Композиція з рострегулюючою активністю

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к композиции, которая может быть использована для повышения энергии прорастания и полевой всхожести семян, увеличений урожайности, улучшения качества продукции ряда сельскохозяйственных культур (озимой пшеницы, ярового ячменя, гречихи, сои, гороха, подсолнечника, горчицы, многолетник бобовых трав) путем предпосевной обработки семян и опрыскивания вегетирующих растений указанных культур. Известны и нашли практическое применение следующие регуляторы роста озимой пшеницы и ячменя: препараты гуминовой природы (гумат натрия, гумоксин ж, оксигумат), хлорхолинхлорид, ретардакты ТУР, 2-ХЭВК (2хлорэтилфосфоновая кислота) и препараты на ее основе (кампозан и его модификации). Общим недостатком перечисленных регуляторов роста является высокая норма их расхода, например 6л/т, 3 - 6л/га препарата ТУРа, 4,1кг/т хлорхолинхлорида. Известны препараты, содержащие кватернизированный атом азота - ретам, квартазин, Дон, а также ряд труднодоступных синтетических, природных и микробиологических регуляторов роста растений - оксикарбам, пролин, эллипс, никфан и др. Промышленное производство этих препаратов не налажено, большую их часть в ограниченных объемах производят в научных лабораториях, преимущественно в Российской Федерации. Для остальных культур, указанных в заявке, известно значительно меньшее количество препаратов. Часть из них уже перечислялась, часть относится к труднодоступным сложным химическим соединениям. Практическое применение нашел лишь один препарат - гибберсиб (смесь гибберелловых кислот) - регулятор роста люцерны и гороха. Однако, его также получают в небольших объемах в результате сложных биотехнологических и химических превращений. Суммируя вышеизложенное, можно заключить, что в настоящее время в Украине нет эффективных отечественных регуляторов роста растений для зерновых, зернобобовых и некоторых технических и кормовых культур, которые играют важную роль в сельскохозяйственном производстве. Ближайшими аналогами по структуре к одному из ингредиентов композиции являются регуляторы роста растений на основе N-оксида 2,6диметилпиридина формулы (1), входящего в состав композиции: N-оксид 2,6-диметилпиридина (препарат ивин) является регулятором роста овощных культур (огурцов, томатов, моркови, капусты и др.). Четыре препарата этого класса разрешены к применению в сельском хозяйстве Украины, Беларуси, Молдовы, Российской Федерации, еще 3 защищены авторскими свидетельствами [1 - 4]. Недостатками указанных препаратов является специфичность их действия на отдельные культуры (преимущественно овощные), низкая и нестабильная эффективность по отношению к зерновым культурам. Так, например, в статье [5] отмечается, что двухлетние испытания ивина на озимой пшенице в Украинском НИИ растениеводства, селекции и генетики им. В.Я. Юрьева УААН (г.Харьков) показали недостоверную прибавку урожая озимой пшеницы 1,4ц/га (2,8%). Наиболее близкой по составу и действию к предлагаемой является композиция на основе продуктов метаболизма микоризных грибовэпифитов - эмистим С, стимулирующий рост и развитие 20 сельскохозяйственных культур зерновых, овощных, технических, ягодных и других. Недостатком эмистима С является сортовая чувствительность к нему высокопродуктивных сортов пшеницы, которые очень чувствительны к условиям возделывания, и нестабильная эффективность при действии на ячмень. В основу предполагаемого изобретения поставлена задача расширить ассортимент эффективных экологически безопасных регуляторов роста зерновых, зернобобовых, масличных, крестоцветных, кормовых культур с целью повышения их продуктивности и улучшения качества продукции. Поставленная задача достигается композицией на основе эмистима С, которая дополнительно содержит N-оксид 2,6диметилпиридина при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: N-оксид 2,6-диметилпиридина 2-4 Эмистим С До 100 N-Оксид 2,6-диметилпиридина синтезируют по аналогии с методикой [6] окислением 2,6диметилпиридина