, а затем обрабатывают электромагнитным полем сверхвысокой частоты с удельной мощностью 509 Вт/дм, экспозицией обработки 90 с, до конечной температуры нагрева семян 31,25°С (Патент RU №2393662, А01С 1/00 от 10.11.2009).

Способ позволяет при обработке снимать такие инфекции, как альтернариоз, фузариоз и бактериоз и на 60% обезвреживание семян рапса от P. Penicillum, и рекомендуемой приведенной формулой изобретения. Однако, способ сложен и энергозатратен, как отмечено в прототипе не достаточно полно обезвреживает семена рапса до ожидаемого более полного эффекта. При этом он использует один фактор обезвреживания от болезней и не учитывает комбинированную физически активным веществом для дополнительного механизма стимулирования ростовых процессов биофунгицида серии «Фитоспорин-М», т.е. особо интересующего биопрепарата на основе бактерий Bacillus subtilis (высокоэффективного штамма 26D) - это препарат «Фитоспорин-М».

Известно, что биопрепарат серии «Фитоспорин-М» способствует повышению биологической активности растений. Эти бактерии являются положительно аэробными спорообразующими палочками, продуцирующими катализу. На различных питательных средах образуют колонии вязкой консистенции телесного цвета.

Количество жизнеспособных микробных клеток и спор в 1 г препарата колеблется в пределах 150-200 млрд.; содержание посторонней микрофлоры - не более 5%. При разведении препарата в воде образуется гомогенная взвесь стабильная в течение 1-2 минут.

Действие препарата начинается при температуре 18-20°С. Клетки и споры бактерий, содержащихся в препарате, обеззараживают семена от патогенных и условно патогенных микроорганизмов, далее защищают проростки, всходы и взрослые растения от возбудителей болезней. Заселяя растение и распространяясь в его тканях. Bacillus subtilus штамм 26D препятствует проникновению возбудителей болезней, вызывая их лизис. Заболевание проявляется в слабой форме, происходит оздоровление растения. На рапсе применения - это новый препарат, поэтому норма его взята по культуре белокочанной капусты (о чем выше было отмечено, что рапс относится к семейству капустных), где для предпосевной обработки семян капусты белокочанной применяется в дозе 1,5 г/кг семян. На рапсе препарат ранее не применялся, хотя сама культура близка по культуре капусты.

Что касается известного прототипа применения электромагнитного поля, то это отличает от нашего предложения, как, градиент магнитного поля (постоянное магнитное поле, когда объект движется относительно полюсов постоянного магнита).

Техническая задача настоящего изобретения является удешевление способа, повышение его экономичности и экологической безопасности за счет повышения всхожести семян конкретных сортов озимого рапса, применяемых в экспериментальных исследованиях, стимулирование ростовых процессов комбинированной обработки за счет более активного их обеззараживания.

Технический результат решается тем, что в способе обработки семян озимого рапса, характеризующийся тем, что семена протравливают препаратом «Фитоспорин-М», представляющим собой живые клетки и споры эндофитной бактерии Bacillus subtius 1xl0⁹ живых клеток и спор на 1 мл, при этом обработку проводят водным раствором препарата «Фитоспорин-М» в дозе 1,5 г препарата на 1 кг семян, протравленные семена обрабатывают градиентным магнитным полем путем пропускания семян сверху вниз через установку выполненную в виде вертикальной колонны-трубы длиной 1 м, при этом время прохождения семян через колонну-трубу состоящую из двух мембран с закрепленных на них магнитных пластин составляет 0,1 с, скорость движения семян постоянна, и семена самотеком поступают в сторону приямка-емкости.

Сам препарат серии «Фитоспорин»-М» заявителем описан выше. Однако следует отметить, что отличительной способностью штамма 26D в сравнение с другими штаммами является высокий уровень саморегуляции и продуцирования жизнеспособности долго хранящихся спор, по сравнению с другими биофунгицидами, такими как «Бактофит», «Апирин», «Гамаир» и др. Это обеспечивает высокую биологическую активность препарата серии «Фитоспорин-М». Введение данного штамма в состав биофунгицидов - это новый прорыв в развитии биологической защиты растений, в частности, возможного стимулирования ростовых процессов озимого рапса с оптимальной концентрацией в виде водного раствора.

Как отмечено по прототипу (Патент №2393662), семенные инфекции представляют чрезвычайную опасность для семян рапса. Если не вести с ними борьбу, они способны на 20-50% снизить урожай семян, а в годы эпифитотий -полностью его уничтожить, нанося огромный экономический ущерб. Отдельные виды фузариозов способны выделять вредные для здоровья человека и домашних животных токсины. Пораженные им семена совершенно не пригодны для использования в производственных и фуражных целях.

Нами предложен комбинированная обработка семян озимого рапса сортов «Северянин» и «Столичный» за счет обработки физиологически активным веществом и градиентным магнитным полем.

Способ обработки семян озимого рапса, характеризующийся тем, что семена протравливают препаратом «Фитоспорин-М», представляющим собой живые клетки и споры эндофитной бактерии Bacillus subtius, содержащим 1×10⁹ живых клеток и спор на 1 мл, при этом обработку проводят водным раствором препарата «Фитоспорин-М» в дозе 1,5 г препарата на 1 кг семян, протравленные семена обрабатывают градиентным магнитным полем путем пропускания семян сверху вниз через установку, выполненную в виде вертикальной колонны-трубы длиной 1 м, при этом время прохождения семян через колонну-трубу, состоящую из двух мембран с закрепленными на них магнитными пластинамт, составляет 0,1 с, скорость движения семян постоянна и семена самотеком поступают в сторону приямка-емкости.