способ обработки сельскохозяйственных растений, в частности овса

Формула изобретения

Способ подкормки сельскохозяйственных растений, в частности овса, включающий опрыскивание путем мелкодисперсного орошения надземной части вегетирующих растений раствором биологически активного вещества в поливной воде, содержащим ионы серебра, отличающийся тем, что подкормку осуществляют однократно в стадии всходов, а источником ионов серебра является коллоидный раствор наночастиц серебра AgБион-2 с концентрацией его в рабочей жидкости 0,00027% при норме ее расхода 250 л/га.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения продуктивности сельскохозяйственных растений, в частности овса.

В числе основных факторов повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур являются биологически активные вещества, которые повышают иммунитет растений, защищают их от болезней и вредителей, улучшают усвоение питательных веществ почвы, стимулируют рост и развитие растений.

Известны различные способы регулирования роста зерновых культур с использованием природных и синтетических биологически активных веществ, таких как биостимуляторы из торфа, папоротника, корней пырея ползучего (Применение регуляторов роста в растениеводстве. Справочник. - Кишинев, Штиинца, 1981, с.156; Заявка Франции № 2387598, кл. A01N 5/00, 1987). Но данные известные биологически активные вещества довольно дороги.

Известны способы повышения урожайности сельскохозяйственных культур путем обработки вегетирующих растений биологически активными веществами, которые представляют собой сложные органические соединения (Никелл Л. Дж. Регуляторы роста растений. Применение в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1984). Однако применение их связано с загрязнением окружающей среды.

Известен способ обработки зерновых культур (пат. РФ № 2099932, кл. A01N 33/12), в котором в качестве биологически активного вещества используют гидроокись калия. Опрыскивание проводят непосредственно после цветения раствором гидроокиси калия в концентрации 0,03-3% с расходом рабочей жидкости 450-460 л/га.

Известен также способ обработки сельскохозяйственных культур (пат. РФ № 2159999, кл. A01G 1/00, A01N 25/00, 1999), в котором стимулирующее действие гидроокиси калия как биологически активного вещества на формирование урожая сельскохозяйственных культур усилено дополнительным снабжением формирующихся семян (плодов) элементами питания: калиевой или аммиачной селитрой в концентрации 0,01-10,0% и марганцовокислым калием в концентрации 0,0001-0,1%, при этом обработку растений проводят в начале формирования репродуктивных органов размножения.

Недостатком известных способов обработки сельскохозяйственных культур с целью повышения их урожайности является невысокая эффективность. Обработка раствором гидроокиси калия не что иное, как небольшая калийная подкормка. Кроме того, такие концентрации щелочи опасны для вегетирующих растений, поскольку возможны ожоги листьев и колоса.

Известен способ повышения урожайности пшеницы и других сельскохозяйственных культур (А.Безкоровайный и др. «Авиационное применение регуляторов роста на посевах сельскохозяйственных культур». Рабочее совещание по программе «Регуляторы роста и развития растений» (Москва, 16-18 июля 1991 года, М., - 1991, с.93. - ВАСХНИЛ и Московская сельскохозяйственная академия им. Тимирязева), который заключается в обработке посевов регулятором роста растений в фазу колошения и налива зерна, в качестве которого используют гумат натрия в дозе 50-80 г/га в смеси с 30%-ным раствором мочевины.

Недостатком известного способа обработки сельскохозяйственных культур с целью повышения их урожайности, как и выше описанных способов, является недостаточная его эффективность. Применение 30%-ного раствора мочевины является азотной подкормкой зерновых культур, концентрация мочевины достаточно высокая, следствием чего являются ожоги листьев и колоса.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ активации ростовых процессов вегетирующих растений частицами металлов - способ подкормки растений женьшеня (пат. РФ № 2238633, кл. A01G 1/00, A01C 21/00, 2003, прототип), предусматривающий опрыскивание надземной части растений женьшеня раствором биологически активных веществ в поливной воде в период цветения и завязывания плодов два раза с интервалом в 14 дней в сухую безветренную погоду, в качестве биологически активных веществ используют комплексное микроудобрение, включающее следующие компоненты в пересчете на 100 м², г:

