СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для регулирования роста и развития сельскохозяйственных культур.

Одним из приоритетных направлений защиты сельскохозяйственных растений от неблагоприятных факторов окружающей среды является применение передовых достижений агропромышленного комплекса. Использование разработок из других областей науки и практики в сельском хозяйстве позволяет растениям эффективно преодолевать низкие температуры, недостаточность влаги, нехватку питательных веществ в почве, обсемененность бактериями и почвенными грибами. Широкое развитие получили нанотехнологии с использованием препаратов пролонгированного действия для обработки семенного зерна.

Известно использование природных и синтетических соединений (например, щавелевой, салициловой, бенагидроксамовой кислот, аминокислоты глицин, Na-ЭДТА и др.) в качестве ингибиторов прорастания семян яровой пшеницы и других растений. Соединения позволяют повысить эффективность торможения прорастания семян сельскохозяйственных растений [1, 2].

В качестве прототипа выбран способ регулирования прорастания семян с применением салициловой кислоты, которая в концентрациях свыше 1% ингибирует всхожесть семян зерновых культур (Патент 2124838 RU, МПК⁶ A01N 37/00, A01N 37/04, опубликованный 20.01.1999 г.).

Процесс ингибирования всхожести семян с участием салициловой кислоты основан на антиоксидантных свойствах соединения. Недостатком этого способа является необходимость использования высоких концентраций салициловой кислоты. Известно, что антиоксидантные свойства салициловой кислоты в 10-17 раз уступают ингибирующей активности N-(4-гидроксифенил)ацетамида (Парацетамола) в соизмеримых концентрациях. Значение константы скорости реакции антиоксидантов с пероксидными радикалами для салициловой кислоты и парацетамола составляет 0,23⋅10⁴ М^-1⋅с^-1 и 4,00⋅10⁴ М^-1⋅с^-1 соответственно (W_i=2,3⋅10^-8 М⋅c^-1; C_AO=1⋅10^-3 М; t=60°C). Действие парацетамола основано на его способности в биологической мембране взаимодействовать с пероксидными радикалами и разрушать продукты окислительной деструкции липидов – гидропероксиды - нерадикальным путем. Эти два механизма обеспечивали высокую эффективность соединения [4].

Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента эффективных синтетических регуляторов прорастания семян зерновых культур, обладающих высокой эффективностью и низкой токсичностью.

Техническим результатом изобретения является повышение ингибирующего эффекта всхожести семян при наименьших концентрациях соединений.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе регулирования прорастания семян зерновых культур, включающем предпосевную обработку семян ингибитором, отличающемся тем, что в качестве ингибитора используют Парацетамол (N-(4-гидроксифенил)ацетамид) при норме расхода 10 л 1% водного раствора препарата на 1 т семян.

Сущность изобретения раскрывается следующими примерами.

Скрининг перспективного ингибитора прорастания - парацетамола - в сравнении с прототипом (салициловой кислотой) проводили в лабораторных условиях на семенах яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum). Обработка семян препаратами проводили за 3 дня до определения их на всхожесть. Салициловую кислоту, парацетамол растворяли в горячей дистиллированной воде. Рекомендуемая норма расхода препарата разводилась в 1 литре дистиллированной воды. Для обработки семян расход рабочей жидкости брался из расчета 10 л 1% водного раствора на 1 т семян, соответственно на 100 г семян - 1 мл 1% водного раствора препарата, при норме расхода 100 г действующего соединения на 1 т семян. Контроль обрабатывался дистиллированной водой. Посевные качества семян зерновых культур - энергию прорастания и всхожесть - определяли по ГОСТР 52325-2005 [5]. Семена проращивали в термостате при температуре 20°C. Энергию прорастания определяли на 3-й день, лабораторную всхожесть - на 7-й день. Повторность 6-кратная. Результаты наблюдений приведены в таблице 1.

Исследования, проведенные на яровой мягкой пшенице, показали, что семена характеризуются высокими посевными качествами. Так, в контрольном варианте энергия прорастания составила 80%, лабораторная всхожесть - 90%, что соответствует по качеству оригинальным семенам. Резкое снижение посевных качеств зерна наблюдалось после обработки 1% водным раствором парацетамола, на 23% уменьшалась энергия прорастания семян и на 18% снижалась лабораторная всхожесть. Таким образом, достаточная для практического применения эффективность торможения прорастания достигается повышением концентрации применяемого препарата.

Список цитируемых источников

1. Кефели В.И. Природные ингибиторы роста и фитогормоны. - М.: Наука, 1974. - 253 с.

2. Гринченко А.Л. Применение ретардантов в растениеводстве. Итоги науки и техники. Сер. Растениеводство. - М.: ВИНИТИ, 1983. - 1.6. - 200 с. Деева В.Л. Ретарданты - регуляторы роста растений. - Минск. Наука и техника, 1980. - 176 с.

3. Патент РФ, 2124838, 1996. МПК⁶ A01N 37/00, A01N 37/04, опубликованный 20.01.1999 г.

4. Перевозкина М.Г. Кинетические модели для тестирования антиоксидантных свойств эмоксипина, осалмида и парацетамола // Фундаментальные исследования. - 2015. - №2-5. - С. 940-947.

5. ГОСТ Р 52325-2005 «Семена сельскохозяйственных культур. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия».