Застосування полігексаметиленгуанідингідрохлориду як стимулятора проростання та спосіб стимуляції проростання деревних культур

1. Застосування полігексаметиленгуанідингідрохлориду загальної формули: 3 83592 ництвах для відновлення і поповнення молодника деревних рослин у лісах України та СНД. Покладена задача розв'язується таким чином вперше як стимулятор проростання, росту і розвитку деревних рослин застосовано відому хімічну сполуку - полігексаметиленгуанідингідрохлорид загальної формули: (CH 2)6 NH C NH NH HCl n , де n - 28-51, що відповідає молекулярній масі від 5 до 9 тис. ум. од. Використання заявленого винаходу на застосування дозволяє підвищити проростання насіння деревних рослин, їх виживаність, стійкість до захворювань, прискорити ріст сіянців на ранніх етапах розвитку і, в цілому, підвищити ефективність лісової репродукції, що підтверджується наведеними нижче прикладами 1-3 та отриманими результатами, які подані в Таблицях 1-4. Відомим є спосіб стимуляції проростання насіння хвойних порід дерев, який включає в себе обробку насіння розчином сульфатного чорного лугу шляхом замочування [А. с. СССР №676252, кл. А01N61/00, 1977]. До недоліків способу слід віднести велику тр удомісткість та високу вартість процесу обробки. Також відомим є спосіб передпосівної обробки насіння сосни, ялини, модрини для підвищення їх проростання та схожості через витримування їх під снігом на протязі 1-2 місяців [А. с. СССР №1417811, кл. А01С1/00, 1986], недоліком якого можна вважати значну тривалість процесу передпосівної обробки насіння (кілька місяців), який хоча й приводить до збільшення схожості, але не сприяє прискоренню росту рослин. Для усунення цього недоліку пропонувалось використання фіторегулятора хлормеквата при обприскуванні паростків сосни з метою покращення їх стійкості, запобігання поляганню та прискорення росту, що не може мати широкого застосування в практичному лісорозведенні через дорожнечу та високу токсичність препарату [Шевелуха B.C., Блиновский И. К. Состояние и перспективы исследований и применения фиторегуляторов в растениеводстве // Регуляторы роста растений / под ред. Шевелухи B. C., М.:Агропромиздат, 1990. С.6-35]. Всі ці методи майже не застосовуються на практиці через дорожнечу, достатньо значні витрати препаратів і порівняно високу їх концентрацію при обробці рослин по зеленій масі. Серед відомих способів найбільш близьким до запропонованого є спосіб обробки насіння деревних культур (клен, береза, дуб, сосна та ін.) перед посівом для стимуляції проростання насіння і підвищення їх схожості та прискорення росту шляхом замочування насіння у водних розчинах кислот (сірчана, азотна), в розчинах фі тогормонів гібберелінів та кінетину, а також через прогрівання насіння при температурі +25°- +65°С [Николаева М.Г. Справочник по проращиванию покоящихся семян. Л.: Наука, 1985. С.32-38, 233-234, 249-250]. 4 До недоліків обраного прототипу слід віднести значну трудомісткість операцій передпосівної обробки насіння, значну тривалість (кілька місяців) процесу страти фікації, дорожнечу обробки, а також невисокі показники стимуляції проростання та схожості насіння. В основу запропонованого винаходу на спосіб покладена задача розширення асортименту біологічно активних речовин - стимуляторів проростання, росту і розвитку деревних рослин, зменшення трудомісткості процесу передпосівної обробки насіння, підвищення його схожості (проростання), прискорення росту та розвитку деревних культур, а також зменшення чи ліквідація періоду стратифікації насіння. Покладена задача розв'язується наступним чином - у способі стимуляції проростання, росту і розвитку деревних рослин, головним чином дуба та сосни, який включає передпосівну обробку насіння деревних рослин шляхом їх замочування