Спосіб прогнозування врожайності та біологічної цінності зернових культур в посівах

Реферат: Спосіб прогнозування урожайності і біологічної цінності зернових культур в посівах, який включає визначення біохімічного показника в листках посівів зернових в певну фазу розвитку рослин та прогнозування рівня урожайності та біологічної цінності зерна за визначеним вмістом показника, крім того як біохімічний показник використовують вміст метаболічно високоактивних неетерифікованих форм довголанцюгових жирних кислот (С 10-С18) в стеблах та листках посівів зернових, відібраних у фазу кущення, при цьому при виявленні в пробах стебел та листків рослин зернових посівів метаболічно високоактивних неетерифікованих форм довголанцюгових жирних кислот (С10-С18) прогнозовані посіви зернових вважають високоурожайними і біологічно цінними. UA 80363 U (12) UA 80363 U UA 80363 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, зокрема рослинництва, а саме до способів прогнозування урожайності та біологічної цінності зернових культур у посівах. Спосіб може бути використаний у агропромислових господарствах різної форми власності, які вирощують зернові культури для прогнозування урожайності і визначення ефективності стимуляторів росту рослин та добрив, що застосовуються. Відомі способи прогнозування врожайності сільськогосподарських культур за різними показниками. Зокрема, відомий спосіб прогнозування врожайності пшениці шляхом вимірювання різниці потенціалів різних точок колосу (Патент России № 2222180С2 Способ диагностики урожайности пшеницы /М.С. Рубцова, Е.К. Крутова, Р.А. Кравцова, М.Б. Терехов). Спосіб ґрунтується на тому, що у період формування зерна вимірюють різницю потенціалів між основою колосу та у п'яти точках його поверхні. Недоліками цього способу є невизначеність фази вимірювання різниці потенціалів і велика похибка у результатах досліджень. Остання викликана тим, що на величину запропонованого критерію впливає велика кількість чинників, які пов'язані безпосередньо з продуктивним процесом і врожайністю. Найбільш близьким по суті до заявленого є спосіб прогнозування врожайності озимої пшениці (Патент України на корисну модель № 67232 Спосіб прогнозування врожайності озимої пшениці / Г.О. Прядкіна, О.О. Стасик). Відомий спосіб включає розрахунок хлорофільного фотосинтетичного потенціалу листків за період від цвітіння до молочно-воскової стиглості 2 зерна, а за рівнянням У3 = -1,56 (ХлФП) +35,56ХлФП-3,04 спосіб дозволяє прогнозувати врожайність шляхом визначення хлорофільного фотосинтетичного потенціалу листків за період від цвітіння до молочно-воскової стиглості зерна. Заявлений спосіб і прототип мають спільні суттєві ознаки: спосіб включає визначення біологічного показника в листках та стеблах посівів в певну фазу розвитку рослин та за величиною його вмісту прогнозування рівня урожайності та біологічної цінності посівів. До недоліків відомого способу слід віднести наступне. Спосіб вимагає великого обсягу робіт. 2 Зокрема необхідно визначити площу листків рослин з 1 м ґрунту та вміст хлорофілу в них. Дані роботи у період від цвітіння до молочно-воскової стиглості зерна необхідно провести 3-4 рази з інтервалом у 5-7 днів. Крім того, у зв'язку з невизначеністю тривалості періоду від цвітіння до молочно-воскової стиглості зерна, спосіб є неточним. До того ж даним способом не визначається енергетична та біологічна цінність отриманого зерна. Спосіб, що заявляється, усуває недоліки прототипу і забезпечує більш раннє та більш точне прогнозування врожайності, енергетичної та біологічної цінності зернових культур. В основу корисної моделі покладено задачу розробити ранній та більш точний, придатний для використання в практиці, спосіб прогнозування врожайності та біологічної цінності зернових культур в посівах. Технічний результат досягають тим, що як біохімічний показник використовують вміст метаболічно високоактивних неетерифікованих форм довголанцюгових жирних кислот (С 10-C18) у стеблах та листках посівів зернових, відібраних у фазу кущення, при цьому при виявленні в пробах стебел та листків рослин зернових посівів метаболічно високо активних неетерифікованих форм довголанцюгових жирних кислот (С 10-C18) прогнозовані посіви зернових