перекисью водорода в среде уксусная кислота - уксусный ангидрид. Эмистим С является регулятором роста растений природного происхождения. Он выпускается акционерным обществом "Высокий урожай" с использованием биотехнологических методов [7, 8], а именно, путем культивирования грибов-эпифитов актиноризных растений в питательной среде, содержащей глюкозу и соли калия, марганца глюкозы. Препарат представляет собой сбалансированный комплекс фитогормонов ауксиновой, цитокининовой, гиббереллиновой природы, аминокислот, одигосахаридов, ненасыщенных жирных кислот в 65% растворе этилового спирта. Композицию готовят смешением N-оксида 2,6диметилпиридина с эмистимом С в вышеуказанном соотношении. Предлагаемая композиция отличается от прототипа тем, что дополнительно содержит Nоксид 2,6-диметилпиридина. Хотя было известно, что эмистим С стимулирует рост и развитие зерновых, зернобобовых, масличных и кормовых культур, а N-оксид 2,6-диметилпиридина проявляет рострегулирующую активность по отношению к овощным и некоторым техническим культурам (табаку, хлопчатнику), в результате экспериментов было установлено, что, благодаря синергическому эффекту, предлагаемая композиция превзошла их по стимулирующему действию. Поэтому мы считаем, что предлагаемое нами техническое решение отвечает критерию "изобретательский уровень". Суть изобретения поясняется примерами. Для удобства изложения материала мы будем называть предлагаемую композицию агростимулином, N-оксид 2,6-диметилпиридина ивином. Пример 1. Синтез ивина. Ивин синтезируют по аналогии с методикой [6] окислением 2,6-диметилпиридина 30% пергидролем в среде уксусная кислота -уксусный ангидрид по схеме: Пергидроль прибавляют при 30 - 40° к раствору 2,6-диметилпиридина в среде уксусная кислота уксусный ангидрид, молярное соотношение 2,6-диметилпиридин : пергидроль : уксусный ангидрид : уксусная кислота равно 1 : 1,75 : 3 : 3. После перемешивания реакционной массы при температуре 70 - 75° в течение 10 - 12 часов водный раствор уксусной кислоты отгоняют при пониженном давлении, а N-оксид 2,6диметилпиридина выделяют и очищают общепринятым в органическом синтезе методом переосаждения - переводом в комплекс с хлористым водородом (IV) с последующим высаживанием гидроксидом натрия. Продукт очищают перегонкой в вакууме, выход 85%. NОксид 2,6-диметилпиридина бесцветная жидкость с едва уловимым специфическим запахом. Температура кипения 115 - 117°C (12 14мм рт.ст.). Найдено, %: C 62,18; H 7,27; N 11,26. C7H9NO. Вычислено, %: C 68,26; H 7,36; N 11,37. ИКспектр, см-1 n(NO) 1270. Пример 2. Приготовление агростимулина. Агростимулин готовят смешением ивина и эмистима С в вышеуказанном соотношении. Пример 3. Одинаковые по размерам 3дневные проростки пшеницы сорта Спартанка высаживают в отверстия винипластовых крышек на сосуды с питательной средой Кноппа, в которую добавляют микроэлементы по Хогланду и испытуемые регуляторы роста - ивин и эмистим С в оптимальной концентрации - 0,001% (мас.). Через 6 - 7 дней проводят биометрические измерения. Контроль - питательная среда без препаратов. Средние результаты приведены в табл.1. Как видно из табл.1, ивин и эмистим С стимулируют рост как надземной, так и подземной частей проростков. Однако, наилучшие результаты наблюдаются при их совместном действии на проростки, в которых, благодаря синергизму действия природного и синтетического регуляторов, роста, существенно усиливаются ростовые процессы. Наиболее эффективно действуют композиции, в которых ивин составляет 2 - 3% (варианты 4 - 6). Поэтому для дальнейших исследований мы использовали препарат с оптимальным соотношением: ивин - 2,0 - 3,0%, эмистим С - 97,0 - 98,0%. Пример 4. Предпосевную обработку семян регуляторами роста проводят полусухим способом с использованием в качестве клеющего вещества 1% раствора NaКМЦ. Подсушенные семена высаживают в грунт по 25 - 50 штук в 4-кратной повторности. Активность соединений определяли по показателям, приведенным в табл.2. Как видно из табл.2, агростимулин проявляет ростстимулирующую