Застосування полігексаметиленгуанідин гідрохлориду як стимулятора росту і розвитку овочевих культур

1. Застосування полігексаметиленгуанідин гідрохлориду загальної формули: 2 3 насіння, їх схожості, прискорення росту на ранніх етапах онтогенезу, а також збільшення врожайності овочевих культур. Ця задача розв'язується наступним чином вперше як стимулятор росту та рoзвитку овочевих культур застосована відома хімічна сполука полігексаметиленгуанідин гідрохлорид, загальної формули: -(CH 2)6 -NH-C-NHNH HCl n яка відповідає молекулярній масі від 5 до 9тис.ум.од.. Використання заявленого винаходу на застосування дозволяє підвищити ефективність сільськогосподарського виробництва, врожайність овочевих культур, а саме, буряка, цибулі, картоплі, огірків, томатів, що підтверджується поданими далі прикладами 1-4 та отриманими результатами, що наведені в таблицях 1-11. Відомими є способи обробки насіння овочевих культур (морква, буряк, капуста, цибуля, петрушка) перед посівом для стимуляції пророщування насіння та підвищення схожості шляхом замочування їх у водному розчині (0,05-0,5%) біоперегною [Жемчужина А.А., Петрухина Е.И., а.с. СССР №1194303 от 6.09.83, кл. А01С1/00], а також у водній суміші з подрібненою глиняною цеглою [Бочаров В.Ф., а.с. СССР №1464927 от 29. 04. 86, кл. А01С1/00]. Але до недоліків цих способів слід віднести велику трудомісткість операцій передпосівної обробки насіння, високу вартість, а також невисокі показники стимуляції проростання і схожості насіння овочів. Також відомим є використання ретардантів, абсцизової кислоти, хлорхолінхлориду та гібберелінів при обприскуванні паростків і зеленої маси овочевих культур для підвищення їх врожайності [Деева В.П. Ретарданты - регуляторы роста растений. Минск: Наука и техника, 1981.-174с.]. Але ці методи майже не застосовуються на практиці через високу вартість, досить великі витрати препаратів та порівняно високі їх концентрації при обробці рослин по зеленій масі. Відомий також спосіб передпосівної обробки насіння овочів шляхом їх замочування від 12год. до одної доби в розчинах тіосечовини (картопля), гетероауксина (b-індолілоцтова кислота) (томати, огірки, цибуля, морква) для прискорення проростання насіння та підвищення врожайності овочевих культур [Калінін Ф.Л. Застосування регуляторів росту у сільському господарстві. Київ. "Урожай". 1989. С. 109, 114, 127-129], що був узятий як прототип для способу, який заявляється. До недоліків відомого способу слід віднести трудомісткість тривалого замочування насіння овочів у розчинах вищевказаних препаратів, великі витрати діючої речовини через їх використання у порівняно високих концентраціях (0,052,0%) і, як наслідок, високу вартість обробки, а також недостатньо значне підвищення польової схожості насіння та врожайності овочів. 80377 4 В основу винаходу, що заявляється на спосіб покладена задача розширення асортименту біологічно активних речовин-стимуляторів росту овочевих культур, зменшення трудомісткості процесу обробки насіння, підвищення їх схожості (проростання), а також збільшення врожайності овочевих культур. Ця задача розв'язується наступним чином - у способі стимуляції росту і розвитку овочевих культур, який включає передпосівну обробку насіння, наприклад, буряка столового і цукрового, моркви, цибулі, картоплі, томатів та огірків шляхом їх замочування або обприскування з подальшим просушуванням, операцію замочування (обприскування) насіння овочевих культур ведуть протягом 10-15хв. у водному розчині полігексаметиленгуанідин гідрохлориду з молекулярною масою від 5 до 9тис.ум.