способ предпосевной обработки семян, преимущественно гибридов кукурузы zea mays l

Формула изобретения

Способ предпосевной обработки семян, преимущественно гибридов кукурузы Zea mays L, включающий обработку посевного материала раствором природного минерала бишофит, отличающийся тем, что верхний роговидный слой семян кукурузы обрабатывают 40-80%-ным раствором этан-1,2-дикарбоновой кислоты формулы НООССН₂ СН₂СООН в течение 30-45 мин, а затем его насыщают солями и микроэлементами из рассола природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6H₂O при температуре +30÷60°С под избыточным давлением 0,02-0,08 МПа в течение 10-15 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при возделывании кукурузы и ее гибридов на зерно и силос в условиях резко засушливого и неустойчивого климата с высоким диапазонов перепадов температур почвы и воздуха.

Известен способ предпосевной обработки семян овощных культур, включающий намачивание их в водном растворе биологически активного вещества, в котором, с целью повышения всхожести, энергии прорастания семян и урожайности, в качестве биологически активного вещества используют бишофит в концентрации 0,01-0,50%, а намачивание ведут при температуре 25°С в течение 144 ч (патент SU №1800932 А3, М.кл.⁵ А 01 С 1/00, А 01 N 61/00. Способ предпосевной обработки семян овощных культур / Г.Н.Лепилин, М.С.Горовой. Заявлено 03.04.1991; опубл. 07.03.1993).

Описанный способ предпосевной обработки семян овощных культур имеет общий признак в решаемой нами проблеме - использование минерала бишофит.

К недостаткам этого способа, применительно и предпосевной обработке семян кукурузы и ее гибридов, относятся низкая эффективность использования рапы природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6Н₂ О, добытого в месторождениях Волгоградской области, и чрезмерно растянутые сроки (144-6 суток) подготовки семян для посева. Указанный срок недопустим для гибридов кукурузы в виду гибели зародыша.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту является способ предпосевной обработки, включающий обработку посевного материала раствором природного минерала бишофита, в котором обработку проводят путем увлажнения семян 10-12%-ным раствором бишофита при расходе рабочей жидкости 20-25 л на 1 т семян в полевых условиях (патент RU №2160521 С2, МПК⁷ А 01 С 1/00. Способ предпосевной обработки семян / Т.А.Королева, М.Н.Белицкая. - Заявлено 16.02.1999; опубл. 20.12.2000).

К недостаткам описанного способа при обработке семян кукурузы и ее гибридов относятся низкая эффективность воздействия рассола природного минерала бишофит из-за слабой концентрации (10-12%) раствора. Соли и микроэлементы минерала бишофит не проникают через роговидную оболочку семян кукурузы.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - сохранение посевных качеств кукурузы и ее гибридов при посеве в ранние агротехнические сроки.

Технический результат - повышение урожайности гибридов кукурузы.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе предпосевной обработки семян, преимущественно гибридов кукурузы Zea mays L., включающем обработку посевного материала раствором природного материала бишофит, согласно изобретения верхний роговидный слой семян кукурузы обрабатывают 40-80%-ным раствором этан-1,2-дикарбоновой кислоты формулы НООССН₂ СН₂СООН в течение 30-45 минут, а затем его насыщают солями и микроэлементами из рассола природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6Н₂О при температуре +30...60°С под избыточным давлением 0,02-0,08 МПа в течение 10-15 минут.

При размягчение роговидного слоя семян гибридов кукурузы соли и микроэлементы из рассола проникают в эндосперму семян и снабжают их этими инсектицидными свойствами.

