Спосіб передпосівної обробки насіння

Спосіб передпосівної обробки насіння, що включає нанесення на насіння композиційного складу, що містить воду і біогенні метали, які заздалегідь перед нанесенням на насіння розчинені у воді, при цьому біогенні метали застосовують у вигляді наночастинок у складі колоїдного розчину, отриманого диспергуванням електродів і металевих гранул імпульсами електричного струму у воді, а метали вибрані з групи, що складається із заліза, міді, кобальту, молібдену, марганцю, цинку і магнію, який відрізняється тим, що на насіння додатково наносять водний колоїдний розчин наночастинок оксидів, наночастинок гідроксидів і іонів щонайменше одного металу із згаданої групи. Винахід відноситься до області сільського господарства, а саме до області рослинництва, і може бути використаний при обробці насіння сільськогосподарських культур, а також городних, лікарських і декоративних рослин перед посадкою або посівом. В даний час використовуються різні способи виведення насіння і рослин із стану спокою. Наприклад, такі як скарифікація (механічне видалення захисного покриву насіння), а також стратифікація, при якій зволожене і набрякле насіння поміщається в зону зниженої температури (але не негативної). Відомі також способи обробки насіння і рослин фіторегуляторами, дозволеними для застосування в сільському господарстві, такими як Агат-25, Альфа-нук, Бісол-2, Гетероауксин, Гибберсиб, Гумат натрію, Декстрел, ІМК, Імунооцитофіт, Крезацин, Оксигумат, і іншими подібними кислотними складовими, а також бактерійними препаратами, такими як Активатор ґрунтової мікрофлори, Активатор фотосинтезу, Никфан і іншими подібними препаратами. Крім того, застосовують і механоенергетичні методи дії, такі як дія на насіння і рослини магнітним полем або ультразвуком. Мета передпосівної обробки насіння - підвищити його якість і вплинути в підсумку на продук тивність рослин при сівбі в різних агроекологічних умовах. Передпосівна обробка насіння здійснюється різними методами і складами. Найрозповсюдженим способом передпосівної обробки насіння є обробка різними протруйниками з плівкоутворюючими препаратами (див. Рекомендації по захисту сходів цукрових буряків. Київ 1998р; Юнусов Р.А. Новый способ инкрустации семян сахарной свѐклы. «Защита и карантин растений» №6, 2000г., с.32-33). Встановлено, що за рахунок якісної підготовки насіння до сівби, передпосівною обробкою його захисно-стимулюючими речовинами досягається збільшення врожаю. Як правило, насіння обробляють за допомогою бакових сумішей, що готуються безпосередньо перед обробкою. Для поліпшення якості передпосівної обробки насіння використовують також і мікроелементи, що також вводяться в бакову суміш. Мікроелементи підвищують активність гідролзуючих ферментів, що сприяють утворенню ауксинів, підсилюють обмін речовин і інтенсивність дихання. Усі рослинні організми мають потребу в постійному поповненні мікроелементами, що повинні вводитися в живий організм у біологічно активній формі, здатні легко трансформуватися і засвоюва (19) UA (11) 91905 (13) C2 (21) a200811523 (22) 25.09.2008 (24) 10.09.2010 (46) 10.09.2010, Бюл.№ 17, 2010 р. (72) СКОЦИК ВІТАЛІЙ ЄВСТАФІЙОВИЧ, КАПЛУНЕНКО ВОЛОДИМИР ГЕОРГІЙОВИЧ, КОСІНОВ МИКОЛА ВАСИЛЬОВИЧ, БОВСУНОВСЬКИЙ ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ, ЧОРНИЙ СЕРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "АМАКО УКРАЇНА" (56) UA U 33765, 10.07.2008. UA U 33863, 10.07.2008. SU 856401, 25.08.1981. UA U 24390, 25.06.2007. UA U 28901, 25.12.2007. UA U 38381, 12.01.2009. 3 тися. Застосування в цьому випадку неорганічних солей малоефективно і економічно не завжди виправдано. Підбирати склад мікроелементів у сільськогосподарському виробництві необхідно відповідно до особливостей оброблюваних рослин і відповідно до забезпечення ґрунтів мікроелементами, обумовленими агрохімічним обстеженням. При обробці насіння склад мікроелементів визначається, у першу чергу, властивостями оброблюваного насіння, тому що тип ґрунту, як правило, ще не відомий. При цьому набір мікроелементів повинний бути оптимальним для даного виду рослин і обґрунтований науково - експериментальними дослідженнями. Причому, як показали численні дослідження (Анспок П.