способ предпосевной обработки семян риса

Формула изобретения

Способ предпосевной обработки семян риса, включающий обработку семян регулятором роста растений, отличающийся тем, что для повышения выживаемости растений риса в качестве регулятора роста используют водный раствор Мелафена в концентрации 1·10^-6 -1·10^-9 г/л.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу возделывания риса.

Для получения высоких и стабильных урожаев с/х культур необходимо внедрение высокоэффективных регуляторов роста растений, отвечающих современным требованиям технологии и охраны окружающей среды. Известны различные способы регулирования роста и развития с/х культур с использованием природных и синтетических биологически активных веществ, таких как ауксины, гиббереллины, цитокинины и т.д. (Шевелуха Р.С. Рост растений и его регуляция в онтогенезе. М.: «Колос», 1992). Однако одни из этих веществ являются дорогостоящими, а другие не нашли широкого применения из-за недостаточной стабильности, нерастворимости в воде или относительно высокой токсичности (например ауксины). Поэтому задача создания и использования дешевых, нетоксичных, хорошо растворимых в воде химических препаратов, действующих, как и фитогормоны, в сверхмалых концентрациях, на сегодняшний день является актуальной. Эта задача актуальна и для возделывания риса, поскольку рис является основным продуктом питания жителей стран Юго-Восточной Азии с многомиллиардным населением (Китай, Индия и др.)

Известно использование химических регуляторов роста Фуролан (Патент РФ 2076866, опубл. 10.04.1997), «Краснодар-1» (Патент РФ 2042675, опубл. 27.08.1995) и их комбинации для повышения всхожести семян и увеличение урожая риса в оптимальной дозе 0.001% (Патент РФ 2178246, опубл. 20.01.2002).

Для предпосевной обработки семян риса предложены соли триазинтрикарбоновой кислоты (кубаксины), улучшающие всхожесть и увеличение длины и корней проростков в концентрации 0.01-0.0001 мас.% (Патент РФ 2083568, опубл. 10.07.1997).

Известно использование регулятора роста эмистим для возделывания риса в концентрации 1-30 мл/т, а также в смеси с гербицидом базагран М в дозе 0,5-5 мл/га (Патент РФ 2262226, опубл. 20.10.2005).

Известен химический регулятор роста и развития растений Мелафен, представляющий собой меламиновую соль бис(оксиметил)фосфиновой кислоты формулы I (Патент РФ 2158735, опубл. 2000.11.10).

Препарат малотоксичен - LD₅₀ 2000 мг/кг на мышах, 6000 мг/кг на крысах. Известно влияние Мелафена на энергию прорастания и всхожесть семян, на повышение урожайности и качества продукции яровой пшеницы (повышение урожайности на 6,2% при предпосевной обработке семян и 9,3% при дополнительном опрыскивании в период вегетации). Однако возможность применения Мелафена при выращивании риса неизвестна.

Задача изобретения - расширение ассортимента способов возделывания риса.

Технический результат - новый способ, позволяющий повысить энергию прорастания, всхожесть, урожайность и технологические характеристики зерна риса.

Технический результат достигается применением препарата Мелафен для одноразовой предпосевной обработки семян риса. Полученные при этом результаты оказались неожиданно высокими, особенно при использовании препарата в концентрации 1·10^-5-1·10^-8 г/л, оптимально 1·10^-6 г/л (или 1·10^-7%).

Данные о всхожести семян риса и интенсивности их прорастания в зависимости от предпосевной обработки семян растворами Мелафена различной концентрации получены в условиях лабораторного опыта. Данные о действии Мелафена на формообразовательные процессы получены в условиях полевого опыта в Тимашевском и Славянском районах Краснодарского края.

Рис - сорт Лиман.

Схема и методика лабораторного опыта:

- контроль - замачивание семян в воде;

- опытные варианты - замачивание семян в водном растворе Мелафена в концентрации 1·10^-3, 1·10^-4, 1·10 ^-5, 1·10^-6, 1·10^-7, 1·10 ^-8, 1·10^-9 г/л.

Экспозиция обработки семян в воде (контроль) и растворах Мелафена указанной концентрации (опытные варианты): 1 час.