Цинк азотнокислый 6-водный 4,62-8,62

Железо сернокислое 7-водное 4,90-9,10

Кислота борная 0,80-1,32

Калий бромистый 0,70-1,30

Калий йодистый 0,50-0,85

Олово хлористое 2-водное 0,35-0,65

Натрий двухромовокислый 2-водный 0,21-0,39

Рубидий азотнокислый 0,07-0,16

Марганец сернокислый 2,87-5,33

Ртуть азотнокислая 2-водная 0,02-0,04

Свинец азотнокислый 0,06-0,12

Кадмий азотнокислый 4-водный 0,02-0,04

Серебро азотнокислое 0,042-0,078

Галлий азотнокислый 8-водный 0,07-0,13

Таллий азотнокислый 0,014-0,026

Натрий теллуровокислый 0,042-0,078

Индий азотнокислый 4,5-водный 0,042-0,078

Кобальт азотнокислый 6-водный 0,007-0,013

Аммоний ванадиевокислый 0,014-0,026

Натрий селеновокислый 10-водный 0,028-0,052

Натрий мышьяковистокислый 0,014-0,026

Медь азотнокислая 6-водная 0,66-1,22

Аммоний молибденовокислый 0,098-0,182

Сурьма 3-хлористая 0,028-0,052

Натрий вольфрамовокислый 2-водный 0,014-0,026

Цезий азотнокислый 0,0028-0,0052

Висмут азотнокислый 5-водный 0,014-0,026

Вода 4000.

В данном известном растворе биологически активных веществ в качестве источника ионов металлов является раствор нескольких солей металлов, в том числе серебро азотнокислое. Известно возбуждающее влияние ионов металлов на прорастание, питание и развитие растений. Биологические свойства многих металлов резко проявляются в случае, когда металлы находятся в коллоидном состоянии, т.е. в виде мелких порошков. Попадая в биологические объекты, порошки металлов образуют многочисленные, весьма продолжительно действующие очаги металлических ионов, непрерывно образующихся в незначительных концентрациях вокруг каждой частицы. Благодаря этому свойству коллоидные металлы сильно отличаются по своему биологическому воздействию от солей металлов. Последние в незначительных концентрациях действуют кратковременно, а при больших - оказывают токсическое или раздражающее действие.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в расширении ассортимента биологически активных веществ и повышении их эффективности.

Технический результат от решения поставленной задачи заключается в повышении урожайности овса.

Поставленная в изобретении задача решена тем, что в способе подкормки сельскохозяйственных растений, в частности овса, включающем опрыскивание путем мелкодисперсного орошения надземной части вегетирующих растений раствором биологически активного вещества в поливной воде, содержащим ионы серебра, подкормку осуществляют однократно в стадии всходов, а источником ионов серебра является коллоидный раствор наночастиц серебра AgБион-2 с концентрацией его в рабочей жидкости 0,00027%, при норме ее расхода 250 л/га.

Препарат - коллоидный раствор наночастиц серебра AgБион-2, представляет собой концентрированный водный раствор наночастиц серебра. Действующим его веществом являются стабильные наноразмерные частицы серебра, средний размер которых 10-12 нм. Состав средства AgБион-2: наночастицы серебра, г/дм³, 0,27 0,32; ПАВ (диоктил-сульфосукцинат натрия), г/дм³ , 20 35; кверцетин, г/дм³, 0,002; аммиак, г/дм ³, 0,0016; вода - остальное. Концентрация наночастиц серебра 2,86 10^-3 моль/дм.

Расширение ассортимента биологически активных веществ достигается применением коллоидного раствора наночастиц серебра AgБион-2. Биологическое воздействие коллоидных растворов металлов определяется размерами используемых частиц, поскольку с уменьшением размеров частиц увеличивается удельная поверхность металлических порошков, входящих в суспензию, что способствует лучшему растворению металла. Правильный выбор химического состава дисперсных частиц суспензии способствует увеличению инжекции свободных электронов в раствор, т.е. внесению дополнительной энергии в биологическую систему, что обеспечит повышение иммунитета растений, защиту их от болезней и стимулирует рост и развитие растений.

Серебро относится к тяжелым металлам, поэтому из экологических соображений его использование ограничено однократным опрыскиванием в наиболее оптимальную фазу роста и развития растений, соответствующую, согласно проведенным исследованиям, фазе всходов (фиг.1-8). Концентрация препарата - коллоидного раствора наночастиц серебра AgБион-2 в рабочей жидкости, составляющая 0,00027%, и норма ее расхода - 250 л/Га, установлены экспериментально. Более высокие концентрации препарата в рабочей жидкости и нормы ее расхода вызывали в разной степени ожоги листьев и колоса, а более низкие - недостаточную эффективность действия на растения.

