способ стимуляции роста и развития растений риса

Формула изобретения

1. Способ стимуляции роста и развития растений риса, включающий предпосевную обработку семян путем их смачивания водным раствором биологически активного вещества с последующим просушиванием, отличающийся тем, что смачивание семян риса перед посевом проводят водным раствором полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида, общей формулы:

,

с молекулярной массой от 5 до 9 тыс. усл. ед., концентрацией действующего вещества 0,001:0,075% и расходом рабочего раствора в дозе 10-12 л на 1 т семян.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что смачивание семян риса в процессе механической или ручной обработки семян осуществляют в течение 2-30 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а точнее к растениеводству и средствам стимулирования прорастания и роста растений риса, и может быть использовано для предпосевной обработки семян при выращивании риса в аграрных хозяйствах, агрокомплексах и опытных станциях.

Известны способы обработки семян зерновых культур (пшеница, кукуруза, рис) перед посевом для стимулирования прорастания семян и повышения их всхожести путем замачивания семян в растворе эмистима С (Безвенюк З.О., Троян В.М., Музыка В.М. и др. Ефективнiсть застосування регуляторiв росту для iнкрустацii насiння кукурудзиi // Физиология и биохимия культурных растений. 1995. Т.27. № 4. - С.248-253). К недостаткам этого способа следует отнести большую трудоемкость операций предпосевной обработки семян, дороговизну, а также невысокие показатели стимуляции всхожести и роста растений зерновых культур и, в частности, риса.

Известно также применение ретарданта хлорхолинхлорида для опрыскивания проростков и зеленой массы риса для предотвращения полегания растений и повышения их урожайности (Деева В.П. Ретарданты - регуляторы роста растений. Минск: Наука и техника, 1981. - 174 с.; Калинин Ф.Л. Применение регуляторов роста в сельском хозяйстве. Киев. "Урожай". 1989. С.40-41.). Используют еще препараты фолиевой кислоты, а также 2,4 Д (2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота) и метионин для опрыскивания растений риса и повышения его устойчивости к полеганию (Регуляторы роста растений. / Под ред. акад. ВАСХНИЛ В.С.Шевелухи. - М.: Агропромиздат, 1990. С.16, 24). Однако, эти методы почти не применяются на практике из-за дороговизны, достаточно большого расхода препаратов и сравнительно высокие их концентрации при обработке растений, например, по зеленой массе.

Известно применение в качестве дезинфектанта химического соединения полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида (ПГМГ НС1), общей формулы:

с молекулярной массой 4-10 тыс. усл. ед. при обработке клубней картофеля (патент РФ № 2136155, кл. A01N 47/44 от 21.05.98 г.), недостатком которого является дороговизна процесса обработки из-за сравнительно высоких концентраций действующего вещества.

В качестве прототипа для заявляемого способа принимается способ предпосевной обработки семян риса путем их смачивания раствором сернокислой меди с последующим воздушно-тепловым обогревом при температуре 30°-35°С в течение суток для повышения всхожести семян, выживаемости растений и повышения урожайности риса (патент РФ № 2265303, кл. A01C 1/00 от 6.05.2002).

К недостаткам известного способа следует отнести трудоемкость длительного прогревания семян риса в растворе вышеуказанного препарата, большой расход действующего вещества из-за его использования в сравнительно высоких концентрациях (0,5% раствор) и, как следствие, дороговизну обработки, а также недостаточно высокое повышение полевой всхожести семян и урожайности риса (на 1,0-2,2%).

В основу заявляемого изобретения поставлена задача расширения ассортимента биологически активных веществ - стимуляторов роста растений риса, снижения трудоемкости процесса обработки семян, повышения их всхожести (прорастания), а также увеличения урожайности риса.

Поставленная задача решается тем, что в способе стимуляции роста и развития растений риса, включающем предпосевную обработку семян риса путем их смачивания водным раствором биологически активного вещества с последующим их просушиванием, операцию смачивания семян риса проводят водным раствором ПГМГ HCl, общей формулы:

с молекулярной массой от 5 до 9 тыс. усл. ед., с концентрацией действующего вещества 0,001:0,075% и расходом рабочего раствора в дозе 10-12 л на 1 т семян. При этом смачивание семян водным раствором полигексаметиленгуанидин-гидрохлорида в процессе механической или ручной обработки осуществляют в течение 2-30 мин.

