Спосіб регулювання росту сільськогосподарських культур

17587 Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к применению средств, стимулирующих рост и развитие растений. Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является способ регулирования роста сельскохозяйственных культур (а.з. Великобритании № 2081700, М. Кл. А01N43/64, 33/12, 43/40, 57/00; заявл. 23.07.1980, опубл. 24.02.1982). Способ включает обработку семян стимулятором роста на основе производных 1,2,4-триазола. В качестве стимулятора роста исполь-зуют: а) соединение формулы N N CH CH R2 , R1 OH N где R1 - бензил, который может быть замещен (не более 3-х заместителей) галоидами, трифторме-тилом, алкидами или алкоксигруппами; R2 – C 1-C6-алкил, его сложный эфир, соль или металлический комплекс; б) соль 2-хлор-N,N,-N-триметилэтанаммония, 2-хлорэтилфосфиновой кислоты, ее соль, эфир или амид и/или N,N-диметилпиперидиния. Способ включает также обработку растений и места их произрастания указанными соедине-ниями. Однако, известный способ не обеспечивает значительного повышения урожайности сельскохозяйственных культур, в частности зерновых. Это происходит из-за того, что известный стимулятор роста не достаточно влияет на регулирование ус-воения питательных веществ органами растений, не обеспечивает модификации физиологических процессов роста и развития растений. Кроме того, способ включает также обработку растений и мес-та их произрастания, что приводит к дополнительным затратам: к необходимости применения боль-шего количества стимулятора и расходам на про-ведение дополнительных операций. При этом об-работка почвы и растений может привести к сти-муляции роста сорняков. В основу изобретения поставлена задача усо-вершенствовать способ регулирования роста сельскохозяйственных культур, в котором использование новых веществ и изменение режима вы-полнения способа способствует активизации фер-ментов и усилению дыхания в клетках семян, что обеспечивает регулирование усвоения питательных веществ и за счет этого повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Поставленная задача решается тем, что в способе регулирования роста сельскохозяйствен-ных культур, включающем обработку семян сти-мулятором роста на основе производных 1,2,4-триазола, согласно изобретению, новым является то, что в качестве стимулятора роста используют соединение 3метил-1,2,4-триазолил-5-тиоацетат формулы N H 3C N N H S CH 2COO X , n HN+ O где при n=1, X – K+, при n=2, X – Ca 2+, Mg2+ в концентрации 0,001-0,01% и обработку семян осуществляют замачиванием или опрыскиванием их водным раствором стимулятора роста. Причинно-следственная связь между признаками предлагаемого способа и достигаемым тех-ническим результатом объясняется следующим. Осуществление предлагаемого способа с применением нового биологически активного со-единения стимулятора роста растений – позво-ляет значительно активизировать биологические и анатомофизиологические процессы, которые со-провождают прорастание семян. Это происходит за счет того, что при обработке семян увлажнением их перед посадкой раствором предлагаемого стимулятора в указанном количестве происходит поглощение его клетками семян. Стимулятор ак-тивизирует ферменты и способствует усилению дыхания. Под влиянием ферментов запасные пи-тательные вещества гидролизуются, превращаясь в подвижную, легко усвояемую форму. Переме-щаясь в зародыш из запасающих органов, -питательные вещества становятся субстратом для процесса синтеза. Сочетание каждого из катионов калия, каль-ция, магния и морфолиния с 3-метил-1,2,4-три-азолил-5тиоацетатом обеспечивает усвоение предлагаемого стимулятора роста клетками се-мян. Это позволяет регулировать коллоидно-хими-ческие процессы и осмотическое давление в но-вых клетках. В дальнейшем, присутствуя в клетках семян сельскохозяйственных культур, стимулятор роста оказывает непосредственное воздействие на рост и развитие растений. Воздействие складывается по крайней мере из двух факторов: первый из них - воздействие на обменные процессы, что способ-ствует активизации иммунобиологических свойств и благоприятно влияет на рост и развитие растений. Вторым фактором непосредственного влияния является то, что стимулятор роста оказывает и косвенное воздействие на растения, препятст-вуя возникновению заболеваний. Таким образом, предлагаемый способ с ис-пользованием предлагаемого стимулятора роста в заданных количествах способствует модификации физиологических процессов роста и развития сельскохозяйственных растений и обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур. 17587 При этом концентрация раствора стимулятора роста, применяемого для предпосевной обработки семян, составляет 0,001-0,01%. Эта концентрация установлена экспериментально и является оптимальной. Обработка семян сельскохозяйственных куль-тур предлагаемым стимулятором роста с концен-трацией меньше указанной неэффективна, т.