од., при концентрації діючої речовини 0,00001-0,03%, з витратою робочого розчину в дозі 15-50л на 1т насіння. Сутність винаходів, що заявляються на застосування та спосіб стимуляції росту і розвитку овочевих культур, пояснюється прикладами 1-4. В таблицях 1-11 наведені середні дані 20-100 визначень, повторність модельних та польових дослідів - 4-кратна. В модельних експериментах паростки овочевих культур вирощувались у рулонах фільтрувального паперу у водному середовищі (чистий фон) або розчині гербіциду при t=25°С в термостаті (до 4-х діб), потім - при кімнатній температурі та освітленні лампами денного світла; енергію проростання (ЕП) визначали на п'яту добу, схожість - на сьому; відбирали паростки та вимірювали довжини коренів (1) і паростків (L). Біохімічні показники овочевих культур визначали стандартними методами [Методы биохимического исследования растений (под ред. А.И.Ермакова) - Л.: Агропромиздат, 1987. -430с.]. Проведена статистична обробка одержаних експериментальних даних стандартними методами [Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Минск: Высшая школа, 1973. -318с.]. Відхилення від середніх для кожного статистичного ряду не перевищує 5% від середніх величин. Приклад 1 Вивчено вплив передпосівної обробки насіння цукрового та столового буряка, моркви та цибулі сіянки замочуванням (обприскуванням) на протязі 10-15хв. водними розчинами (р-н) ПГМГ ГХ з молекулярною масою від 5 до 9тис.ум.од. та концентрацією 0,00001-0,03% на показники енергії проростання, схожості насіння, а також на ріст і розвиток паростків овочевих культур на ранніх етапах онтогенезу на чистому фоні в модельних експериментах. Виявлено підвищення схожості насіння цукрового та столового буряка на 15-35% (табл.1, 2); збільшення енергії проростання моркви та цибулі на 15-37%, а також їх схожості - на 20-35% (табл.3, 4) у порівнянні з контролем (к.) із необробленого насіння. Виявлено стимуляцію ростових показників паростків названих овочевих культур в 1,7-3,8 рази в дослідних варіантах з передпосівною обробкою насіння розчинами полігексаметиленгуанідин гідрохлориду. Виявлена стимуляція ЕП, схожості та морфометричних по 5 80377 казників овочів після передпосівної обробки насіння розчинами ПГМГ ГХ значно перевищує показники прототипу. Оптимальними для обробки насіння вивчених овочевих культур є концентрації ПГМГ ГХ у діапазонах 0,01-0,03% та 0,000010,001%. Приклад 2 Визначено вплив передпосівної обробки насіння трьох сортів огірків, що відрізняються термінами дозрівання, а також двох сортів томатів водними розчинами ПГМГ ГХ на ЕП, схожість і морфометричні показники паростків на чистому та гербіцидному фоні в модельних експериментах. Виявлено підвищення енергії проростання на 10-20%, схожості насіння - на 15-20%, стимуляцію росту паростків огірків на - 10-89%, у тому числі на гербіцидному фоні - до 30% (табл.5, 6), а також прискорення росту і розвитку паростків томатів на 12-72% (табл.7, 8). Виявлені підвищення схожості насіння та стимуляція ростових показників огірків і томатів після передпосівної обробки їх насіння розчинами ПГМГ ГХ значно перевищують показники базового способу. Оптимальними для обробки насіння вивчених овочевих культур є концентрації ПГМГ ГХ - 0,03%; 0,02%; 0,001%; 0,0001%. Приклад 3 Досліджено вплив передпосівної обробки насіння овочевих культур - картоплі, цибулі ріпчастої, моркви, буряка столового, огірків, томатів різних сортів водними розчинами препарату ПГМГ ГХ на показники врожаю цих овочів, вирощених у польових умовах (Дніпропетровська обл., 2005-2006pp.). У дослідних рослин виявлено зростання кількості стебел на один кущ на 35%, кількості коренеплодів на один кущ - на 64%, маси бульб картоплі - на 32%, що приводить до підвищення врожайності картоплі до 33% (табл.9). Врожайність цибулі ріпчастої зростала з використанням передпосівної обробки насіння розчинами ПГМГ ГХ в 1,7-3 рази. У огірків зростала кількість плодів на один кущ у дослідних рослин на 23-33%, а також маса плодів, що приводило до підвищення врожайності на 27-38%. У моркви та буряка столового виявлено підвищення лабораторної та польової схожості на 25-38%, а в окремих випадках - в 1,8-2 рази, крім того, приріст