Сущность заявляемого изобретения на способ стимуляции роста и развития растений риса поясняется примерами 1-3. В таблицах 1-6 приведены средние данные 20-100 определений, повторность модельных и полевых опытов 4-х кратная. В модельных экспериментах проростки риса выращивались в рулонах фильтровальной бумаги на водной среде (чистый фон) или растворе гербицида диалена С (10 мг/л, на 5 сутки) при t=25°C в термостате (до 4-х суток), затем - при комнатной температуре и освещении лампами дневного света. Энергию прорастания (ЭП) определяли на пятые сутки, всхожесть - на седьмые, а также проводили отборы проростков и замеры длин корней (1) и ростков (L). Биохимические показатели зерна риса определяли стандартными методами (Методы биохимического исследования растений. / под ред. А.И.Ермакова. - Л.: Агропромиздат, 1987. - 430 с.). Проведена статистическая обработка полученных экспериментальных данных по стандартным методам (Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Минск: Вышейша школа, 1973. - 318 с.). Отклонения от средних для каждого статистического ряда не превышают 5% от средних величин.

Для осуществления предлагаемого способа в модельных экспериментах семена риса смачивают вручную с помощью распылителя, перемешивая семена в процессе распыления раствора ПГМГ HCl. В полевых условиях смачивание семян риса осуществляют, например, механически в аппарате для предпосевной обработки семян. Длительность процесса смачивания определяется способом обработки и в использованных нами вариантах не превышает 2-30 мин.

Пример 1. Изучено влияние предпосевной обработки семян риса трех сортов смачиванием водными растворами (р-р) ПГМГ HCl (полигуанидин) с молекулярной массой от 5 до 9 тыс. усл. ед. и с концентрацией 0,001-0,075% на показатели энергии прорастания, всхожести семян, а также на рост и развитие проростков риса на ранних этапах онтогенеза на чистом и гербицидном фоне в модельных экспериментах. Определено повышение всхожести семян риса на 15-35% (табл.1, 2, 3), наблюдалось увеличение энергии прорастания на 15-37% по сравнению с контролем (к.) из необработанных семян. Обнаружена стимуляция ростовых показателей проростков риса трех сортов в 1,7-3,0 раза в опытных вариантах с предпосевной обработкой семян растворами полигуанидина, причем в большей степени - на гербицидном фоне. Выявленная стимуляция всхожести и морфометрических показателей проростков риса после предпосевной обработки семян растворами ПГМГ HCl значительно превышала показатели прототипа. Оптимальными для обработки семян изученных сортов риса являются концентрации полигуанидина в диапазоне 0,001:0,075%.

Пример 2. Изучено влияние предпосевной обработки семян препаратом ПГМГ HCl трех сортов риса, различных по срокам созревания, на урожайность этих сортов риса, выращенных в полевых условиях в 2005-2006 гг. (табл.4, 5). Определено повышение урожайности всех сортов риса на 6,5-19,5% у опытных вариантов по сравнению с контролем, что существенно превышает соответствующие показатели базового способа. Определено также повышение количества зерен в метелке на 30-33% у опытных образцов (табл.5). Оптимальными для обработки семян изученных сортов риса являются концентрации полигуанидина в диапазоне 0,001:0,075%.

Таблица 1
Влияние предпосевной обработки семян риса Украина 96 препаратом полигуанидина на морфометрические показатели проростков на чистом и гербицидном фоне (7-12 сутки)
Наименование образца, вид обработки	Всхожесть, %	7 сутки	10 сутки	12 сутки
l корней	L ростков	l корней	L ростков	l корней	L ростков
мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.
Чистый фон, вода
Контроль	85	18	100	11	100	28	100	19	100	32	100	25	100
0,075% р-р полигуанидина	95	20	111	11	100	30	107	18	95	31	97	22	88
0,05% -«-	90	28	156	11	100	59	210	21	111	80	275	30	120
0,04% -«-	90	23	128	12	110	54	193	23	121	59	184	39	156
0,03% -«-	90	33	183	14	127	62	221	21	111	84	262	28	112
0,02% -«-	95	34	181	12	109	64	228	23	121	78	244	34	136
0,01% -«-	95	23	127	11	100	51	182	21	111	65	203	35	140
0,001% -«-	95	32	178	12	109	55	196	21	111	78	244	34	136
Гербицидный фон, диален С - 10 мг/л
Контроль	80	12	100	10	100	15	100	17	100	16	100	19	100
0,075% р-р полигуанидина	95	15	125	10	100	22	147	14	82	21	131	18	95
0,05% -«-	90	17	142	11	110	24	160	14	82	26	125	15	79
0,04% -«-	90	24	200	11	110	32	213	17	100	33	206	24	126
0,03% -«-	90	19	158	10	100	24	160	16	94	24	114	22	116
0,02% -«-	95	27	225	12	120	41	273	23	135	34	212	24	126
0,01% -«-	95	23	192	11	110	30	200	15	88	31	194	22	116
0,001% -«-	95	26	216	10	100	34	227	18	106	35	219	22	116
Ошибка выборки не превышает 5% от средних