вважають високоурожайними і біологічно цінними. Ліпіди та жирні кислоти виконують в рослинних організмах низку функцій, особливу увагу з яких приділяють процесам формування стійкості рослин до несприятливих умов середовища. До власне ліпідів відносять жирні кислоти, їх природні похідні та споріднені з нимибіохімічно або функціонально речовини. Ліпіди та жири є запасними речовинами рослинних організмів, які забезпечують енергетичний потенціал зерна при проростанні, вони мають також захисні функції, є важливими компонентами біологічних мембран. Ліпіди є другим по значущості складовими фотосинтетичних мембран, їх основними компонентами є гліколіпіди з високим вмістом ненасичених жирних кислот, тоді як основними компонентами інших рослинних мембран є фосфоліпіди. Біологічна роль поліненасичених жирних кислот (ПНЖК) є важлива і різноманітна, тому що вони, зокрема, складають основу клітинних мембран, беруть участь у процесах росту і розвитку, посилюють захисні реакції та резистентність. Ліпіди в значній мірі визначають імунологічну реактивність, забезпечуючи цілісність структури мембран імунокомпетентних клітин. Мембрани фагоцитуючих клітин знаходяться під впливом різновидної концентрації жирних кислот. Поліненасичені жирні кислоти змінюють розподіл рецепторних груп мембран лімфоцитів, включаючи в цей процес синтез простагландинів, посилюючи їх дію. ПНЖК є структурними елементами клітинних мембран та важливими компонентами ліпідного гомеостазу і від цілісності ліпідних структур залежить мембранна стабільність та перебіг імунологічних реакцій. Вони також входять у склад мембран лімфоцитів, які є постійно циркулюючими провідними 1 UA 80363 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 імунокомпетентними клітинами і беруть активну участь у забезпеченні адаптивних реакцій та резистентності в цілому. Лінолева, ліноленова і арахідонова жирні кислоти підвищують стійкість до несприятливих факторів зовнішнього середовища. ПНЖК проявляють специфічний вплив на імунну систему організму. Сучасні дослідження підтверджують участь ліпідів у регуляції ініціації імунних реакцій, особливо окремих ПНЖК - лінолевої, ліноленової і арахідонової. Вони виступають у ролі попередників для синтезу простагландинів, лейкотриєнів, тромбоксанів, проявляють імуноінгібуючий вплив безпосередньо через імунорегуляторні функції, тому що входять у склад структурних компонентів біомембран. ПНЖК приймають участь у синтезі багатьох біологічно активних речовин, які в свою чергу беруть участь у регуляції імунної відповіді. Збільшення їх кількості вказує на підвищення резистентності та імунологічної реактивності. Найбільш важливе значення, особливо в ранній період розвитку, мають омега-3 і омега-6 жирні кислоти, які відрізняються за місцем розташування подвійних зв'язків щодо метальної групи. До них відносять лінолеву, ліноленову і арахідонову ПНЖК. Лінолева кислота є попередником ліноленової і арахідонової кислот. Ці кислоти є не замінимі (есенціальні) і утворюють групу вітаміну F, тобто вони володіють вітамінними властивостями. Фізіологічні функції ПНЖК дуже різноманітні і знаходяться у тісному зв'язку з їх фізичними та хімічними властивостями. Так, в організації фотосинтетичного апарату вони виконують не лише структурну, а й функціональну, стабілізуючу роль, беручи участь, зокрема, в організації електронних потоків. Важливе значення має участь фосфоліпідів та продуктів десатурації і ліпопероксидації в трансдукції сигналів в рослинних клітинах. Наведені вище інформаційні дані розкривають суть технічного результату. При проведенні патентно-інформаційного пошуку авторами і заявником знайдено технічне рішення (Патент України на корисну модель № 67232 Спосіб прогнозування врожайності озимої пшениці / Г. О. Прядкіна, О. О. Стасик), що містить суттєві ознаки, спільні із заявленим рішенням: спосіб включає визначення біологічного показника в листках та стеблах посівів та за величиною його вмісту прогнозування рівня урожайності та біологічної цінності посівів. Але наявність зазначених ознак, спільних з прототипом, не забезпечує технічний результат, що досягається заявленим способом. Технічних рішень, які б за сукупністю ознак повністю співпадали із заявленим - не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого технічного рішення критерію корисної моделі "Новизна". У патентній і науково-технічній інформації не знайдено технічних рішень, в яких були б описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від прототипу та забезпечують досягнення технічного результату тим, що як біохімічний показник використовують вміст метаболічно високоактивних неетерифікованих форм довголанцюгових жирних кислот (С 10-C18) в стеблах та листках посівів зернових, відібраних у фазу кущення, при цьому при виявленні в пробах стебел та листків рослин зернових посівів метаболічно високоактивних неетерифікованих форм довголанцюгових жирних кислот (С 10-C18) прогнозовані посіви зернових вважають високоурожайними і біологічно цінними. Корисна модель належить до галузі сільського господарства, зокрема рослинництва, а саме до способів прогнозування урожайності та біологічної цінності зернових культур у посівах. Спосіб може бути використаний у агропромислових господарствах різної форми власності, а тому відповідає критерію корисної моделі "Промислова придатність". Таким чином, заявлене технічне рішення є новим, промислово придатним, тобто відповідає всім умовам патентоспроможності корисної моделі згідно статті 7 розділу II закону України "Про охорону прав на винаходи і корисні моделі" № 1771 - III, 2000 р. Реалізацію заявленої корисної моделі здійснюють наступним чином: для прогнозування урожайності посівів зернових культур після здійснення посіву за технологією, прийнятою у господарстві, у фазу кущення відбирають проби листків та стебел рослин. У пробах одноразово визначають вміст метаболічно високоактивних неетерифікованих форм довголанцюгових жирних кислот (С10-C18) (Рівіс Й.Ф., Федорук Р.С. Кількісні хроматографічні методи визначення окремих ліпідів і жирних кислот у біологічному матеріалі // Львів, 2010. - 109 с). Чим більший вміст метаболічно високоактивних неетерифікованих форм довголанцюгових жирних кислот (С10-C18) у стеблі та листках у фазу кущення, тим вища інтенсивність росту, врожайність, енергетична та біологічна цінність зернових культур. Приклад конкретного виконання способу. Дослідження проводили в умовах ДПДГ "Оброшино" Пустомитівського району Львівської області на сірих лісових поверхнево оглеєних 2 ґрунтах. Попередником служив чорний пар. Площа облікових ділянок складала 25 м . Повторність досліджень була трьохразовою. На контрольну та дослідну ділянки висівали насіння кукурудзи середньостиглого сорту Збруч (ФАО 300 - 400) у розрахунку 63 тис. шт../га. 2 UA 80363 U 5 10 15 20 Спосіб сівби насіння - квадратно-гніздовий. Ширина у міжрядді становила 50 см, а відстань у рядку - 50 см. Причому під час передпосівної культивації на дослідну ділянку вносили мінеральні добрива у формі нітроамофоски з розрахунку N 60P45K45. На цій ділянці рослини на стадії появи 7-8 листків обробляли водним розчином регулятора росту (Зеастимуліном) згідно рекомендацій виробника. Відбір рослин для лабораторних досліджень проводили у фазу кущення (дуже виражених 78 листків). У пропорційно складених із листків і стебел зразках зеленої маси кукурудзи визначали вміст метаболічно високоактивних неетерифікованих форм жирних кислот (Рівіс Й.Ф., Федорук Р.С, 2010). Для отримання кількісних даних щодо неетерифікованих форм жирних кислот користувалися методами внутрішнього нормування та стандарту. У фазу повної стиглості качанів кукурудзи загальноприйнятими методами визначали продуктивні ознаки кукурудзи на зерно (по 10 рослин із кожної ділянки) і вміст жирних кислот загальних ліпідів. Чим більший вміст довголанцюгових насичених, мононенасичених і поліненасичених жирних кислот загальних ліпідів у зерні, тим вища його енергетична цінність. Разом з тим, чим більший вміст незамінних поліненасичених жирних кислот загальних ліпідів (лінолевої та ліноленової або вітаміну F) у зерні, тим вища його біологічна цінність. Для отримання кількісних даних щодо жирних кислот загальних ліпідів користувалися методами внутрішнього нормування та стандарту. Отриманий цифровий матеріал оброблено методом варіаційної статистики з використанням критерію Стьюдента. Визначали середні арифметичні величини та їх помилки. Зміни вважалися вірогідними при р