Спосіб підвищення стійкості рослин до забруднення ґрунту сполуками фтору та сірки

Реферат: UA 122248 U UA 122248 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі фізіології рослин; може також використовуватися у сільському господарстві та зеленому будівництві для покращення стану рослин в умовах забруднення середовища. Відомі способи підвищення стійкості сільськогосподарських рослин та зниження нагромадження іонів важких металів у них шляхом обробки регуляторами росту емістимом С [1], трептолемом [2], епібрасинолідом [патент RU 302119285]. Проте дія даного препарату обмежується вибором рослин та є непридатним для використання у класичному сільському господарстві та рослинництві [3]. Відомий спосіб підвищення стійкості рослин за допомогою фізіологічно активної речовини гумату натрію, який виявляє цитокінінову активність [4]. Недоліком застосування цього способу є слабкий вплив в умовах техногенного середовища на показники росту (ріст пагонів, кількість і площа листків, загальна асиміляційна поверхня) і генеративного розвитку рослин (розміри квіток, інтенсивність цвітіння, зниження абортивності бутонів і квіток). Відомий спосіб застосування амбіолу (БІО-40) як антиоксидант, який проявляє цитокінінову активність і позитивно впливає на ріст і галуження пагонів, кількість і площу листків, загальну асиміляційну поверхню рослин та зменшує пошкодження фотосинтетичного апарату, знижує активність вільнорадикальних процесів, підвищує інтенсивність цвітіння, кількість і розміри квіток, зменшує абортивність бутонів і квіток, збільшує тривалість цвітіння декоративних квіткових рослин в умовах надлишку важких металів у середовищі [5]. Недоліком способу є необхідність багаторазового використання препарату протягом вегетаційного періоду. Найбільш близьким (прототип) є спосіб підвищення стійкості сільськогосподарських рослин до дії іонів важких металів кадмію та свинцю, що полягає у допосівному замочуванні насіння у розчині саліцилової кислоти, використовують 0,5±0,025 мМ розчин саліцилової кислоти, як оптимальний для таких сільськогосподарських рослин як злакові, бобові та олійні [6]. Недоліками цього способу є: - необхідність замочування насіння, що може ускладнити наступний посів; - використання хімічного способу обробки; Спосіб перевірений лише на стійкості до важких металів. В основу корисної моделі поставлена задача розробки способу підвищення стійкості рослин, які ростуть за умов фторидно-сульфітного забруднення ґрунту, характерного для промислових майданчиків та довкілля підприємств з випуску фосфорної кислоти, фосфатів та фосфорних добрив. Поставлена задача вирішується за рахунок передпосівного опромінення насіння червоними 2 монохроматичними променями з довжиною хвилі 635 нМ потужністю 100 мВт/см , які отримують за допомогою світлодіодного лазера, що забезпечує високу енергоефективність. Опромінення проводиться протягом 5 секунд одноразово або двічі з інтервалом 10-15 хв. Ближнє червоне світло, яке випромінює лазер, активує систему фітохромів у рослині, яка в свою чергу, прискорює процеси розвитку рослин та покращує протікання фізіолого-біохімічних реакцій. Саме за рахунок такого стимулювання і відбувається підвищення стійкості рослин. Приклади конкретного виконання. Приклад 1. За лабораторних умов визначали вплив передпосівного лазерного опромінення на ростові параметри робінії звичайної (Robinia pseudoacacia L.) та гледичії колючої (Gleditsia triacanthos L.). Для цього насіння рослин опромінювали світлодіодним червоним лазером 2 (довжина хвилі 635 нМ) потужністю 100 мВт/см протягом 5 секунд одноразово або двічі з інтервалом 15 хв. Для порівняння використовували рослини, які вирощували з неопроміненого насіння. Насіння висаджуватися в ґрунт, в який вносились фторид та сульфіт натрію. Отримані результати свідчать, що ростові параметри та вміст хлорофілу у рослин, вирощених з опроміненого насіння на забрудненому ґрунті в більшості варіантів значно перевищували відповідні показники рослин, що росли на забрудненому ґрунті і насіння яких не піддавали опроміненню. Слід також зазначити, що одноразове опромінення червоним світлодіодним лазером більш суттєво впливає на рослини робінії звичайної, тоді як дворазове опромінення краще впливає на ростові параметри гледичії колючої. Це може бути пов’язано з різною щільністю насіннєвої оболонки (Таблиця). Технічний результат. Спосіб передпосівної обробки насіння рослин червоним лазерним світлом (довжина хвилі 635 нм) дозволяє значно покращити стан рослин за умов фторидносульфітного забруднення ґрунту. Цей прийом може широко використовуватися у зеленому будівництві промислових регіонів для створення стійких декоративних та санітарно-захисних насаджень. Враховуючи невеликі розміри та енергоефективність (живлення від батарейок типу ААА) опромінення можна проводити безпосередньо перед посівом у польових умовах. 