Спосіб підвищення стресостійкості та продуктивності овочевих культур

Спосіб підвищення стресостійкості та продуктивності овочевих культур, який включає обробку насіння і вегетуючих рослин водним розчином композиції, яка містить: біологічно активні речовини, добрива і суміш поліетиленгліколів, який відрізняється тим, що як біологічно активні речовини використовують антиоксиданти іонол і диметилсульфоксид, а як добрива - поліфосфат калію або 3 рощування, наприклад, при висаджуванні розсади з теплиці у відкритий ґрунт. В основу корисної моделі поставлене завдання: розробити спосіб підвищення стресостійкості та продуктивності овочевих культур, який включає обробку насіння і вегетуючих рослин водним розчином композиції,шляхом використання біологічно активних речовин в композиції з фосфорнокалійним добривом і поліетиленгліколями, що підвищує якість розсади овочевих культур, забезпечує стовідсоткове приживання розсади, зменшує енергетичні витрати рослин на адаптацію до умов відкритого ґрунту, а отже сприяє формуванню більш ранніх і якісних плодів. Поставлене завдання вирішується тим, що у способі підвищення стресостійкості та продуктивності овочевих культур, який включає обробку насіння і вегетуючих рослин водним розчином композиції, яка містить: біологічно активні речовини, добрива і суміш поліетиленгліколів, відповідно до пропонованого способу, як біологічно активні речовини використовують антиоксиданти іонол і диметилсульфоксид, а як добрива - поліфосфат калію або поліфосфат сечовини у такому співвідношенні компонентів, мас.%: іонол 0,0000072-0,003; диметилсульфоксид 0,0000048-0,002; поліфосфат калію 2-6, або поліфосфат сечовини 50; ПЕГ 400 і 1500 8,3-76; вода решта, причому, обробку насіння проводять способом замочування протягом 18-24 год при співвідношенні розчин/насіння 1:1-3:1, а обробку вегетуючих рослин проводять до і після висадки розсади у відкритий ґрунт при нормі робочого розчину - 250350 л/га. Для обробки вегетуючих рослин в композицію вводять поліфосфат сечовини і проводять її способом обприскування при нормі витрати робочого розчину 250-350 л/га. Іонол і диметилсульфоксид, які входять до складу композиції є класичними антиоксидантами, які регулюють рівень активних форм кисню в клітині, чим запобігають розвитку процесів пероксидації фосфоліпідів біомембран, ушкодженню продуктами пероксидації нуклеїнових кислот, зниженню функціональної активності мембраннозв'язаних ферментів, а тому розглядаються як ефективні антистресові препарати. Поєднані в композиції біологічно активних речовин і фосфорно-калійного добрива з диметилсульфоксидом, як універсальним сольватуючим агентом, підвищує швидкість транспортування активних фосфат-іонів до зони росту (зародок) і стимулює ріст зародкового корінця, що стимулює ріст і розвиток проростка і позитивно впливає на якість розсади. Обробка вегетуючих рослин композицією антистресових речовин до і після висадки у відкритий ґрунт запобігає розвитку оксидативного стресу, чим зменшує непродуктивні енергетичні витрати рослин на відновлення порушеного гомеостазу та суттєво підвищує чисту продуктивність фотосинтезу. Використання в компо 58258 4 зиції фосфаткарбомідного добрива сприяє формуванню репродуктивних органів і зменшує нагромадження в плодах нітратів, що і призводить до підвищення урожайності і якості продукції. Якісний та кількісний склад композицій та спосіб їх використання є необхідним і достатнім для отримання суттєвого позитивного результату, що підтверджено такими прикладами. Приклад 1 В тригорлий