И. Микроудобрения. Л., «Колос»), важлива не лише кількість мікроелементів, але і їх співвідношення, що є специфічним для кожного виду рослин. Спочатку, та у ряді випадків і в даний час, у сільськогосподарському виробництві в якості мікродобрив використовували солі окремих металів, відходи промисловості, у яких містилися ті чи інші мікроелементи (Мазеин К.Г., Левлев Д.М. Обогащение семян микроэлементами. "Сахарная свѐкла", №4, 1971., с.25-26). Однак, використання солей виявляється не завжди ефективним, тому що солі, гідролізуючись, утворять нерозчинні форми, і в результаті засолюється грунт. Найбільш ефективне застосування мікроелементів у вигляді наночастинок (див. Шабанова И.В., Цокур М.Н., Долотова М.С. Наноматериалы в сельском хозяйстве: получение и применение. Научный журнал КубГАУ, №27(3), март, 2007г.). Відомий спосіб передпосівної обробки насіння, що включає фізичну дію на насіння у водному розчині мікроелементів вібрацією з частотою 20...18000Гц (див. Авт. свид. СССР №856401. Способ предпосевной обработки семян, преимущественно риса. МПК. А01С1/00, 23.08.1981г. Бюл. №31). Недолік способу полягає в тому, що вживаний спектр частот 20...18000Гц показує високу ефективність тільки при обробці рису, проте для інших культур потрібні інші режими обробки, а це стримує область практичного застосування відомого способу в сільськогосподарському виробництві. Відомий спосіб передпосівної обробки насіння соняшнику (Патент RU №2196409, МПК А0131/00, 2003), що включає обробку насіння водним розчином потрійного сополімера акрилової кислоти, її аміду і триакрилоілгексагидро-1,3,5-триазину. Відомий склад добре захищає насіння від несприятливих зовнішніх умов, але не містить живильних і мінеральних речовин для росту і розвитку рослини. Відомий спосіб передпосівної обробки зерен кукурудзи (Патент США №4173462, МПК А0131/00, 1979), згідно якому поверхню зерна кукурудзи покривають плівкоутворюючою речовиною, в якій диспергован стимулятор проростання - 1-феніл-6 амінофенілхінолін-2-пдиметиламіностерилхлорид. Недоліком відомого способу слід визнати відсутність в області, що оточує зерно, привнесених 91905 4 живильних речовин, що містять необхідні для росту і розвитку рослини мінеральні і органічні компоненти. Відомий спосіб передпосівної обробки насіння (Патент США №3897241, МПК А01З1/00, 1975) продуктами взаємодії етаноламіну і фосфорної кислоти. Недоліком відомого способу слід визнати несприятливу дію на насіння етаноламіну, а також відсутність в області, що оточує насіння, біологічно активних речовин і мікроелементів, що сприяють прискореному проростанню насіння. Відомий спосіб передпосівної обробки насіння (SU, авторское свидетельство №1400528, МПК А01З1/00, 1988), згідно якому поверхню насіння покривають складом, що містить подрібнені керамзит, чорноземний ґрунт, суперфосфат і мікроелементи, при цьому в якості зв'язуючого використовують глину, а також спосіб передпосівної обробки насіння рапсу (RU, патент №2163062, МПК А01З1/00, 2001), згідно якому насіння рапсу перед посівом покривають сумішшю подрібнених керамзиту, цеоліту і глини, причому іони кальцію, натрію і калія, що входять до складу цеоліту у водорозчинній формі, сприяють швидкому поглинанню їх кореневою системою рослини. Недоліком обох відомих способів слід визнати незручність використання глини в якості з'язуючого матеріалу, а також відсутність у складі оболонки основних органічних і, зокрема, гумусовмісних джерел живлення рослини, а також всіх необхідних мікро- і макроелементів, окрім кальцію, натрію і калію. Відомий спосіб передпосівної обробки насіння, що передбачає послідовне нанесення на насіння водної суспензії клеючої речовини, тонкоподрібненого торфу в кількості 0,3-0,5 від масової частки насіння, внесення до водної суспензії клеючої речовини макро-, мікродобрив і стимулятора росту, нанесення на покрите торфом насіння шляхом чергування суміші бентоніту з торфом в співвідношенні їх масових доль 0,14-0,64 і водної суспензії клеючої речовини з макро-, мікродобривами і стимулятором росту з подальшою обкаткою їх в дражаторі і сушці (Патент России №2243639. Способ предпосевной обработки семян. МПК7 А01С1/00, А01С1/06. Опубл. 