к. дает незначительный эффект повышения урожай-ности. Увеличение концентрации стимулятора роста сопровождается уменьшением прироста урожая сельскохозяйственных культур. Предлагаемый стимулятор роста представляет собой соль 3-метил-1,2,4-триазолил-5-тиоаце-тата. Так: - при n=1, X – K+ - это соль калий 3-метил-1,2,4-триазолил-5-тиоацетат; HN+ O - при n=1, X – - соль морфолиний 3-метил-1,2,4-триазолил-5-тиоацетат; - при n=2, X – Ca 2+ - соль кальций 3-метил-1,2,4-триазолил-5-тиоацетат; 2+ - при n=2, X – Mg - соль магний 3-метил-1,2,4-триазолил-5-тиоацетат. Каждая из них представляет собой белое кри-сталлическое вещество, растворимое в воде. Рас-творы солей устойчивы при хранении. Установлено, что указанные соли относятся к классу малотоксичных соединений, поскольку для калий 3-метил-1,2,4-триазолил-5-тиоацетат значе-ние ЛD50 составляет 2500 мг/кг, для морфолиний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат - 10000 мг/кг, а соли кальций или магний 3-метил-1,2,4-триазолил-5-тиоацетат практически безвредны. Предлагаемые соли не обладают раздражающим и аллергизирующим действием, не тре-буют специальных условий при их использовании, удобны при транспортировке. Способ осуществляют следующим образом. Регулирование роста сельскохозяйственных культур производят обработкой их семян. Семена обрабатывают стимулятором роста растений на основе производных 1,2,4-триазола. В качестве стимулятора роста используют соединение 3-метил-1,2,4,-триазолил-5-тиоацетат формулы N H 3C N N H S CH 2COO X , n HN+ O где при n=1, X – K+, при n=2, X – Ca 2+, Mg2+. Предлагаемый стимулятор роста применяют в виде водного раствора концентрации 0,001-0,01%. Семена сельскохозяйственной культуры за-мачивают в водном растворе стимулятора роста, в частности на 14-16 часов. Обработка семян мо-жет быть также осуществлена опрыскиванием их водным раствором стимулятора роста указанной концентрации. Данная обработка проводится пре-имущественно при перемешивании семян. После обработки семена высаживаются в почву. Исследования предлагаемого способа прово-дились на экспериментальных полях Белоцерков-ского государственного аграрного университета, Запорожской опытной станции масличных культур. Семена различных сельскохозяйственных культур - представителей класса однодольных и двудоль-ных семейства бобовых (соя), семейства слож-ноцветных (подсолнечник), семейства злаков (пшеница, кукуруза) обрабатывали предлагаемым стимулятором роста. Обработку семян осуществляли замачиванием их в водном растворе стиму-лятора роста или опрыскиванием этим раствором, преимущественно при перемешивании семян. Концентрация водного раствора стимулятора рос-та составляла 0,0001; 0,001; 0,005; 0,01; 0,05%. С использованием стимулятора роста указанных концентраций была проведена серия исследований, так с использованием соли калий 3-метил-1,2,4,-триазолил-5-тиоацетат - серия I; с ис-пользованием соли морфолиний 3-метил-1,2,4-триазолил-5-тиоацетат - серия II; с солью кальций 3-метил-1,2,4-триазолил-5тиоацетат - серия III; с солью магний 3-метил-1,2,4-триазолил-5-тиоаце-тат - серия IV. Повторность опытов - трехкратная. В качестве контрольного опыта использовали семена этих же сельскохозяйственных культур не обработанные (сухие семена) или замоченные в воде. Затем се-мена высаживались в грунт. Данные о влиянии обработки семян сельскохозяйственных культур предлагаемым стимулятором роста на повышение урожайности представлены в табл. 1-5. Семена кукурузы обрабатывали в течение 14-16 часов замачиванием в водных растворах стимуляторов роста (4 серии опытов), данные об уро-жайности, полученной на опытных полях, приве-дены в табл. 1. Сорт кукур узы - гибрид Юбилей-ный 60. Обработка семян предлагаемым стимулято-ром роста повышает всхожесть семян на 15-20%, увеличивает количество рядов зерен в качане в среднем на 2 единицы, увеличивается масса зер-на и початка. Семена озимой пшеницы подвергали обра-ботке стимуляторами роста, сравнивали повышение урожайности зерна с контрольными посевами (сухое зерно). Повышение урожайности составило 16-19%. Данные о проведенных опытах приведе-ны в табл. 2. Сорт озимой пшеницы – Институт-ская-42. 17587 Семена подсолнечника замачивались в рас-творе предлагаемого стимулятора роста на 4-5 ча-сов, параллельно ставился контрольный опыт - семена замачивались в воде. Проведено 4 серии опытов. Повышение урожая составило в среднем 5-7 ц/га (20-28%), данные представлены в табл. 3. Сорта подсолнечника - "Почин", "Запорожский-3", "Запорожский-5", "Запорожский-8". Данные о действии стимуляторов роста на урожайность сои (сорт Белоснежка) приведены в табл. 4. Для контроля были высажены сухие се-мена и семена, вымоченные в дистиллированной воде. Всхожесть обработанных стимулятором роста семян увеличилась на 8-11%, масса зерна - на 5-6%. Семена сахарной свеклы замачивали в рас-творе стимулятора роста приблизительно на 15 часов. Исследование проводили с сахарной свеклой сорта Полигибрид 41. Контроль - сухие семена. Прирост урожая корнеплодов по сравнению с необработанными семенами составил 45-56% (табл. 5). Анализ данных, приведенных в табл. 1-5, сви-детельствует о том, что наибольшее повышение урожайности сельскохозяйственных культур обес-печивается при обработке семян предлагаемым стимулятором роста при концентрации водного раствора 0,001-0,01%. Исследования проводились с семенами сель-скохозяйственных культур, о тносящихся к разным семействам, что дает основание сделать вывод о возможности использовании предлагаемого стимулятора роста для обработки семян сельскохозяйственных культур. 