Сущность заявленного изобретения заключается в том, что семена гибридов кукурузы подвергают всем технологическим операциям, определяемые ГОСТ 12037 81. Способ предпосевной обработки семян преимущественно гибридов кукурузы апробирован на сортах Мария СВ, Корн 280 СВ, Валентин MB, Эрик MB, соответственно ультра раннего, раннего, среднего и позднего сроков созревания. Способ предусматривает обработку посевного материала раствором природного минерала бишофит. Основу природного минерала бишофит составляют мас.%: MgCl ₂·6Н₂О - 90-96; остальное примеси, в т.ч. CaSO₄ - 0,1÷0,7; NaCl - 0,1÷0,4; KCl·MgCl ₂·6Н₂O - 0,1÷5,5; MgSO₄ ·Н₂О - 0,1÷2,5; MgBr₂ - 0,4÷0,95 и микроэлементы: В - 0,002÷0,08; Са - 0,003÷0,005; Bi - 0,0005÷0,001; Мо - 0,0005÷0,0010; Fe - 0,003÷0,030; Al - 0,001÷0,020; Ti - 0,0005÷0,0010; Cu - 0,0001÷0,0030; Si - 0,02÷0,20; Ва - 0,0001÷0,0006; Sr - 0,001÷0,020; Rb - 0,0001÷0,0020; Cs - 0,0001÷0,0010; Li - 0,0001÷0,0003. Минерал бишофит добывают из недр Волгоградской области методом подземного растворения. На поверхность выкачивается рассол с концентрацией 420-430 г/л. Запасы бишофита оцениваются в миллиардах тонн.

Верхний роговидный слой семян кукурузы обрабатывают 40-80%-ным раствором этан-1,2-дикарбоновой кислоты формулы НООССН ₂СН₂СООН в течение 30-45 минут. Этан-1,2 дикарбоновая кислота представляет собой бесцветные кристаллы, растворимые в спирте, эфире и воде. Температура плавления - 185°С. При температуре +20°С плотность дикарбоновой кислоты - 1,563 г/см³. Из нее готовят 40-80%-ный раствор. Семена гибридов кукурузы помещают в раствор и выдерживают в течение 30-45 минут при плюсовой температуре +10...30°С. Раствор этан-1,2-дикарбоновой кислоты размягчает роговидный слой эндоспермы и зародыша. Затем семена перемещают в герметичную емкость с рассолом бишофита. Поверхность семян насыщают солями и микроэлементами из рассола природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6Н ₂О. Раствор в герметичной емкости поддерживают с температурой в пределах +30...60°С. При такой температуре парафинсодержащие материалы плотно облегают поверхности семян гибридов кукурузы, а соли и микроэлементы приобретают подвижность в растворе. Избыточное давление в герметичной емкости поддерживают в пределах 0,02-0,08 МПа. Это ускоряет процесс насыщения верхней оболочки семени и ее зародыша компонентами MgCl₂·6Н₂ О. Выдержку семян под давлением в рассоле минерала бишофит плотностью 1,25-1,35 т/м³ осуществляют в течение 10-15 минут. Температура, концентрация и время выдержки семян в рапе бишофита способствует насыщению верхнего слоя семян всеми элементами в доступной форме. Одновременно происходит покрытие семян слоем парафина. Каждому семени гибрида придаются инсектицидсодержащие вещества.

Эти мероприятия окажут благоприятное влияние при произрастании ростков семян, высеянных в ранние агротехнические сроки.

Для выявления эффективности предпосевной обработки гибридов кукурузы произвели высев гибридов нормами (50...85)·10 ³ штук/га. Опыты заложены методом расщепленных делянок. Повторность опыта - четырехкратная. Учетная площадь делянок - 400 м². В опытах учитывали рекомендации зональных технологий возделывания кукурузы на зерно и силос в условиях юга России.

Результаты фенологических наблюдений при различных приемах воздействия на посевной материал и за всхожестью семян гибридов кукурузы сортов Мария СВ, Корн 280 СВ, Валентин MB, Эрик MB при нормах 55 тысяч штук/га приведены в таблице 1-6. Сев осуществляют посевным агрегатом, состоящим из колесного трактора и сеялки СУПН-8. Глубина заделки семян 0,08 м. Ширина междурядий - 0,7 м. Скорость перемещения сеялки 5,4 км/ч. Температура почвы +15...22°С в слое 0-10 см. Срок посева 05.05.-08.05.2003 г. В опыте проводили фенологические наблюдения, учеты прироста зеленой массы по фазам развития, замеры высоты растений, анализ структуры урожая зерна. Густота стояния растений в период уборки гибридов Мария СВ, Корн 280 СВ, Валентин MB, Эрик MB, соответственно 75, 65, 55 и 50 тысяч растений/га. Уборку указанных гибридов выполнили, соответственно, 24.09, 02.10, 13.10. и 15.10.2003 г.