Таблица 2
Влияние предпосевной обработки семян риса Днепровский препаратом полигуанидина на морфометрические показатели проростков на чистом и гербицидном фоне (7-12 сутки)
Наименование образца, вид обработки	Всхожесть, %	7 сутки	10 сутки	12 сутки
l корней	L ростков	l корней	L ростков	l корней	L ростков
мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.
Чистый фон, вода
Контроль	90	44	100	18	100	46	100	31	100	51	100	41	100
0,075% р-р полигуанидина	95	56	127	20	111	66	143	39	126	70	137	52	126
0,05% -«-	95	52	118	20	111	69	150	32	103	93	182	49	119
0,04% -«-	100	60	136	20	111	72	156	34	110	88	173	54	132
0,03% -«-	95	56	127	25	139	67	146	39	126	76	149	56	137
0,02% -«-	95	60	136	20	111	79	172	39	126	90	176	53	129
0,01% -«-	95	70	159	20	111	81	176	42	135	90	176	57	139
0,001% -«-	100	67	152	21	117	80	170	42	135	86	168	57	139
Гербицидный фон, диален С - 10 мг/л
Контроль	85	32	100	19	100	36	100	29	100	39	100	40	100
0,075% р-р полигуанидина	95	49	153	22	116	52	144	34	117	54	138	47	118
0,05% -«-	100	35	109	19	100	36	100	26	90	41	105	36	90
0,04% -«-	100	36	113	23	121	37	103	27	93	41	105	42	105
0,03% -«-	100	34	106	24	126	35	97	30	103	41	105	47	118
0,02% -«-	95	42	131	22	116	42	117	30	103	50	128	43	108
0,01% -«-	100	46	144	20	105	46	128	30	103	47	121	44	110
0,001% -«-	100	50	156	21	110	50	139	32	110	54	138	44	110
Ошибка выборки не превышает 5% от средних

Таблица 3
Влияние предпосевной обработки семян риса Антей препаратом полигуанидина на морфометрические показатели проростков на чистом и гербицидном фоне (7-12 сутки)
Наименование образца, вид обработки	Всхожесть, %	7 сутки	10 сутки	12 сутки
l корней	L ростков	l корней	L ростков	l корней	L ростков
мм	%от к.	мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.	мм	% от к.
Чистый фон, вода
Контроль	90	53	100	21	100	59	100	39	100	70	100	42	100
0,075% р-р полигуанидина	95	77	145	24	114	98	166	38	97	105	150	41	98
0,05% -«-	95	72	136	23	110	95	161	41	105	96	137	43	102
0,04% -«-	100	59	111	23	110	62	105	38	97	68	97	43	102
0,03% - «-	95	66	124	22	105	83	141	35	90	84	120	41	98
0,02% -«-	95	52	98	22	105	72	122	38	97	77	110	45	107
0,01% -«-	95	64	121	22	105	78	132	39	100	82	117	42	100
0,001% -«-	100	42	79	20	95	60	102	35	90	67	96	40	95
Гербицидный фон, диален С - 10 мг/л
Контроль	85	46	100	19	100	49	100	32	100	50	100	33	100
0,075% р-р полигуанидина	95	61	133	22	115	66	102	38	116	67	134	41	126
0,05% -«-	100	52	113	20	105	58	118	37	114	60	120	39	118
0,04% -«-	100	46	100	17	89	52	106	29	90	53	106	31	94
0,03% -«-	100	43	94	19	100	50	102	33	103	51	102	34	103
0,02% -«-	95	33	72	19	100	41	84	33	103	43	86	36	110
0,01% -«-	100	57	124	22	115	59	120	38	115	61	122	43	142
0,001% -«-	100	30	65	21	111	39	80	34	106	40	80	37	122
Ошибка выборки не превышает 5% от средних