Обработка растений овса в фазу всходов наиболее предпочтительна. Связано это с тем, что на ранних фазах развития растений в начальные периоды органогенеза растение наиболее подвержено различным стрессовым явлениям, особенно опасны в этот период различные болезни. Наночастицы серебра, содержащиеся в рабочей жидкости, не только оказывают антибактериальное и фунгицидное воздействие (табл.3, 7) на растения, но и стимулирующий физиологические процессы эффект, выявленный на основе исследования процессов фотосинтеза (табл.4, 8) и элементов продуктивности растений овса (табл.2, 6). Опрыскивание растений в более поздние фазы их роста и развития также оказывает положительное воздействие, однако эффективность его заметно снижается.

Технический результат, заключающийся в повышении урожайности овса, и показан на примере конкретного осуществления заявленного способа обработки растений овса.

Пример 1.

Деляночные опыты проводили на опытном поле кафедры общего земледелия и растениеводства Тверской ГСХА в 2010 году на растениях овса сорта Кречет. Площадь опытной делянки 45,22 кв.м, площадь учетной делянки - 35,64 кв.м. Схема опыта включала 4 варианта, повторность каждого опыта четырехкратная. Контрольный вариант - без внекорневой подкормки растений овса. На трех вариантах опыта была проведена внекорневая подкормка путем опрыскивания вегетирующих растений овса при полном наступлении фаз: всходы, кущение и выход в трубку, препаратом коллоидного раствора наночастиц серебра AgБион-2 в экспериментально установленных концентрации 0,00027% и норме расхода рабочей жидкости 250 л/га мелкодисперсным орошением в сухую безветренную погоду.

Визуально на обработанных растениях овса наблюдалось увеличение листового аппарата по сравнению с контролем, увеличение озерненности и массы зерна.

Учет урожая проводили сплошным методом при помощи комбайна «Сампо-130» в фазу полной спелости зерна. Оценку пораженности болезнями проводили по Т.Л.Доброзраковой (1974), В.А.Шкаликову (2002) [Доброзракова Т.Л. Сельскохозяйственная фитопатология. / Т.Л.Доброзракова - М.: «Колос», 1974 - 328 с.: ил.; Шкаликов В.А. Практикум по сельскохозяйственной фитопатологии. / В.А.Шкаликов и [др.]. - М.: Колос, 2002. - 208 с.: ил.]. Показатели фотосинтетической деятельности определяли по методике И.С.Шатилова, М.К.Каюмова (1978), З.И.Усановой (2002) [Постановка опытов и проведение исследований по программированию урожаев полевых культур / Методические рекомендации под ред. Шатилова И.С., Каюмова М.К. - М.: ВАСХНИЛ. - 1978. - 66 с.; Усанова З.И. Методика выполнения научных исследований и курсовой работы по растениеводству: Учебное пособие. / З.И.Усанова. - Тверь: ТГСХА, 2002. - 64 с.]. Анализ структуры урожая и учет урожая - по общепринятой методике (З.И.Усанова, 2002).

Данные по урожайности, структуре урожая, пораженности болезнями и показателям фотосинтетической деятельности растений овса сорта Кречет приведены в таблицах 1, 2, 3, 4. При этом термин, принятый в таблицах, «AgБион-2» означает препарат коллоидного раствора наночастиц серебра AgБион-2 с концентрацией его в рабочей жидкости 0,00027% при норме ее расхода 250 л/га.

Пример 2.

Аналогичные исследования были проведены на растениях овса сорта Буг. Данные по урожайности, структуре урожая, пораженности болезнями и показателям фотосинтетической деятельности растений овса сорта Буг приведены в таблицах 5, 6, 7, 8.

Экспериментальным путем установлено и доказано положительное и эффективное влияние ионов серебра, источником которых является коллоидный раствор наночастиц серебра AgБион-2, на рост и развитие растений овса. Выявлена эффективность использования препарата как профилактического средства от болезней растений и как одного из мощных средств повышения урожайности овса (табл.1, 5). Помимо благоприятного воздействия на ростовые и физиологические процессы, протекающие в растительных клетках, наночастицы серебра являются одним из средств повышения стрессо- и засухоустойчивости растений, что было выявлено в аномально жарких условиях лета 2010 года. Вышеизложенное подтверждает целесообразность использования коллоидного раствора наночастиц серебра AgБион-2 как биологически активного вещества для роста и развития сельскохозяйственных растений, в частности овса, что расширит ассортимент этих препаратов.