Спосіб передпосівної обробки насіння кукурудзи nb-вмісним нанокомпозитом на основі сапоніту

Реферат: Спосіб передпосівної обробки насіння кукурудзи Nb-вмісним нанокомпозитом на основі сапоніту включає передпосівну підготовку насіння з додаванням композиційного матеріалу, що містить наночастинки. Насіння пророщують на різних концентраціях водного розчину Nb-вмісного нанокомпозиту на основі сапоніту протягом 7 днів, після чого пересаджуються в фітокамеру. UA 119948 U (12) UA 119948 U UA 119948 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до рослинництва, екології, біотехнології та може бути використана, як хімічна речовина для передпосівної обробки насіння кукурудзи для покращення ростових показників. Застосування наноматеріалів у сільському господарстві, стало надзвичайно актуальним на даний час (Каленська С.М. Ефективність застосування біогенних металів та біоактивних препаратів при вирощуванні сої / С.М. Каленська, К.Г. Лопатько, Н.В. Новицька [та ін.] //«Наукові доповіді НУБіП України", 2011-5, (27)). Наночастинки впливають на біологічні об'єкти на клітинному рівні, підвищуючи ефективність протікання біохімічних процесів у рослинах, а також, беручи участь у формуванні мікроелементного балансу, тобто є біоактивними. Дослідження багатьох вчених говорить про те, що використання наночасток металів у сільськогосподарському виробництві для передпосівної обробки насіння рослин дозволяє покращити якість посівного матеріалу, підвищити стійкість до фітопатогенів, збільшити урожайність та отримати екологічно чисту продукцію (Таран Н.Ю. Технологія екологічно безпечного використання нанопрепаратів у адаптивному рослинництві / Н.Ю. Таран, Л.М. Бацманова, К.Г. Лопатько, С.М. Каленська // Медико-біологічне застосування// Фізика живого. Т. 19. - № 2. - 2011 р. - С. 54-58). Таким чином, розробка нових видів нанокомпозитів для покращення фізіологічних, біометричних та морфологічних показників сільськогосподарських культур є дуже важливим завданням агросектору України. Відомим аналогом є застосування колоїдного розчину наночастинок молібдену в рослинництві для покращення стійкості проти шкідників, шляхом утворення бульбочок рослин нуту. Недоліком даного аналогу є обмежений спектр дії, оскільки використовується тільки один вид наночастинок, а не комплекс для покращення розвитку рослин. (Таран Н.Ю., Гончар О.М., Лопатько К.Г., Бацманова Л.М., Патика М.В., Волкогон М.В., Патент на корисну модель № 87042 "Застосування колоїдного розчину наночасток молібдену як засобу регуляції утворення бульбочок рослин нуту (Cicer arietinum L.)») Найбільш близьким до корисної моделі є спосіб передпосівної обробки насіння композиційним матеріалом на основі води і біогенних металів у вигляді наночастинок (Скоцик В.Є., Каплуненко В.Г, Косінов М.В., Бовсуновський О.М., Чорний С.О. Патент на винахід № 91905, "Спосіб передпосівної обробки насіння"). Недоліком даного препарату є його недостатній склад мікроелементів необхідних для росту і розвитку рослин. Задачею корисної моделі є застосування Nb-вмісного нанокомпозиту на основі сапоніту для покращення ростових показників кукурудзи. Детальний процес синтезу проводять з використанням 8,52 г наночастинок діоксиду кремнія (SiO2 99,8 %), який поступово диспергують в 50 мл розчину деіонізованої води, що містить у своєму складі 0,63 г гідроксиду натрію. Через годину до суміші додають 3,20 г ізопропоксид алюмінію (Аl[ОСН(СН3)2]3 98 %) і 24,86 г магній ацетат тетрагідрату (Mg(CH 3COO)24H2O 99 %). Отриманий розчин перемішують протягом 2-ох годин. Далі до нього додають 0,44 г ніобію (V) етоксиду (Nb(EtO)5, 99,5 %) і розмішують композит протягом 2-ох годин. Потім наноматеріал ставлять в автоклав при 240 °C на 72 год. Кінцевий продукт відфільтровують та промивають 5 л деіонізованної води і поміщають в сушильну шафу на 24 год. при 100 °C. Нанокомпозит отримують у вигляді білого порошку з розміром 70-200 нм. Вплив нанокомпозитів на ростові показники рослин досліджували пророщуючи насіння кукурудзи на водних розчинах нанокомпозитів. Відбирають насіння кукурудзи, поміщають у чашки Петрі в водні розчини нанокомпозитів в концентраціях 150 мг/л, 300 мг/л, 450 мг/л, 600 мг/л. Насіння пророщують 7 днів в термостаті, після чого висаджують в фітокліматичну камеру, де проводять оцінку впливу нанокомпозитів на ростові показники рослин. В таблиці 1 наведені біометричні показники рослин кукурудзи за дії нанокомпозиту в різних концентраціях. 1 UA 119948 U Табл. 1 Біометричні показники рослин кукурудзи за дії нанокомпозиту Варіант Контроль Нанокомпозит Saponite (Et) 5 10 Концентрація у Висота стебла, Довжина кореневої Кількість водному см системи, см корінців, шт. середовищі, мг/л 18,73±0,28 12,27±0,43 11,00±0,65 150 21,83±0,47 23,20±0,23 11,00±0,07 300 26,73±0,56 25,90±0,52 13,33±0,65 Nb450 26,57±0,92 25,17±0,86 12,00±0,65 600 26,20±1,29 25,83±0,57 12,00±0,65 Показники висота стебла та довжина кореневої системи рослин кукурудзи в контрольному варіанті в середньому становила 18,73 см та 12,27 см відповідно. За використання нанокомпозиту Nb-Saponite (Et) у концентрації 300 мг/л висота стебла в середньому збільшилась 42,7 % порівняно з контролем. Довжина кореневої системи за використання нанокомпозиту Nb-Saponite (Et) в середньому збільшилася у 2 рази порівняно з контролем. Найкращий ефект нанокомпозит проявив у концентрації 300 мг/л. Висота стебла порівняно з контролем збільшилася на 42,7 %, а довжина кореневої системи зросла у 2 рази. При дослідженні впливу нанокомпозитів на кореневу систему рослин було помічено, що за дії нанокомпозиту Nb-Saponite (Et) спостерігалося збільшення додаткових коренів та формування кореневих волосків. Такий ефект свідчить про покращення надходження мінералів, вод і поживних речовин до рослин, адже поглинання води і розчинених у ній мінеральних речовин є найважливішою функцією коренів та кореневих волосків. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб передпосівної обробки насіння кукурудзи Nb-вмісним нанокомпозитом на основі сапоніту, який включає передпосівну підготовку насіння з додаванням композиційного матеріалу, що містить наночастинки, який відрізняється тим, що насіння пророщують на різних концентраціях водного розчину Nb-вмісного нанокомпозиту на основі сапоніту протягом 7 днів, після чого пересаджуються в фітокамеру. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2