В таблице 7 приведена высота растений гибридов кукурузы при различных вариантах предпосевной обработки семян по данным 2000-2003 годов. В таблице 8 приводятся данные по урожайности гибридов кукурузы Мария СВ, Корн 280 СВ, Валентин MB, Эрик MB.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют в пользу предпосевной обработки семян гибридов кукурузы этан-1,2-дикарбоновой кислотой и насыщением микроэлементами и солями из рассола природного минерала бишофит.

Таблица 1 Результаты фенологических наблюдений за всхожестью семян гибридов кукурузы после предпосевной обработки рассолом бишофита и изменяющейся концентрации этан-1,2-дикарбоновой кислоты (посев 05.05.2003 г., всходы после 9-и суток)
Концентрация раствора этан-1,2-дикарбоновой кислоты, масс.%	Гибрид
	Мария СВ	Корн 280 СВ	Валентин MB	Эрик MB
30	8,2	9,3	10,4	9,0
40	9,4	10,7	11,5	10,2
50	10,7	11,5	12,8	11,7
60	11,1	10,3	11,6	12,4
70	10,8	9,2	10,4	10,5
80	6,2	5,6	6,9	7,3
Контроль (без обработки)	7,9	8,7	8,6	7,6

Таблица 2 Данные фенологических наблюдений за всхожестью семян гибридов кукурузы при комплексной обработке раствором этан-1,2-дикарбоновой кислоты на ранних посевах после 9 суток
Время выдержки семян в растворе дикарбоновой кислоты, мин.	Гибрид
	Мария СВ	Корн 280 СВ	Валентин MB	Эрик MB
10	10,0	9,1	6,7	7,1
20	11,7	10,4	7,3	9,7
30	12,6	11,5	8,6	8,3
35	14,5	12,6	11,8	11,4
40	13,4	13,3	11,4	12,0
45	12,8	13,8	12,5	10,2
50	11,3	13,4	11,3	11,3
55	10,2	13,0	10,8	10,4
60	8,0	10,9	9,7	8,6
Контроль (без обработки)	9,7	8,6	8,5	7,9

Таблица 3 Результаты фенологических наблюдений за растениями гибридов кукурузы с использованием раствора этан-1,2-дикарбоновой кислоты и рассола бишофит при разных температурных режимах (посев 05.05.2003 г., всходы на 9-й день)
Температура рассола природного минерала бишофит, °С	Гибрид
	Мария СВ	Корн 280 СВ	Валентин MB	Эрик MB
10	17,4	10,1	13,0	11,0
20	12,3	12,4	15,0	12,2
30	13,2	13,6	11,3	11,8
40	14,8	14,3	12,4	13,7
50	8,6	15,0	8,6	11,4
60	9,5	8,7	6,9	10,8
70	7,1	4,5	5,4	3,2
80	4,3	3,2	3,1	2,3
90	3,4	2,1	1,2	1,5
100	2,8	-	-	-
Контроль(без обработки)	10,3	11,2	8,3	9,6

Таблица 4 Фенологические наблюдения за растениями гибридов кукурузы, подвергнутых перед посевом обработке этан-1,2-дикарбоновой кислоты и рассолом бишофита при избыточном давлении для насыщения оболочек семян солями из растворов (всходы после 9 дней посева)
Давление воздуха в полости герметичной емкости, МПа	Гибрид
	Мария СВ	Корн 280 СВ	Валентин MB	Эрик MB
0,01	5,0	7,3	7,8	8,3
0,02	7,2	9,7	8,9	10,2
0,03	10,4	10,2	6,7	9,8
0,04	1,6	10,1	7,3	8,5
0,05	12,5	11,4	8,2	9,1
0,06	11,2	11,5	9,5	10,4
0,07	10,4	12,6	7,7	12,8
0,08	9,8	11,8	6,8	11,0
Контроль (без обработки)	8,7	9,7	10,1	12,0