1 UA 122248 U Таблиця Вплив лазерного опромінення насіння на ростові параметри рослин за умов фторидно-сульфітного забруднення ґрунту Концентрація Вміст Вміст Довжина Довжина полютантів хлорофілу а, хлорофілу b, Варіанти опромінення пагону, % до кореня, % до % до % до 4+ контролю контролю F , мг/кг S , г/кг контролю контролю Робінія звичайна Без опромінення 100.00 100,00 100.00 100.00 (контроль) Одноразове 100 1 117.58 152,01 125.58 150.00 опромінення Дворазове 96.76 154,03 122.09 107.50 опромінення Без опромінення 100.00 100,00 100.00 100.00 (контроль) Одноразове 200 1 246.32 156,99 119.28 270.00 опромінення Дворазове 148.42 195,70 154.22 235.00 опромінення Без опромінення 100.00 100,00 100.00 100.00 (контроль) Одноразове 100 7 131.91 152,01 149.25 180.77 опромінення Дворазове 119.41 154,03 147.76 165.38 опромінення Без опромінення 100.00 100,00 100.00 100.00 (контроль) Одноразове 200 2 114.29 133,05 113.24 196.97 опромінення Дворазове 115.33 133,05 155.88 127.27 опромінення Гледичія колюча Без опромінення 100.00 100.00 100.00 100.00 (контроль) Одноразове 100 1 116.74 88.68 101.71 111.67 опромінення Дворазове 129.83 136.05 102.86 121.67 опромінення Без опромінення 100.00 100.00 100.00 100.00 (контроль) Одноразове 200 1 121.10 125.24 100.84 131.82 опромінення Дворазове 143.41 161.90 106.72 163.64 опромінення Без опромінення 100.00 100.00 100.00 100.00 (контроль) Одноразове 100 119.18 115.81 101.15 118.42 опромінення Дворазове 155.12 201.58 102.30 136.84 опромінення Без опромінення 100.00 100.00 100.00 100.00 (контроль) Одноразове 200 128.53 108.95 126.14 138.10 опромінення Дворазове 150.00 159.47 142.05 176.19 опромінення 2 UA 122248 U 5 10 15 20 Джерела інформації: 1. Терек О., Решетило С., Величко О., 5 Яворська Н. Інтенсивність перекисного окиснення ліпідів у паростках сої під дією емістиму С в умовах токсичного впливу іонів свинцю та кадмію // Вісник Львів. Університету, 2004. - Серія біологічна, 37. – С. 218-221 2. Бакун В., Пацула О., Терек О. Інтенсивність перекисного окиснення ліпідів у рослин соняшнику і ріпаку за дії трептолему в умовах токсичного впливу іонів цинку та міді // Вісник Львів. Університету, 2011.- Серія біологічна, 55. -С. 194-200. 3. Пономаренко С. П. Регуляторы роста растений на основе N-оксидов производных пиридина (физико-химические свойства и биологическая активность). - К.: Техника, 1999. - С. 270 4. Бессонова В.П., Яковлева C.O., Фендюр Л.М., Лыженко И. И. Изменение морфологических показателей у цветочных декоративных растений под влиянием обработки физиологически активными веществами в условиях промышленного предприятия // Вопросы экологии и охраны природы в лесостепной и степной зонах. - Изд-во "Самарский университет". С. 38-45 5. Патент 99116145, МПК А01N 27/00, А01N 25/24 Бессонова В.П., Яковлева С.О. Спосіб підвищення стійкості рослин до забруднення середовища важкими металами 6. Патент u 2011 14216, МПК A01N 25/00 A01N 25/02 (2006.01) A01N 37/10 (2006.01) А01С 1/00 Бойко І.В., Кобилецька М.С., Терек О.І. Спосіб підвищення стійкості сільськогосподарських рослин до дії іонів важких металів кадмію та свинцю. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб підвищення стійкості рослин до фторидно-сульфітного забруднення ґрунту, який відрізняється тим, що насіння рослин перед посівом опромінюють монохроматичним 2 когерентним світлом з довжиною хвилі 635 нМ та потужністю 100 мВт/см , яке отримують за допомогою світлодіодного червоного лазера, протягом 5 секунд одноразово або двічі з інтервалом 10-15 хв. залежно від видових особливостей рослин. 30 Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 3