2005.01.10). Недоліками даного способу є його складність і трудомісткість. Відомий спосіб передпосівної обробки насіння, що включає нанесення на насіння композиційного складу, що містить зв'язуючий матеріал, який обволікає щонайменше частково кожне насіння і утримує інгредієнти, при цьому в якості інгредієнтів використовують біогенні мікроелементи, розчинені у воді в кількості від 0,2 до 2% до маси нанесеного на насіння матеріалу, а в якості біологічно активних компонентів використовують мезоінозит і солі гіберелінових і хлорфенілоксиоцтової кислот в кількості від 0,01 до 0,1% до маси нанесеного на насіння матеріалу, а в якості біогенних мікроелементів використовують мінеральні солі, що містять катіони і аніони кобальту, бору, молібдену, марганцю, цинку, калія, заліза, амонію, а в якості зв'язуючого матеріалу використовують плінкоутворювачі 5 і клеючі речовини, що не інгібірують рост рослин, в кількості 1-15мас.% до маси матеріалу, що наноситься на насіння (Патент России №2246194. Способ предпосевной обработки семян. МПК 7 А01С1/00. Опубл. 2005.02.20). Недоліком способу є низька ефективність, обумовлена тим, що при передпосівній обробці застосовують мікроелементи у вигляді солей металів, а не у формі наночастинок металів. Найбільш близьким до пропонованого є спосіб передпосівної обробки насіння, що включає нанесення на насіння композиційного складу, що містить воду і біогенні метали, які заздалегідь перед нанесенням на насіння розчинені у воді, при цьому біогенні метали застосовують у вигляді наночастинок у складі колоїдного розчину, отриманого диспергуванням електродів і металевих гранул імпульсами електричного струму у воді, а метали вибрані з групи, що складається із заліза, міді, кобальту, молібдену, марганцю, цинку і магнію (див. Патент Україні №33863. Спосіб передпосівної обробки насіння. МПК (2006) А01С1/00. Опубл. 10.07.2008, бюл. №13). Недоліком способу є низька ефективність, обумовлена тим, що не використовуються наночастинки оксидів, наночастинки гідроксидів і іони металів, які знаходяться в доступній для засвоєння формі. У основу винаходу поставлена задача підвищення ефективності способу. Це досягається застосуванням мікроелементів у вигляді наночастинок металів, наночастинок оксидів, наночастинок гідроксидів і іонів металів, які знаходяться в доступній для засвоєння формі. Запропонований, як і відомий спосіб передпосівної обробки насіння включає нанесення на насіння композиційного складу, що містить воду і біогенні метали, які заздалегідь перед нанесенням на насіння розчинені у воді, при цьому біогенні метали застосовують у вигляді наночастинок у складі колоїдного розчину, отриманого диспергуванням електродів і металевих гранул імпульсами електричного струму у воді, а метали вибрані з групи, що складається із заліза, міді, кобальту, молібдену, марганцю, цинку і магнію, і, відповідно до цієї пропозиції, на насіння додатково наносять водний колоїдний розчин наночастинок оксидів, наночастинок гідроксидів і іонів щонайменше одного металу із згаданої групи. На насіння додатково наносять водний колоїдний розчин наночастинок оксидів, наночастинок гідроксидів і іонів металів. Це дозволяє підвищити ефективність способу за рахунок застосування мікроелементів в доступній для засвоєння формі. Наночастинки металів, наночастинки оксидів металів, наночастинки гідроксидів металів і іони металів у вигляді водного колоїдного розчину отримують диспергуванням елетродів і гранул металів імпульсами електричного струму у воді (див. Патент Україні №33765. Водний колоїдній розчин наночастинок електропровідніх матеріалів. МПК (2006) B01J3/00. Опубл. 