Таблица 5 Результаты фенологических наблюдений за ростом растений гибридов кукурузы после обработки семян рассолом бишофита и раствором этан-1,2-дикарбоновой кислоты (посев 05.05.2003 г., растения на 9-е сутки после посева)
Время выдержки семян в рассоле бишофита, мин.	Гибрид
	Мария СВ	Корн 280 СВ	Валентин MB	Эрик MB
2	8,7	9,1	7,1	6,1
4	8,3	10,2	8,4	12,0
6	8,4	10,3	9,8	11,8
8	8,3	8,4	11,7	10,5
10	10,5	8,5	12,3	9,4
12	11,2	12,6	11,4	8,7
14	13,4	11,3	10,7	10,3
16	11,3	10,6	8,6	11,2
18	10,6	9,6	7,8	10,8
20	9,8	8,7	5,5	9,7
Контроль (без обработки)	8,3	9,3	10,3	9,3

Таблица 6 Влияние способов «мокрой» обработки семян гибридов кукурузы на состояние посевов после 9-и суток
Способ предпосевной обработки семян	Гибрид
	Мария СВ	Корн 280 СВ	Валентин MB	Эрик MB
Замачивание в воде при температуре 30°С в течение 1 часа	6,4	8,3	9,2	8,7
Замачивание в рассоле бишофита плотностью 1,3 т/м3 при температуре 30°С в течение 1 часа	8,7	9,2	10,0	8,8
Замачивание в растворе этан-1,2-дикарбоновой кислоты при температуре 30°С в течение 1 часа	7,6	8,6	9,6	8,9
Предпосевная обработка семян гибридов кукурузы по заявленному способу	10,2	12,7	13,4	12,1
Контроль (без обработки)	6,5	7,8	8,5	9,8

Таблица 7 Влияние предпосевной обработки семян гибридов кукурузы на развитие растений и формирование початков (по данным 2002 года)
Гибрид	Площадь листовой поверхности одного растения, м2		Высота растений в период цветения, м		Урожай зеленой массы в фазу молочно-восковой спелости, т/га
	На посевах с обработанными семенами	Контроль	На посевах с обработанными семенами	Контроль	На посевах с обработанными семенами	Контроль
Мария СВ	0,42	0,37	2,44	2,08	39,54	26,84
Корн 280 СВ	0,43	0,38	2,52	2,10	38,60	24,82
Валентин MB	0,46	0,36	2,58	2,06	40,20	26,28
Эрик MB	0,44	0,38	2,61	2,05	29,36	25,37

Таблица 8 Урожай зерна гибридов кукурузы в зависимости от способа предпосевной обработки семян (по данным полевых исследований 2001-2003 годы), т/га
Фактор А: способ обработки семян	Фактор Б: сорт гибрида - срок созревания	Годы наблюдений			Среднее значение за 3 года
		2001	2002	2003
Контроль (без предпосевной обработки растворами кислоты и растворами бишофита)	Мария СВ	6,975	5,43	3,82	5,41
	Корн 280 СВ	8,113	5,09	3,04	5,41
	Валентин MB	8,36	4,46	2,42	4,08
	Эрик MB	7,16	5,50	2,13	4,93
Обработка семян гибридов в соответствии с заявленным способом	Мария СВ	8,21	7,08	6,08	7,12
	Корн 280 СВ	8,26	6,97	6,31	7,18
	Валентин MB	8,31	6,94	5,76	7,00
	Эрик MB	8,03	7,24	6,18	7,15
НСР 05 для сравнения частных различий, т/га НСР 05 по фактору А, т/га НСР05 по фактору В, т/га Ошибка опыта, %	Мария СВ	0,75	1,34	0,72	-
	Корн 280 СВ	0,37	0,67	0,38	-
	Валентин MB	0,53	0,97	0,54	-
	Эрик MB	2,6	5,2	3,8	-