Результат интеллектуальной деятельности: Способ приготовления стимулятора роста из амаранта

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способу приготовления стимулятора для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур, который обеспечивает улучшение посевных свойств и повышение всхожести семян культурных растений в максимально короткие сроки.

Известен способ, в котором для стимуляции роста растений и повышения всхожести семян используют клубеньковые бактерии из ризосферы бобовых трав (патент №2479974, опубликован 27.04.2017, МПК А01С 1/00).

Однако недостатком данного способа является неполное обеспечение макро- и микроэлементами прорастающих растений, что снижает эффективность технического решения.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором приготавливают стимулятор для обработки семян из клубеньковых бактерий бобовой культуры клевера инкарнатного, отобранных в фазу бутонизации - начала цветения из ризосферы с последующим добавлением сахарного сиропа, растворенного в водном растворе ПАБК (патент №2670162, опубликованный 18.10.2018, МПК А01С 1/00, A01N 63/00).

Недостатком известного способа является сложность за счет дополнительной обработки извлеченных из ризосферы клубеньковых бактерий путем добавления сахарного сиропа, растворенного в парааминобензойной кислоте.

Технический результат - упрощение способа и расширение ассортимента стимуляторов роста.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от известного, из центрального корня амаранта в фазе бутонизации - начала цветения выделяют содержимое в пределах 3,3-3,5 г, и помещают в 10 мл этилового спирта. Полученную смесь отстаивают при температуре 25-27°С, в течение 17-18 часов в открытой емкости, и перед обработкой семян полученный раствор смешивают с водой в соотношении 1:4, а в период вегетации посевы обрабатывают 0,3% водным раствором полученного стимулятора.

Способ осуществляется следующим образом.

Основой высокой продуктивности амарантовых растений является эффективный метаболизм углерода и азота, который обеспечивается их морфолого-физиологическими и биохимическими особенностями. Экссудаты корневой системы амаранта (выделения) - низкомолекулярные органические вещества (сахара, спирты, органические и аминокислоты, витамины, гормоны и т.д.), а также высокомолекулярные метаболиты (полисахаридные и белковые слизи, ферменты) и утраченные части растения (слущивающиеся клетки, отмершие участки корня, корневой чехлик и т.д.), стимулируют жизнедеятельность ризосферных микроорганизмов, ответственных за ассоциативную фиксацию азота, вследствие чего в фитомассе амаранта отмечается более интенсивный биосинтез белка.

Стимуляция роста микробного сообщества происходит за счет продуктов жизнедеятельности корневой системы растения (корневых депозитов, ризодепозитов). Подсчитано, что более 40% углерода, зафиксированного в процессе фотосинтеза, теряется в виде корневых депозитов. Наиболее интенсивная утечка таких веществ происходит в зоне растяжения корня при его росте.

С другой стороны, в присутствии потенциального патогена, некоторые растения образуют фитоалексины, обладающие специфической антимикробной активностью. Растение также способствует изменению физико-химических условий среды обитания микроорганизмов, оказывая механическое воздействие на почву, выводя через свою сосудистую систему ряд газов и транспортируя кислород в анаэробные участки почвы вокруг корня. Ризосферные микроорганизмы, развиваясь на корневых депозитах растения, в процессе метаболизма и после отмирания микробных клеток образуют питательные вещества в формах, доступных для использования растениями.

В ризосфере наблюдается действие корневых экссудатов, содержащих разнообразные органические вещества корневого опада. Экссудаты содержат широкий набор углеводов, аминокислот, органических кислот. Корневой опадает лигноцеллюлозу и полисахариды слизи (mucigel), составляющие 80% потери углерода корнем. Из суточной ассимиляции 11% уходит на микробное дыхание и 2% - в органическое вещество почвы.

В корневых выделениях различают диффундируемые (растворимые) и недиффундируемые соединения. Растворимые корневые экссудаты содержат сахара (около 50%), органические кислоты (около 40%), аминокислоты, фенольные соединения, бензойную кислоту, витамины и др. Недиффундируемые экссудаты представляют собой слизь (муцигель) с высоким содержанием в ней полисахаридов (около 95%). Толщина прикорневой слизи достигает нескольких миллиметров. Она может содержать пектин, гидратированный полисахарид (М.м. 10-10), содержащий урановую кислоту, галактозу, арабинозу, ксилозу, фруктозу и др. На этой слизи активно сорбируются гидроксиды металлов, прежде всего железа.

Экспериментальными исследованиями установлено, что наиболее оптимальная доза 3,3-3,5 г, извлеченная из центрального корня. При меньшей дозе не достигается желаемый эффект. Выше этого предела, особенно при растворении состава центрального корня амаранта в спирте, снижается всхожесть семян.

Необходимость соединения со спиртом экссудатов, отобранных из центральной корневой системы амаранта, объясняется сохранением химического состава компонентов для последующей обработки вегетирующих растений, в основном, овощных и зерновых культур.

Параметры способа 17-18 ч и температура 25-27°С обусловлены тем, что при таком режиме испаряется часть этилового спирта, препятствующая достижению технического результата.

Обоснование параметров способа доказано экспериментально и приведено в таблице по результатам исследований.

Пример 1. Выкапывали растение амаранта в фазу бутонизации. Придаточные корни удаляли, оставляя центральный корень, из которого извлекали содержимое в количестве 3,3 г. Полученный состав из корня растворяли в 10 мл этилового спирта. Полученную смесь отстаивали при температуре 25-27°С, в течение 17-18 часов в открытой емкости, и перед обработкой семян озимых зерновых культур, полученный раствор смешивают с водой в соотношении 1:4. Влажные семена подсушивали до сыпучести.

В период вегетации посевы обрабатываются 0,3% водным раствором полученного стимулятора или на 300 л воды 100 мл раствора.

Пример 2. Выкапывали растение амаранта в фазу начала цветения. Из центрального корня извлекали содержимое в количестве 3,5 г и растворяли в 10 мл этилового спирта. Полученную смесь отстаивали при температуре 25-27°С, в течение 17-18 часов в открытой емкости для полного испарения этилового спирта, и перед обработкой семян овощных культур в теплицах, полученный раствор смешивают с водой в соотношении 1:4 или 2 л раствора на 8 л воды. Влажные семена подсушивали до сыпучести. В период вегетации посевы обрабатываются 0,3% водным раствором полученного стимулятора или на 300 л воды 100 мл раствора.

Анализируя полученные данные, представленные в таблице, можно заключить, что приготовленный экссудат из корневой системы амаранта обеспечивает повышение энергии прорастания и всхожести, интенсивность роста.

Такой способ создает благоприятные условия без дополнительных затрат и использования биопрепаратов и химических средств, получить экологически безопасный продукт для стимуляции роста и развития растения.