активность по отношению ко всем сортам пшеницы и превосходит по всем показателям эталонный препарат гумат натрия. Пример 5. Испытания агростимулина проводились в 1996 году на четырех областных государственных опытных сельскохозяйственных станциях НПО "Элита". Препарат применялся при предпосевной обработке (инкрустации) семян озимой пшеницы и в отдельных опытах - при опрыскивании посевов в фазе выхода в трубку. В качестве эталона использовали гумат натрия, для сравнения - препараты эмистим С и триман. Результаты проверки приведены в табл.3. Пример 6. Испытания агростимулина проводились на 3 областных государственных опытных сельскохозяйственных станциях НПО "Элита". Регуляторы роста применялись как при предпосевной обработке семян ячменя, так и при опрыскивании посевов в фазе выхода в трубку. Результаты испытаний приведены в табл.4. Пример 7. Опыт лабораторный. Условия проведения опыта те же, что в примере 3. Исследовалось влияние агростимулина на рост проростков гречихи (сорт Климовка). Результаты испытаний приведены в табл.5. Пример 8. Испытания проводились в 1995 году на 3 областных государственных опытных сельскохозяйственных станциях НПО "Элита". Агростимулин применялся как при предпосевной обработке семян сои, так и в отдельных вариантах при опрыскивании посевов в фазе бутонизации. Результаты испытаний приведены в табл.6. Пример 9. Испытания проводились в 1996 году в 4 специализированных научных учреждениях. Агростимулин применялся как при предпосевной обработке семян, так и при опрыскивании посевов подсолнечника. Результаты испытаний приведены в табл.7. Пример 10. Испытания проводились в 1996 году на трех областных государственных опытных сельскохозяйственных станциях НПО "Элита". Агростимулин использовался как при предпосевной обработке семян, так и при опрыскивании посевов пщоха. Результаты испытаний приведены в табл.8. Пример 11. Испытания проводились в 1996 году на Волынской государственной опытной сельскохозяйственной станции НПО "Элита". Агростимулин применялся как при предпосевной обработке семян, так и опрыскивании посевов льна-долгунца. Результаты испытаний приведены в табл.9. Пример 12. Испытания проводились, в 1996 году на Волынской и Тернопольской государственных опытных сельскохозяйственных станциях НПО "Элита". Регуляторы роста применялись при обработке посевов клевера. Результаты приведены в табл.10. Пример 13. Испытания проводились в 1995 году на Полтавской государственной опытной сельскохозяйственной станции НПО "Элита". Регуляторы роста применялись для опрыскивания семенников люцерны сорта Полтавчанка. Для сравнения использовали регуляторы роста гибберсиб и эмистим С. Результаты испытаний приведены в табл.11. Пример 14. Опыт лабораторный. Семена горчицы обрабатывали регуляторами роста методом полусухого протравливания и высаживали в почву. Повторность 4-кратная. Влияние препаратов на рост проростков горчицы представлено данными табл.12. Таким образом, поставленная задача выполнена. Создана экологически безопасная высокоэффективная композиция, повышающая энергию прорастания и полевую всхожесть семян, стимулирующая рост и развитие растений на всех этапах органогенеза, повышающая урожайность и улучшающая качество урожая озимой пшеницы, ярового ячменя, гречихи, подсолнечника, сои, гороха, льна-долгунца, люцерны, клевера, горчицы. Композиция применялась под рабочим названием Агростимулин. Источники информации 1. Перелік пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні. - К.: Юнівест маркетинг, 1996. 2. Авторське свідоцтво СРСР №1610826, 29.12.88. 3. Авторське свідоцтво СРСР №1610828, 01.08.90. 4. Авторське свідоцтво СРСР №1610825, 29.12.88. 5. Кухарь В.П., Карабанов Ю.В., Павленко А.Ф. и др. Новый регулятор роста растений - ивин // Физиол. акт. вещ-ва. -1986. - Т.18. 6. Ochiai E. Recent japanes wokr on the chemistry of Pyridine-1-Oxide and related compounds // J. Org. Chem. - 1953. - Vol.68. - P.534 - 551. 7. Авторське свідоцтво України №96072690, 18.06.96. 8. Авторське свідоцтво України №96062407, 18.06.96.