з подальшим просушуванням, операцію замочування насіння проводять на протязі 18-24 год. у водному розчині полігексаметиленгуанідингідрохлориду з молекулярною масою 5-9 тис. ум. од. та концентрацією діючої речовини 0,0001-0,5%. Сутність винаходів, що заявляються на застосування та спосіб стимуляції проростання, росту і розвитку деревних рослин, пояснюється прикладами 1-3. В Таблицях 1-4 наведені середні дані 20-100 визначень, повторюваність модельних і природних дослідів - чотирикратна. В модельних експериментах паростки деревних культур вирощували в піску у водному середовищі при кімнатній температурі (t =20°-22°С). Визначення схожості та проростання насіння, довжини пагонів та площі поверхні листкової пластинки паростків деревних рослин проводили за стандартними методиками [Бессонова В. П. Практикум з фізіології рослин. Дніпропетровськ.: РВВ ДДАУ, 2006. - 316с]. Проведена статистична обробка одержаних експериментальних даних стандартними методами [Рокицкий П. Ф. Биологическая статистика. Минск: Вышейша школа, 1973. - 318с]. Відхилення від середніх для кожного статистичного ряду не перевищує 5% від середніх величин. Приклад 1. Вивчено вплив передпосівної обробки насіння дуба черешчатого та сосни звичайної шляхом замочування на протязі 18-24 год. водними розчинами (р-н) ПГМГ НСl (полігуанідин) з молекулярною масою від 5 до 9 тис. ум. од. і концентрацією 0,0001-0,5% на показники проростання насіння, а також на ріст і розвиток паростків деревних культур на ранніх етапах онтогенезу (18-83 доби) на чистому фоні у модельних експериментах. Визначено підвищення проростання насіння дуба черешчатого в 1,6-4,6 рази (Табл. 1), а насіння сосни звичайної - в 1,5-2,5 рази (Табл. 2). Виявлено стимуляцію ростових показників паростків дуба черешчатого в 1,7-3,1 рази, а сосни звичайної - в 1,2-1,8 рази у дослідних варіантах із застосуванням передпосівної обробки насіння розчинами ПГМГ НСl у порівнянні з контролем (к.) із необробленого насіння. Знайдена стимуляція проростання і підвищення морфометричних показників паростків деревних рослин після передпосівної 5 83592 обробки насіння розчинами полігуанідину значно перевищують показники прототипу. Оптимальними для обробки насіння деревних культур, що вивчались, є концентрації ПГМГ НСl у діапазоні 0,00010,5%. Приклад 2. Визначено вплив передпосівної обробки насіння дуба черешчатого водними розчинами полігуанідину на схожість і проростання насіння у природних умовах мішаного лісу в Олександрівському лісництві Кіровоградської області у 2005-2006pp. Виявлено стимуляцію проростання насіння дуба черешчатого на 45-75 добу без попередньої стратифікації насіння у 4,5-5,6 рази у 2005р. і у 3,0-5,7 рази у 2006р. при використанні передпосівної обробки насіння розчином ПГМГ НСl (Табл. 3), що перевищує показники прототипу, де завжди використовується стратифікація насіння на протязі кількох місяців. Приклад 3. Досліджено вплив передпосівної обробки насіння дуба черешчатого водними розчинами полігуанідину на середню довжину пагонів, загальне число листків і загальну площу листкової поверхні паростків на 72-80 добу у модельних експериментах. Визначено збільшення середньої довжини пагонів на 11-45%, загального числа листків у 3,7-4,2 рази, загальної площі листкової поверхні у 3,1-3,9 рази у паростків дослідних варіантів після 6 передпосівної обробки насіння препаратом ПГМГ НСl в порівнянні з контролем, без обробки насіння (Табл. 4). Знайдена стимуляція росту пагонів дуба черешчатого та інтенсифікація його розвитку вже на ранніх етапах онтогенезу після застосування передпосівної обробки насіння розчинами полігексаметиленгуанідингідрохлориду значно перевищує показники прототипу, де лише скорочується термін стратифікації насіння. Виявлені ефекти прискорення