10.07.2008, бюл. №13.). Спосіб здійснюють таким чином. При реалізації способу зв'язуючий матеріал, біологічно активні 91905 6 компоненти і біогенні елементи заздалегідь перед нанесенням їх на поверхню насіння розчиняють у воді. Це дозволяє при передпосівній обробці, з одного боку, більш рівномірно нанести вказані речовини на поверхню насіння, і, з іншого боку, полегшує їх закріплення на поверхні насіння за рахунок адсорбції розчину із зв'язуючим матеріалом. Розчинення або набухання в ґрунтовій волозі зв'язуючого матеріалу, що містить вказані речовини на поверхні насіння, забезпечить їх поступове вивільнення і практично повне засвоєння рослиною, що розвивається. В якості біогенних мікроелементів використовують наночастинки заліза, міді, кобальту, молібдену, марганцю, цинку і магнію і наночастинки їх оксидів і гідроксидів і іони у складі колоїдного розчину. Вплив вказаних мікроелементів на розвиток рослини загальновідомий. Проте залежно від особливостей ґрунту, в який буде висаджено насіння, склад мікроелементів може бути оптимально підібраний. Біогенні метали використовують в кількості від 0,000005 до 0,02% до маси насіння. При вмісті біогенних металів менше 0,000005% до маси насіння знижується ефективність обробки. Вміст біогенних металів вище 0,02% до маси насіння призводить до дорожчання способу. Порядок нанесення мікроелементів на поверхню насіння може бути наступний. На поверхню насіння наносять біологічно активні компоненти і зв'язуючий матеріал, а потім додатково на поверхню насіння наносять колоїдний розчин мікроелементів у вигляді наночастинок металів, наночастинок оксидів металів, наночастинок гідроксидів металів і іонів металів. Можливе використання технології, коли на поверхню насіння одночасно наносять зв'язуючий матеріал і колоїдний розчин мікроелементів. Можлива також технологія реалізації запропонованого способу, коли зв'язуючий матеріал, біологічно активні компоненти, неорганічні компоненти живлення рослин заздалегідь змішують, після чого наносять на поверхню насіння будь-яким відомим способом. Можливе також використання технології, згідно якої на поверхню насіння наносять тільки водний колоїдний розчин наночастинок металів, наночастинок оксидів металів, наночастинок гідроксидів металів і іонів металів. Вибір конкретної технології реалізації способу залежить від сорту, розміру і форми оброблюваного насіння, конкретного композиційного складу і вибраного устаткування для нанесення композиційного складу. Нанесення композиційного матеріалу на поверхню насіння може бути здійснене, наприклад, методом розпилювання в апаратах з псевдозрідженим шаром. Проте вище приведені методи не обмежують перелік використовуваного при реалізації способу устаткування і технологій, при цьому можуть бути використані і комбінації різних способів і апаратів. Можлива реалізація запропонованого способу і на іншому, устаткуванні, що є у розпорядженні користувача. Після нанесення композиційного складу, залежно від вологонасиченості нанесеного на поверхню композиційного матеріалу, його можуть підсу 7 91905 шувати. Операцію підсушування переважно здійснюють в тому ж устаткуванні, де проводять процес нанесення, шляхом обдування повітрям з підвищенням температури, але при цьому тепловий режим не повинен погіршувати схожість насіння. Можливо підсушку насіння з нанесеним композиційним матеріалом проводити в окремому апараті, при цьому кінцева вологість готового продукту зазвичай складає 5-15%. Спосіб застосовний для обробки насіння сільськогосподарських рослин, злакових, плодовоовочевих культур, лікарських і декоративних рослин. Пропонований спосіб ефективний для насіння Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 8 різних сільськогосподарських культур, зокрема для обробки насіння буряка, огірків, гарбуза, салату, редиски, моркви, соняшнику, кукурудзи, ячменю, пшениці і ін., а також багатьох лікарських рослин. Ефективність способу передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур визначається підвищенням врожайності і зниженням витрат органо-минеральных добрив на одиницю продукції, а у разі лікарських рослин - підвищенням схожості насіння, прискореним ростом рослин, підвищеними якісними характеристиками зборів, конкурентністю з бур'янами і меншими трудовитратами на вирощування. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601