Таблица 4
Характеристика урожая риса Украина 96 из полевого опыта (г.Скадовск, 2005 г.) после предпосевной обработки семян растворами препарата полигуанидина
Наименование образца, вид обработки	Урожай
ц/га	% от к.
Рис Украина 96,
контроль	40,6	100,0
опыт 0,04% р-ра полигуанидина	38,4	94,6
опыт 0,02% р-ра полигуанидина	48,5	119,5
опыт 0,001% р-ра полигуанидина	46,7	115,0
Ошибка выборки не превышает 5% от средних

Таблица 5
Влияние предпосевной обработки семян риса препаратом полигуанидина на показатели урожая, выращенного в полевых условиях при рандомизированном посеве (г.Скадовск, 2006 г.)
Наименование образца, вид обработки	Влажность, %	Количество зерен в метелке	Урожай
шт.	% от к.	ц/га	% от к.
Рис Украина 96, средне-ранний
контроль	13,6	100	100	78,3	100,0
опыт 0,02% р-ра полигуанидина	13,6	130	130	83,4	106,5
Рис Днепровский, ранний
контроль	13,6	124	100	71,3	100,0
опыт 0,02% р-ра полигуанидина	13,6	120	96	81,0	113,6
Рис Антей, поздний
контроль	13,6	140	100	77,0	100,0
опыт 0,02% р-ра полигуанидина	13,6	187	133	85,5	111,0
Ошибка выборки не превышает 5% от средних

Таблица 6
Влияние предпосевной обработки семян риса препаратом полигуанидина на массу 1 тыс.зерен, содержание общего белка в зрелом зерне, выращенном в полевых условиях (г.Скадовск, 2005-2006 г.)
Наименование образца, вид обработки	Влажность, %	Содержание общего белка	Масса 1 тыс. зерен
% на сухое вещество	% от к.	г	% от к.
Урожай 2005 г.
Рис Украина 96
контроль	9,0	6,2	100	26,2	100
опыт 0,04% р-ра полигуанидина	8,8	6,2	100	28,5	109
опыт 0,02% р-ра полигуанидина	8,0	6,74	109	27,5	105
опыт 0,001% р-ра полигуанидина	9,0	6,4	103,2	25,8	99
Урожай 2006 г.
Рис Украина 96
контроль	12,0	3,9	100	29,6	100
опыт 0,02% р-ра полигуанидина	12,0	5,8	149	30,4	103
Рис Днепровский
контроль	12,0	5,1	100	28,5	100
опыт 0,02% р-ра полигуанидина	12,0	6,6	129	29,4	103
Рис Антей
контроль	12,0	4,5	100	25,1	100
опыт 0,02% р-ра полигуанидина	12,0	6,3	138	27,2	108
Ошибка выборки не превышает 5% от средних

Пример 3. Изучено влияние предпосевной обработки семян риса разных сортов растворами полигуанидина на массу 1 тыс. зерен и содержание общего белка в зрелом зерне риса, выращенном в полевых условиях 2005-2006 г. Определено повышение массы 1 тыс. зерен риса на 5-9% в разные годы репродукции у опытных вариантов (табл.6). Содержание общего белка в зрелом зерне риса опытных образцов повысилось на 9-49%, что свидетельствует о значительном улучшении качества зерна риса при использовании предпосевной обработки семян растворами полигуанидина.

Анализ биохимических показателей зрелого зерна риса разных сортов, выращенного в полевых условиях с использованием предпосевной обработки семян растворами ПГМГ HCl, подтвердил, что наряду с повышением урожайности риса качество зрелого зерна риса существенно возрастает. Это еще раз показывает положительное влияние предпосевной обработки семян риса предлагаемым способом для получения высоких урожаев риса улучшенного качества.

Использование заявляемого изобретения в сельском хозяйстве позволит стимулировать всхожесть, рост и развитие растений риса в полевых условиях, их устойчивость, что, в конечном итоге, приводит к повышению урожайности зерна риса и улучшению его качества. Внедрение предлагаемого изобретения позволит также повысить эффективность сельскохозяйственного производства в области рисоразведения, особенно в условиях неблагоприятного земледелия в степных зонах Украины и стран СНГ при потеплении климата в целом.