Исследования проводили в чашках Петри, ложе для семян - фильтровальная бумага. В каждую чашку помещали по 50 штук семян. Энергию прорастания и всхожесть семян определяли в сроки, указанные в ГОСТ 12038-84: на 4^ые сутки (энергия прорастания) и 7^ые сутки (всхожесть). Семена проращивали в термостате при температуре 25°С. Повторность опытов 4-кратная. В день определения всхожести семян измеряли длину ростков и корешков и проводили взвешивание сырой массы (биомассы) корешков и ростков и после высушивания сухой массы.

Результаты

Данные всхожести семян риса и интенсивности их прорастания в зависимости от обработки перед посевом растворами Мелафена различной концентрации представлены в таблице 1. Из данных таблицы, видно, что препарат Мелафен оказывает существенное влияние на интенсивность прорастания семян. При этом сила воздействия препарата на процесс прорастания в значительной степени зависит от концентрации раствора.

Все испытуемые концентрации препарата не вызывают снижения посевных качеств семян. Наиболее высокие значения энергии прорастания и всхожести, длины ростков и корешков и их массы (сырой и сухой в расчете на 100 шт. проростков) получены при обработке семян риса в концентрации 1·10^-6 г/л или 1·10 ^-7% (91,7 и 95,0%, 9,0 и 5,1 см, 2,809 и 3,120 г, 0.311 и 0,346 г/100 шт. проростков против 80,0 и 78,5%, 5,5 и 4,2 см, 2,063 и 2,591 г, 0,249 и 0,285 г/100 шт. проростков - в контроле).

Таким образом, абсолютные значения представленных в таблице 1 показателей зависят от применяемой концентрации раствора препарата Мелафен. Наиболее высокие значения этих показателей отмечены при обработке семян риса раствором Мелафена в концентрации 1·10^-6 г/л (или 1·10^-7%).

Схема и методика полевого опыта:

- контроль - посев семян без обработки;

- опытные варианты - обработка семян риса в водном растворе Мелафена в концентрации 1·10^-6 г/л;

- учетная площадь делянок - 20 м²;

- повторность опыта - 3^х-4^х кратная;

- агротехника - общепринятая в хозяйстве.

Перед уборкой с каждой повторности проводят отбор растительных образцов: по 25 растений для проведения структурного анализа урожая (высота растения, кустистость, озерненность, масса зерна и соломы).

Урожайность риса определяли по фактически убранному валу семян с каждой повторности.

Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа по Б.А.Доспехову.

Формирование урожая риса

Интенсивность ростовых процессов, в первую очередь, зависит от дружности появления всходов и способности их к выживанию. Семена риса обладают низкой полевой всхожестью, что приводит к снижению урожайности. Обработка семян риса перед посевом регулятором роста - способ повышения всхожести, выживаемости растений, урожайности и качества риса сырца.

Из представленных в таблице 2 данных видно, что обработка семян Мелафеном усиливает рост растений в высоту (88,2 см², в контроле - 70,9 см), облиственность (площадь листьев 264,7 см, в контроле - 156,8 см²), нарастание биомассы (93,09 и 66,12 г/растение) и массы сухого вещества (25,34 и 14,75 г/растение соответственно). Существенная разница в показателях листовой поверхности контрольного и опытного вариантов указывает на тот факт, что в опытном варианте идет не только активное листообразование, но и замедленное отмирание листьев. Последнее связано с более высокой жизнеспособностью листьев в опытном варианте, а следовательно, с активизацией ассимиляционных процессов, на что указывает возросший процент сухого вещества (27,2% против 22,3% в контроле). Усиление ростовых процессов при применении Мелафена, более активное накопление ассимилятов вегетативной массой растений риса и их отток в репродуктивные органы существенно сказывается на формировании элементов структуры урожая.

Урожай обусловлен тремя основными элементами:

- числом продуктивных стеблей, сформированных на растении,

- числом зерен на растении,

- массой зерна с растения.

Данные таблицы 3 показывают, что значения трех основных элементов структуры урожая существенно улучшились в варианте с Мелафеном (продуктивность стеблей 2,4 шт., в контроле - 1,45 шт.; озерненность 109,5 против 81,1 шт. в контроле, масса зерна - 5,07 против 2,34 г/растение в контроле). В опытном варианте емкость накопления зерна более высокая, о чем говорит более низкий процент пустозерности (в опыте 13,7%, в контроле 19,0%) и более высокий уборочный индекс (отношение мз/мс 0,93 против 0,80 в контроле).