проростання насіння дуба черешчатого та сосни звичайної, а також інтенсифікація процесу росту насіння сіянців деревних рослин при використанні передпосівної обробки насіння водними розчинами ПГМГ НСl як у модельних експериментах, так і у природних умовах, підтверджують позитивний вплив передпосівної обробки насіння деревних культур запропонованим способом, особливо у несприятливих умовах лісорозведення та виснаження лісових зон України та країн СНД в наш час. Використання винаходів, що заявляються, на практиці дозволить стимулювати схожість, проростання, ріст і розвиток деревних культур, головним чином дуба черешчатого та сосни звичайної, а також приведе до підвищення ефективності лісового виробництва у галузі лісорозведення. Таблиця 1 Вплив передпосівної обробки насіння дуба черешчатого розчинами полігуанідину на проростання і морфометричні показники паростків дуба у модельних експериментах Найменування зразка, вид обробки Дуб черешчатий контроль 0,5% р-н полігуанідину 0,4% - « 0,3% - « 0,2% - « 0,1% - « 0,075% - « 0,05% - « 0,02% - « 0,01% - « 0,001% - « 0,0001% - « 42 доби Проростання L паростків % від % % від к. MM к. 62 доби Проростання L паростків % від % % від к. мм к. 83 доби Проростання L паростків % від % % від к. мм к. 3 100 31 100 10 100 47 100 15 100 98 100 15 500 28 90 35 350 54 115 55 367 160 163 5 5 167 167 5 52 16 168 5 5 33 25 10 10 5 167 167 1100 833 333 333 167 60 5 40 60 58 10 31 194 16 129 194 187 32 100 10 10 5 15 20 45 35 15 15 20 100 100 40 150 200 450 350 150 150 200 12 104 50 110 62 80 145 130 26 65 26 221 106 234 132 170 309 277 55 138 30 50 15 20 40 70 45 20 30 40 200 333 100 133 267 467 300 133 200 267 140 152 110 133 170 190 200 156 60 146 143 155 112 136 174 194 204 159 61 149 Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх 7 83592 8 Таблиця 2 Вплив передпосівної обробки насіння сосни звичайної розчинами полігуанідину на проростання та морфометричні показники паростків у модельних експериментах Найменування зразка, вид обробки Сосна звичайна контроль 0,5% р-н полігуанідину 0,2% - « 0,1% - « 0,05% - « 0,02% - « 0,01% - « 0,001% - « 18 діб Довжина і паростПроростання ків % % від к. мм % від к. Проростання % % від к. мм % від к. 15 15 45 30 60 30 30 15 75 45 75 30 60 45 100 50 250 150 250 100 200 150 40 53 72 63 46 48 60 58 100 133 180 158 115 120 150 145 100 100 300 200 400 200 31 40 55 47 36 46 100 129 177 152 116 148 30 діб Довжина гсаростків Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Таблиця 3 Вплив передпосівної обробки насіння дуба черешчатого розчинами полігуанідину на проростання насіння дуба у природних умовах (Кіровоградська обл., Олександрівське лісництво, 2005-2006 pp.) Найменування зразка, вид обробки Дуб черешчатий контроль дослід, 0,05% р-н полігуанідину Проростання, 2005р. 45 діб 75 діб % % від к. % % від к. Проростання, 2006р. 45 діб 75 діб % % від к. % % від к. 8 100 15 100 10 100 15 100 36 450 84 560 30 300 86 573 Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Таблиця 4 Вплив передпосівної обробки насіння дуба черешчатого розчинами полігуанідину на довжину пагонів, кількість листків і площу листкової поверхні паростків дуба у модельних експериментах Найменування зразка, вид обробки 72 доба Загальне Загальна площа Довжина Довжина число лист- листкової повепагона пагона ків рхні % від % від % від мм шт. см 2 % від к. мм к. к. к. Дуб черешчатий 62 контроль дослід, 0,05% р-н 90 полігуанідину дослід, 0,02% р-н 90 полігуанідину 80 доба Загальне чи- Загальна площа сло листків листкової поверхні шт. % від к. См 2 % від к. 100 15 100 87 100 93 100 15 100 160 100 145 55 370 436 501 103 111 59 390 500 313 145 63 420 506 582 108 116 63 420 630 394 Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601