врожайності цих коренеплодів у дослід 6 них варіантах склав від 23% до 32% (табл. 10). У трьох сортів томатів виявлено зростання польової схожості в 1,4 -2 рази, врожайність при цьому зростала у дослідних рослин на 24-27%. Одержані результати по збільшенню польової схожості та врожайності овочевих культур з використанням передпосівної обробки їх насіння розчинами ПГМГ ГХ значно перевищують відповідні показники - базового способу для цих видів овочів, де приріст врожаю цих культур був не більшим за 20%. Приклад 4 Вивчено вплив передпосівної обробки насіння овочевих культур: моркви Шантане, буряка Бордо, картоплі Невської водними розчинами ПГМГ ГХ на біохімічні показники зрілих коренеплодів, що були вирощені у польових умовах степової зони України (Дніпропетровська обл.) в умовах засухи і глобального потепління клімату. Виявлено підвищення вмісту загальних цукрів у всіх овочах на 9-27% (табл.11), при цьому слід відмітити підвищення вмісту легкозасвоюваних відновлюючих цукрів на 19% у буряка та у 2 рази - у моркви у коренеплодах, вирощених із застосуванням передпосівної обробки насіння ПГМГ ГХ. Відмічено також підвищення вмісту крохмалю у картоплі на 13% у дослідному варіанті. Виявлені зміни біохімічних показників у зрілих коренеплодах моркви, буряка, картоплі, які були вирощені із застосуванням передпосівної обробки насіння розчинами ПГМГ ГХ, свідчать про підвищення якості овочів, інтенсифікації накопичення вуглеводів у стиглій продукції та підтверджують позитивний вплив передпосівної обробки насіння овочевих культур запропонованим способом, особливо у несприятливих для землеробства умовах степових зон України та потепління клімату в цілому. Використання винаходів, що заявляються, дозволяє стимулювати схожість, ріст та розвиток овочевих культур, а саме, буряка столового та цукрового, картоплі, цибулі, моркви, огірків і томатів за допомогою досить низької витрати полігексаметиленгуанідин гідрохлориду для передпосівної обробки насіння, що в кінцевому підсумку приводить до підвищення врожайності овочів та ефективності сільськогосподарського виробництва в галузі овочівництва. Таблиця 1 Вплив передпосівної обробки насіння буряка цукрового розчинами препарату полігуанідину на схожість та морфометричні показники паростків (7-11 доба проростання) Назва зразка, вид обробки Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " 0,001% - " 0,0001% - " 7 доба 11 доба 1 коренів L паростків 1 коренів L паростків мм % від к. мм % від к. мм % від к. мм % від к. Буряк цукровий, Білоцерківський однонасіннєвий 45 30 18 100 19 100 20 100 22 100 45 22 122 20 105 34 172 35 160 30 18 100 21 110 23 115 27 121 35 16 90 19 100 20 100 26 116 30 21 117 23 120 25 125 37 170 50 25 140 26 135 28 140 43 200 Схожість % 7 80377 8 Продовження таблиці 1 Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,001% - " 0,0001% - " 0,00001% - " Буряк цукровий, Крокодил 11 100 18 10 90 6 14 127 14 32 290 27 9 80 16 7 64 8 15 15 25 30 20 15 100 33 80 150 90 44 12 16 23 45 17 22 100 133 190 375 142 180 19 20 31 40 24 22 100 105 163 210 125 115 • Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Таблиця 2 Вплив передпосівної обробки насіння буряка столового розчинами препарату полігуанідину на схожість та морфометричні показники паростків (7-11 доба проростання) Назва зразка, вид обробки 7 доба 1 коренів L паростків % від % від мм мм к. к. Буряк столовий. Червона куля 2,0 100 9,0 100 3,6 180 11,0 122 5,8 290 20,4 227 7,8 390 20,4 227 2,1 105 36,5 405 2,6 130 33,0 367 Буряк столовий, Бордо 11,3 100 20,0 100 2,8 25 15,3 77 9,4 83 18,2 91 10,6 94 33,4 167 15,5 137 22,0 110 13,2 117 21,0 105 14,0 124 22,6 113 Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " 0,001% - " 0,0001% - " 25 40 45 45 40 40 Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " 0,001% - " 0,0001% - " 0,00001% - " 20 40 30 55 40 35 35 11 доба L паростків % від % від к. мм к. 1 коренів Схожість % мм 12,5 9,7 12,7 20,0 23,4 33,6 100 78 102 160 187 269 13,0 23,2 25,7 25,7 29,5 33,0 100 178 198 198 227 253 24,6 12,0 24,3 14,0 32,0 28,0 29,5 100 49 99 57 130 114 120 21,5 20,0 32,3 37,8 48,8 26,7 28,5 100 93 150 176 227 124 133 • Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Таблиця 3 Вплив передпосівної обробки насіння моркви Шантане розчинами препарату полігуанідину на схожість та морфометричні показники паростків (8-12 доба проростання) Назва зразка, вид обробки Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " 0,001% - " 0,0001% - " ЕП, % Схожість, % 45 50 40 40 40 75 45 50 40 55 55 75 1 коренів 8 доба L паростків мм % від к. мм % від к. 10,8 15 20,5 12,8 7 21 100 139 190 119 65 194 22,8 15 23 24,6 10 26 100 66 101 108 44 114 • Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх 12 доба 1 коренів L паростків % від % від мм мм к. к. 12,9 100 25,5 100 16 124 20 78 18 140 23,2 91 23 178 29 114 13 101 30 117 20 155 26,5 104 9 80377 10 Таблиця 4 Вплив передпосівної обробки насіння цибулі сіянки розчинами препарату полігуанідину на схожість та морфометричні показники паростків (7-13 доба проростання) 7 доба Назва зразка, вид обробки ЕП, % Схожість, % 1 коренів мм Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " 0,001% - " 0,0001% - " 43 70 80 70 60 70 45 70 80 75 65 75 9,7 9,9 12,7 15,0 11,0 15,4 % від к. 100 102 131 155 113 159 11 доба L паростків мм 9,1 9,5 13,0 15,3 11,3 20,5 % від к. 100 106 145 169 126 228 1 коренів мм 12 10,8 12,5 14 12,3 15,7 % від к. 100 90 101 117 104 131 13 доба L паростків мм 20 26,0 32,0 39,0 22,0 55,4 1 коренів % від к. 100 130 160 195 110 277 мм 13,2 13,3 15,0 16,0 16,5 17,0 % від к. 100 102 115 123 127 131 L паростків мм 27,0 37,0 44,8 47,0 30,0 60,0 % від к. 100 137 167 174 111 222 • Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Таблиця 5 Вплив передпосівної обробки насіння огірків розчинами препарату полігуанідину на морфометричні показники паростків на чистому фоні (7-11 доба проростання) Схожість, % Назва зразка, вид обробки 7 доба 9 доба L парост1 коренів L паростків ків % % % % від мм від мм від мм від к. к. к. к. Огірок, Кураж 100 57 100 120 100 69 100 109 81 142 132 110 83 120 93 74 130 114 95 80 116 105 72 126 131 109 75 109 102 50 88 125 107 76 110 109 65 114 132 110 77 112 105 65 114 131 109 81 117 Огірок, Джерело 100 25 100 46 100 49 100 111 27 108 41 89 41 83 133 35 140 56 121 57 116 117 27 108 59 128 51 104 178 26 104 82 178 51 104 164 21 84 78 169 48 98 1 коренів мм Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " 0,001% - " 0,0001% - " 0,00001% - " 100 100 100 100 100 100 100 118 129 110 125 120 129 124 Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " 0,001% - " 0,0001% - " 100 100 100 100 100 100 36 40 48 42 64 59 11 доба 1 коренів L паростків мм % від к. мм % від к. 121 134 115 133 127 133 133 100 111 95 110 105 110 110 75 85 85 76 80 79 82 100 113 113 101 102 105 109 47 45 59 73 89 74 100 96 126 155 189 157 64 60 75 72 73 75 100 94 117 113 114 117 • Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Таблиця 6 Вплив передпосівної обробки насіння огірків Гейм розчинами препарату полігуанідину на морфометричні показники паростків на чистому і гербіцидному фоні (5-9 доба проростання) Назва зразка, вид обробки Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " Схожість, % 70 75 90 75 5 доба 7 доба 1 коренів L паростків 1 коренів L паростків % от % от % от % от мм мм мм мм к. к. к. к. Чистий фон, вода 65 100 29 100 68 100 47 100 61 94 28 96 73 107 54 115 54 83 33 114 78 115 46 98 71 109 31 107 84 124 44 94 9 доба 1 коренів L паростків % от мм мм % отк. к. 70 87 82 88 100 124 117 126 69 77 63 65 100 112 91 94 11 80377 12 Продовження таблиці 6 0,001% - " 0,0001% - " 75 80 57 61 Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " 0,001% - " 0,0001% - " 70 75 90 