Значительная активация формообразовательных процессов при применении Мелафена приводит к повышению урожайности. Прибавка урожая (табл.4) составляет 10,2 ц/га или 20,1%. Наряду с повышением урожайности улучшается и качество риса-сырца (табл.5). При использовании Мелафена формировались более крупные и выровненные зерна с массой 1000 зерен 31,1 г против 29,0 г в контроле и более высокой стекловидностью (в опыте - 90,5%, в контроле - 84,5%).

Таким образом, как показывают экспериментальные данные, одноразовая предпосевная обработка семян риса препаратом Мелафен не только приводит к значительному увеличению энергии прорастания и всхожести семян риса (91,7 и 95,0% вместо 80,0 и 78,5% в контроле) и урожайности (60,9 ц/га вместо 50,7 ц/га в контроле), но и таких технологических характеристик получаемой продукции, как трещиноватость (в опыте 1,0% по сравнению с 3% в контроле), пленчатость (в опыте 16,2% по сравнению с 18,1% в контроле) и повышение стекловидности (90,5% по сравнению с 84,5% в контроле).

Применение Мелафена для возделывания риса является новым, полученные результаты невозможно было предсказать на основании известного уровня знаний, в связи с чем использование препарата Мелафен для возделывания риса соответствует критерию «новизна», «изобретательский шаг» и «промышленная применимость».

Таблица 1 Влияние обработки семян риса Мелафеном на интенсивность их прорастания
Концентрация Мелафена, г/л	Энергия прорастания, %	Всхожесть, %	Длина корешка, см	Длина ростка, см	Сырая масса, мг/100 шт. проростков	Сухая масса, мг/100 шт. проростков
корешков	ростков	корешков	ростков
контроль	80,0	78,5	5,5	4,2	2,063	2,591	0,249	0,285
1·10 -3	81,0	85,0	7,6	4,4	2,324	2,610	0,274	0,290
1·10 -4	83,3	88,5	8,0	4,6	2,371	2,719	0,296	0,311
1·10 -5	85,0	93,5	8,2	4,8	2,557	2,841	0,305	0,327
1·10-6	91,7	95,0	9,0	5,1	2,809	3,120	0,311	0,346
1·10 -7	90,0	94,0	8,8	5,0	2,707	3,013	0,306	0,340
1·10 -8	86,7	90,0	8,6	4,7	2,670	2,842	0,298	0,324
1·10 -9	83,7	88,5	8,3	4,5	2,485	2,676	0,278	0,315
HCP 0.5			0,3	0,2	0,085	0,091	0,010	0,011

Таблица 2 Влияние Мелафена на показатели роста растений риса
Вариант	Высота растений, см	Площадь листьв, см2	Масса надземных органов, г/растение	% сухого вещества
сырая	сухая
Контроль	70,9	156,8	66,12	14,75	22,3
Мелафен	88,2	264,7	93,09	25,34	27,2
НРС05	2,8	9,1	2,79	0,78
Таблица 3 Влияние Мелафена на формирование структурных элементов урожая риса
Вариант	Кустистость, шт.	Длина метелки, см	Главная метелка	Масса г/растение	Отношение mc/mз
общая продуктивная.	Озерненность, шт.	Масса зерна, г	зерна (mз)	соломы (mc)
общая	стерильая
Контроль	2,0	1,4	12,8	81,1	19,0	2,08	2,34	2,92	0,80
Мелафен	3,2	2,4	16,3	109,5	17,4	2,71	5,07	5,41	0,93
НРС05	0,1	0,1	0,5	3,4	0,6	0,008	0,15	0,16

Таблица 4 Влияние Мелафена на урожайность риса
Вариант	Урожайность, ц/га	Прибавка к контролю
ц/га	%
Контроль	50,7
Мелафен	60,0	10,2	20,1
НРС 05	2,6

Таблица 5 Влияние Мелафена на качество зерна риса
Вариант	Масса 1000 зерен, г	Пленчатость, %	Стекловидность, %	Трещиноватость, %
Контроль	29,0	18,1	84,5	3,0
Мелафен	31,1	16,2	90,5	1,0
НРС05	1,1