реактор, обладнаний механічною мішалкою і зворотним холодильником завантажують 500 г ПЕГ 1500, 20 г поліфосфату калію, 258 г ПЕГ 400 і 220 мл води. Реакційну суміш нагрівають на водяній бані до 60°С при перемішуванні. До одержаного розчину додають 2 мл ПЕГ 400, який містить 0,072 мг іонолу і 0,048 мг диметилсульфоксиду, перемішують і використовують композиційну суміш №1 для обробки насіння (табл.1). Для приготування 1 л робочого розчину 25 г композиції розчиняють в 1 л води і використовують його для замочування 1 кг насіння. Приклад 2 В тригорлий реактор, обладнаний механічною мішалкою і зворотним холодильником завантажують 164 г ПЕГ 1500, 500 г поліфосфату сечовини, 84 г ПЕГ 400 і 250 мл води. Реакційну суміш нагрівають на водяній бані до 60°С при інтенсивному перемішуванні. До одержаної суміші додають 2 мл ПЕГ 400, який містить 0,9 мг іонолу і 0,6 мг диметилсульфоксиду, перемішують і використовують композиційну суміш №2 для обробки рослин. Для приготування робочого розчину 500 г композиції розчиняють в 250 л води і використовують його для обприскування рослин на 1 га. Приклад 3 В тригорлий реактор, обладнаний механічною мішалкою і зворотним холодильником завантажують 500 г ПЕГ 1500, 40 г поліфосфату калію, 258 г ПЕГ 400 і 200 мл води. Реакційну суміш нагрівають на водяній бані до 60°С при перемішуванні. До одержаного розчину додають 2 мл ПЕГ 400, який містить 0,72 мг іонолу і 0,48 мг диметилсульфоксиду, перемішують і використовують композиційну суміш №3 для обробки насіння. Для приготування робочого розчину 25 г композиції розчиняють в 1 л води і використовують його для замочування 1 кг насіння. Приклад 4 В тригорлий реактор, обладнаний механічною мішалкою і зворотним холодильником завантажують 82 г ПЕГ 1500, 500 г поліфосфату сечовини, 41 г ПЕГ 400 і 375 мл води. Реакційну суміш нагрівають на водяній бані до 60°С при перемішуванні. До одержаного розчину додають 2 мл ПЕГ 400, який містить 4,5 мг іонолу і 3,0 мг диметилсульфоксиду, перемішують і використовують композиційну суміш №4 для обробки рослин. Для приготування робочого розчину 1 кг композиції розчиняють в 250 л води і використовують для обприскування рослин на 1 га. Приклад 5 В тригорлий реактор, обладнаний механічною мішалкою і зворотним холодильником завантажують 500 г ПЕГ 1500, 60 г поліфосфату калію, 258 г ПЕГ 400 і 180 мл води. Реакційну суміш нагрівають 5 на водяній бані до 60°С при перемішуванні. До одержаного розчину додають 2 мл ПЕГ 400, який містить 7,2 мг іонолу і 4,8 мг диметилсульфоксиду, перемішують і використовують композиційну суміш №5 для обробки насіння. Для приготування робочого розчину, 25 г композиції розчиняють в 1 л води і використовують його для замочування 1 кг насіння. Приклад 6 В тригорлий реактор, обладнаний механічною мішалкою і зворотним холодильником завантажують 82 г ПЕГ 1500, 750 г поліфосфату сечовини, 41 г ПЕГ 400 і 625 мл води. Реакційну суміш нагрівають на водяній бані до 60°С при перемішуванні. До одержаного розчину додають 2 мл ПЕГ 400, який містить 45 мг іонолу і 30 мг диметилсульфоксиду, перемішують і використовують композиційну суміш №6 для обробки рослин. Для приготування робочого розчину 1,5 кг композиції розчиняють в 250 л води і використовують його для обприскування рослин на 1 га. Приклад 7 Готують композиційну суміш №3, як вказано у прикладі 3 і використовують її для обробки насіння. Для приготування робочого розчину 75 г композиції розчиняють в 3 л води і використовують його для замочування 1 кг насіння. Приклад 8 Готують композиційну суміш №4, як вказано у прикладі 4 і використовують її для обробки рослин. Для приготування робочого розчину 1,4 кг композиції розчиняють в 350 л води і використовують його для обприскування рослин на 1 га. Приклад 9 Досліджували вплив композиційних сумішей №1, 3, 5 і 7 на посівні якості насіння і силу росту рослин томатів за ГОСТ 12038-84 Дослід - лабораторний. Об'єкт дослідження: насіння томатів сорту Клондайк. Обробку насіння проводили способом замочування на 18-24 год при співвідношенні розчин/насіння 1:1-3:1. Приклад 10 Вивчали вплив композиційних сумішей на продуктивність і якість плодів томатів. Дослід - польовий. Об'єкти дослідження: насіння і рослини томату. Розсаду вирощували в стаціонарних опалюваних теплицях, касетним способом. Висаджували у відкритий ґрунт у 35денному віці (10-12 травня). Ґрунт - чорнозем південний, середньосуглинковий, вміст гумусу 2,93,1%, рухомого фосфору - 130-140 мг/кг, обмінного калію - 150-170 мг/кг, рН - 6,7-7,2. Обробку насіння проводили способом замочування на 18-24 год при співвідношенні розчин/насіння 1:1-3:1. Вегетуючі рослини обробляли 58258 6 розчинами відповідних композицій двічі: за 3 доби до висаджування і через 3 тижні після висаджування у відкритий ґрунт. Норми витрати робочого розчину 250-350 л/га. Томати вирощували за загальноприйнятою для зони південного Степу технологією на краплинному зрошенні. Схеми дослідів та результати представлені в таблицях 1-4. Аналіз результатів досліджень (табл.2) свідчить, що замочування насіння протягом 18 год в робочих розчинах композиційних сумішей, приготовлених як описано в прикладах 1, 3, 5 (табл.1) підвищує енергію проростання насіння на 2,95,2%, а схожість - на 2,6-3,1%, порівняно з контролем, де для обробки насіння використовували воду. Достовірно більшими у цих варіантах були довжина проростка і кореня, а також маса проростка і кореня. Найбільший ефект забезпечує використання робочого розчину з концентрацією іонолу 1,810-5 г/л, диметилсульфоксиду 1,210-5 г/л, поліфосфату калію - 1 г/л і суміші ПЕГ 400 і 1500-19 г/л. Збільшення тривалості замочування насіння до 24 год. і зміна співвідношення робочий розчин/насіння на 3:1 підсилює позитивний вплив на посівні якості насіння. Більшість варіантів (табл.2) згідно з заявленим способом забезпечили достовірно більший позитивний ефект, порівняно з прототипом. Рослини, вирощені згідно з заявленим способом, мали більшу товщину стебла (табл.3), що дуже важливо при механізованому висаджуванні розсади у відкритий ґрунт. Обробка насіння і вегетуючих рослин заявленим способом підвищує до 100% приживлюваність розсади (табл.3) і забезпечує формування на 8-26% більшої площі листя. Зростання асиміляційної поверхні сприяє збільшенню середньої маси плоду на 5-6%, а урожайності на 26-49% порівняно з контролем і на 3% і на 4-22% відповідно, порівняно з прототипом (табл.3). Вирощування томатів згідно з заявленим способом достовірно підвищує вихід продукції першого ґатунку, збільшує вміст у плодах органічних кислот і цукрів, підвищує вітамінну цінність продукції та зменшує вміст нітратів (табл.4). Аналогічні результати були отримані при вирощуванні огірків. Таким чином, заявлений спосіб підвищення стресостійкості та продуктивності овочевих культур забезпечує достовірний позитивний ефект з мінімальними затратами ресурсів, а композиційні суміші для обробки насіння і вегетуючих рослин виготовляються за простою технологією з вітчизняної сировини і використовуються в дозах, що безпечні для людини, тварин і довкілля. 