75 75 80 65 61 54 71 57 61 88 36 124 61 90 94 37 128 71 104 Гербіцидний фон -діален С-10мг/л 100 29 100 66 100 94 28 96 70 106 83 33 114 55 83 109 31 107 66 100 88 36 124 51 77 94 37 128 61 92 49 42 104 89 72 79 103 113 69 75 100 109 41 46 47 45 47 43 100 112 115 110 115 105 66 70 67 69 56 67 100 106 102 105 85 102 56 71 73 65 73 63 100 127 130 116 130 113 • Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Таблиця 7 Вплив передпосівної обробки насіння томатів сорту Мобіл розчинами препарату полігуанідину на схожість та морфометричні показники паростків (7-12 доба проростання) Назва зразка, вид обробки Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " 0,001% - " ЕП, % Схожість, % 75 85 85 80 95 80 85 85 95 95 7 доба 1 коренів L паростків % від % від мм мм к. к. 28,2 100 22,8 100 18,4 65 39,3 172 30,8 109 32,4 142 32 113 28,5 125 28 100 23 101 12 доба 1 коренів L па % від мм мм к. 22,2 100 34,5 24,3 110 47,3 31,5 143 41,2 27 123 40,2 29 132 41 ростків % від к. 100 137 120 118 119 • Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Таблиця 8 Вплив передпосівної обробки насіння томатів сорту Присадибний розчинами препарату полігуанідину на схожість та морфометричні показники паростків (6-13 доба проростання) Назва зразка, вид обробки Контроль 0,03% р-н полігуанідину 0,02% - " 0,01% - " 0,001% - " 0,0001% - " Схожість, % 85 90 90 100 85 95 6 доба 1 коренів L паростків % від % від мм мм к. к. 49 100 32 100 18 37 30 94 35 71 35 110 45 92 38 119 40 82 40 125 59 120 36 113 11 доба 1 коренів L паростків % від % від мм мм к. к. 53 100 54 100 21 40 59 109 37 70 56 104 58 109 62 115 42 79 62 115 64 121 56 104 13 доба 1 коренів L паростків % від % від мм мм к. к. 57 100 60 100 25 44 61 102 42 74 59 98 64 112 63 105 47 82 65 108 70 123 62 103 • Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Таблиця 9 Показники врожаю овочевих культур (картопля, цибуля ріпчаста, огірки), вирощених у польових умовах після передпосівної обробки насіння розчинами препарату полігуанідину (Дніпропетровська обл., 2006р.) Назва зразка, вид обробки Кількість стебел (на кущ) середн. % знач. від к. контроль дослід, 0,01% р-н полігуанідину дослід, 0,0001% р-н полігуанідину 4,4 6,0 4,6 Картопля, 100 135 105 % від к. Маса бульб, плодів (на кущ) % кг від к. 100 164 105 0,320 0,422 0,329 Кількість бульб, плодів (на кущ) середн. знач. Невська 4,00 6,54 4,20 100 132 103 Врожайність кг/м2 т/га % від к. 1,28 1,70 1,29 12,8 17,0 12,9 100 133 101 13 80377 14 Продовження таблиці 9 контроль дослід, 0,01% р-н полігуанідину дослід, 0,0001% р-н полігуанідину контроль дослід, 0,03% р-н полігуанідину дослід, 0,0001% р-н полігуанідину Цибуля ріпчаста Огірок, Атлантіс 16,2 21,5 19,7 0,257 0,450 0,783 2,57 4,50 7,83 100 175 305 100 133 123 1,907 2,570 2,411 100 135 126,4 5,45 7,52 6,90 54,5 75,2 69,0 100 138 126,6 • Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Таблиця 10 Вплив передпосівної обробки насіння овочевих культур розчинами препарату полігуанідину на схожість та врожайність овочевих культур у польових умовах (Дніпропетровська обл., 2005 р.) Назва зразка, вид обробки дослід, 0,001% р-н полігуанідину дослід, 0,0001% р-н полігуанідину дослід, 0,001% р-н полігуанідину дослід, 0,0001% р-н полігуанідину дослід, 0,001% р-н полігуанідину дослід, 0,0001% р-н полігуанідину Морква, Шантане дослід, 0,01% р-н полігуанідину дослід, 0,001% р-н полігуанідину дослід, 0,02% р-н полігуанідину дослід, 0,01% р-н полігуанідину Лабораторна схожість, % від Польова схожість, % від контролю контролю Томати: Новичок 102 136 99 118 Кімерієць 98 140 97 93 Персей 118 150 125 209 111 89 Буряк столовий, Бордо 176 200 Врожайність, % від контролю 124 104 127 105 126 118 125 80 123 98 133 138 115 132 • Помилка вибірки не перевищує 5% від середніх Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 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