17587 Таблица 1 Действие стимуляторов роста на урожайность кукурузы № пп 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Стимулятор роста Контроль Серия 1 Калий 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия II Морфолиний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия III Кальций 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Концентрация водного раствора стимулятора роста, % Сухие семена Повышение урожайности, ц/га 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 9,0 38,6 40,2 39,5 7,6 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 5,4 36,7 39,8 40,1 6,2 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 4,7 39,2 41,0 37,9 3,8 Продолжение табл. 1 № пп 17 18 19 20 21 Стимулятор роста Серия IV Магний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Концентрация водного раствора стимулятора роста, % Повышение урожайности, ц/га 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 5,1 39,3 40,6 38,9 4,7 Таблица 2 Действие стимуляторов роста на урожайность озимой пшеницы № пп 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Стимулятор роста Контроль Серия I Калий 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия II Морфолиний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия III Кальций 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия IV Концентрация водного раствора стимулятора роста, % Сухое зерно Повышение урожайности, ц/га 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 0,7 5,8 6,2 6,1 0,5 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 0,4 6,2 6,7 5,9 0,3 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 0,3 6,2 6,3 6,1 0,4 17587 16 17 18 19 20 Магний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 0,5 6,9 7,0 6,7 0,6 Таблица 3 Действие стимуляторов роста на урожайность подсолнечника № пп 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Стимулятор роста Контроль Серия I Калий 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия II Морфолиний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Концентрация вводного раствора стимулятора роста, % Семена, вымоченные в воде Урожайность, ц/га 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 20,8 25,1 26,7 24,3 19,8 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 20,3 25,7 25,9 24,8 20,7 19,9 Продолжение табл. 3 № пп 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Стимулятор роста Серия III Кальций 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия IV Магний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Концентрация вводного раствора стимулятора роста, % Урожайность, ц/га 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 19,4 24,8 25,1 23,9 20,1 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 20,2 25,2 26,3 24,7 20,4 Таблица 4 Действие стимуляторов роста на урожайность сои № пп Стимулятор роста 1 Контроль 1 2 Контроль 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Серия I Калий 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия II Морфолиний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия III Концентрация водного раствора стимулятора роста, % Сухие семена Семена намоченные в дистиллированной воде Урожайность, ц/га 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 25,1 32,8 33,1 33,2 24,8 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 24,6 33,0 32,9 32,8 23,8 23,4 24,9 17587 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Кальций 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия IV Магний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат 0,0001 0,001 0,005 0,07 0,05 24,8 32,7 33,2 33,1 24,6 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 24,7 33,0 32,9 32,9 23,9 Таблица 5 Действие стимуляторов роста на урожайность сахарной свеклы № пп 1 2 3 4 5 6 Стимулятор роста Контроль Серия I Калий 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Концентрация водного раствора стимулятора роста, % Сухие семена Повышение урожайности корнеплодов, ц/га 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 12,0 97,8 108,6 103,1 11,7 Продолжение табл. 5 № пп 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 13 19 20 21 Стимулятор роста Серия II Морфолиний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия III Кальций 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Серия IV Магний 3-метил-1,2,4триазолил-5-тиоацетат Концентрация водного раствора стимулятора роста, % Повышение урожайности корнеплодов, ц/га 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 9,3 98,4 103,8 92,9 8,7 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 11,2 100,8 101,5 93,9 5,4 0,0001 0,001 0,005 0,01 0,05 10,0 91,8 96,3 89,4 6,9