7 58258 8 Таблиця 1 Склад композиції і концентрація компонентів у робочому розчині для обробки насіння і рослин томатів згідно прикладів використання при проведенні досліджень Приклади Спосіб обробки, норма витрат 1 2 1 Замочування насіння, 1:1, 18 год. 2 Обприскування рослин, 250 л/га 3 Замочування насіння, 1:1, 18 год. 4 Обприскування рослин, 250 л/га 5 Замочування насіння, 1:1, 18 год. 6 Обприскування рослин, 250 л/га 7 Замочування насіння, 3:1, 24 год 8 Замочування насіння, 1:1, 18 год 1 Обробка насіння, 10 л/т 2 Обробка рослин, 250 л/га Склад композиції, мас. % 3 Згідно з виноходом Іонол - 0,0000072, ДМСО - 0,0000048, Поліфосфат калію - 2; ПЕГ 400 і 1500 - 76; Вода - решта. Іонол - 0,00009, ДМСО - 0,00006, Поліфосфат калію - 50; ПЕГ 400 і 1500 - 25; Вода - решта. Іонол - 0,0000072, ДМСО - 0,0000048, Поліфосфат калію - 4; ПЕГ 400 і 1500 - 76; Вода - решта. Іонол - 0,00045, ДМСО - 0,0003, Поліфосфат калію - 50; ПЕГ 400 і 1500 - 12,5; Вода - решта. Іонол - 0,00072, ДМСО - 0,00048, Поліфосфат калію - 6; ПЕГ 400 і 1500 - 76; Вода - решта. Іонол - 0,003, ДМСО - 0,002, Поліфосфат калію - 50; ПЕГ 400 і 1500 - 8,3; Вода - решта. Іонол - 0,000072, ДМСО - 0,000048, Поліфосфат калію - 4; ПЕГ 400 і 1500 - 76; Вода - решта. Іонол - 0,00045, ДМСО - 0,0003, Поліфосфат калію - 50; ПЕГ 400 і 1500 - 12,5; Вода - решта. Згідно з прототипом ПЕГ 400 - 56,25, і 1500 6,25; Ендофіт L-1М-12, Вода - решта. ПЕГ 400 - 56,25, і 1500 6,25; Ендофіт L-1М-8, Вода - решта. Концентрація робочого розчину, г/л 4 1,810-6 1,210-6 0,5 19 1,810-6 1,210-6 1,0 0,5 1,810-5 1,210-5 1 19 1,810-5 1,210-5 2 0,5 1,810-4 1,210-4 2 19 1,810-4 1,210-4 3,0 0,5 1,810-5 1,210-5 1 19 1,810-5 1,210-5 2 0,5 21,9 4,2 1,25 0,16 9 58258 10 Таблиця 2 Посівні якості насіння томатів сорту Клондайк за дії антистресових композицій Довжина, см проростка кореня 2,38 5,80 2,48 6,41 2,48 7,49 2,75 8,07 2,48 6,74 2,79 8,12 0,05 0,61 Енергія проросСхожість, % тання, % 91,3 94,7 93,9 96,0 95,0 97,3 96,7 97,8 94,2 97,3 97,2 98,2 1,4 1,3 Варіант 1 (Вода) 2 (прототип) 3 (комп. суміш. 1) 4 (комп. суміш. 3) 5 (комп. суміш. 5) 6 (комп. суміш. 7) НІР0,95 Маса, г проростка кореня 0,213 0,150 0,225 0,156 0,235 0,164 0,260 0,192 0,225 0,156 0,266 0,198 0,012 0,006 Таблиця 3 Продуктивність і стресостійкість рослин томатів за обробки насіння і вегетуючих рослин композиційними сумішами згідно з заявленим способом і прототипом Варіанти 1 (вода) 2 (прототип) комп. суміші 1 і 2 3 (прототип) комп. суміші 1 і 2 4 (заявл. спосіб, комп. суміші 3 і 4) 5 (заявл. спосіб, комп. суміші 5 і 6) 6 (заявл. спосіб, комп. суміші 7 і 8) НІР0,95 Середня Висота роз- Товщина ро- Площа Приживлюваність Урожайність, маса плоду, 2 сади, см зсади, мм листя, см розсади, % ц/га г 20,5 4,02 157,9 95,5 195,9 51,2 21,8 4,41 168,4 97,5 200,4 62,1 22,7 4,92 170,3 98,5 205,9 64,6 24,2 5,42 193,9 100 206,6 75,6 22,8 4,89 172,4 100 206,2 70,3 24,5 5,51 198,2 100 207,2 76,1 1,1 0,39 1,0 5,1 2,4 Таблиця 4 Якість плодів томату за обробки насіння і рослин композиційними сумішами згідно з заявленим способом і прототипом Варіанти* Вихід продукції Цукри, % Кислоти, % 1 2 3 4 5 6 НІР0,95 75 77 79 83 79 82 3 2,79 2,81 2,90 3,03 2,96 3,05 0,15 1,52 1,58 1,57 1,79 1,62 1,80 0,21 Вітамін С, -каротин, мг/100 г сирої мг/100 г сирої маси маси 10,7 0,98 10,9 1,01 11,2 1,03 11,3 1,09 11,1 1,03 11,4 1,12 0,4 0,05 Нітрати, мг/кг сирої маси 65,6 67,6 62,4 55,8 61,9 57,8 5,1 * - варіанти відповідають табл.3. Комп’ютерна верстка А. Рябко Підписне Тираж 23 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