Результат интеллектуальной деятельности: Способ повышения урожайности риса

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании риса.

Регуляторы роста растений - одна из самых перспективных групп пестицидов, и не случайно с каждым годом она пополняется новыми препаратами. Достоинство регуляторов роста состоит в том, что они оказывают существенное влияние на ростовые и физиологические процессы, происходящие в растении, позволяя человеку управлять развитием последних в нужном для себя направлении. Применение рострегуляторов обеспечивает, например, решение таких проблем, как повышение урожайности и качества выращиваемой продукции, повышение сопротивляемости болезням и стрессовым ситуациям и многое другое (Защита и карантин растений - 2008. - №12. - С. 54).

Задачей изобретения является расширение арсенала регуляторов роста риса. По времени возделывания и ценным качествам рис по праву считается самым популярным злаком во всем мире. Белок риса по сравнению с другими зерновыми культурами содержит повышенное количество таких незаменимых аминокислот, как лизин, валин, метеонин, благодаря чему он лучше переваривается и усваивается организмом человека. Производство риса в России ведется более чем в 10 регионах страны, около 80% культуры выращивается в Краснодарском крае. В 2016 году страна достигла стопроцентного уровня самообеспеченности данной культурой. Увеличение урожайности риса является одной из важных задач сельского хозяйства.

Техническим результатом изобретения является повышение урожайности риса.

Этот результат достигается тем, что способ повышения урожайности риса предусматривает обработку вегетирующих растений 4-метил-2-хлор-6-{[1-метил-4-(нитробензилиден)]гидразино}-никотинонитрилом формулы I:

в количестве 30 г/га в фазу кущения и в фазу выметывания.

Ранее нами были обнаружены рострегулирующие свойства заявляемого соединения на растениях озимой пшеницы (заявка №2015126587 от 02.07.2015), свойства оказывать ростстимулирующий эффект на растения риса выявлены впервые.

Синтез действующего вещества осуществлен авторами взаимодействием 4-метил-6-(1-метилгидразино)-2-хлорникотинонитрила II с 4-нитробензальдегидом по схеме 1:

При этом 4-метил-6-(1-метилгидразино)-2-хлорникотинонитрил II получали взаимодействием 4-метил-2,6-дихлорникотинонитрила с метилгидразином (Изв. Вузов. Химия и хим. технол. - 2006. - Т. 49. - №8. - С. 119).

Рострегулирующую активность определяли по стандартной методике (Руководство по проведению регистрационных испытаний регуляторов роста растений, дефолиантов и десикантов в сельском хозяйстве. МСХ РФ, Москва - 2016 - с. 63-68).

Методики синтеза:

Синтез 4-метил-2-хлор-6-{[1-метил-2-(4-нитробензилиден)]-гидразино}-никотинонитрила (соединение I).

Смесь 1,0 г. (4,82 ммоль) 4-метил-2-хлор-6-метилгидразиноникотино-нитрила и 0,79 г (4,82 ммоль) 4-нитробензальдегида в 30 мл этанола кипятят 2,5 ч. Реакционную массу охлаждают, выделившийся осадок отфильтровывают, промывают этанолом, сушат. После перекристаллизации из этанола получают 1,30 г (81%) целевого соединения I в виде бесцветных кристаллов с т.пл. 274-276°С.

Найдено, %: С 54,79; Н 3,49; N 21,09; C₁₅H₁₂ClN₅O₂;

Вычислено, %: С 54,63; Н 3,67; N 21,24.

ЯМР ¹Н, δ, м.д. (группа): 2,55(3Н, с,4-СН₃ Ру); 3,62 (3Н, т, N-CH₃); 7,50 (1H, с, 5-Н Ру), 7,65…8,20 (4Н, м, Ar), 8,30 (1Н, с, N=CH).

Синтез 4-метил-6-(1-метилгидразино)-2-хлорникотинонитрила (соединение II).

Навеску 1,5 г (8,02 ммоль) 4-метил-2,6-дихлорникотинонитрила III растворяют в 20 мл этанола и приливают при перемешивании 1,48 г (32 ммоль) метилгидразина. Через 1-2 мин после начала прибавления наблюдается выделение осадка. Перемешивание продолжают при комнатной температуре в течение 1,5-2 ч, затем осадок отфильтровывают. Растворитель упаривают и получают дополнительное количество продукта. Осадки объединяют, промывают водой, сушат. После перекристаллизации из этанола получают 1,2 г (78%) целевого продукта II в виде белых кристаллов с т.пл. 184-185°С.

Найдено, %: С 48,56; Н 4,43; N 28,38. C₈H₉CIN₄;

Вычислено, %: С 48,86; Н 4,61; N 28,49.

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д. (группа): 2,65 (3Н, с, 4-СН₃); 3,25 (3Н, с, CH₃-N); 5,02 (2Н, уш. с, NH₂); 7,05 (1H, с, 5-Н Ру). Масс-спектр, m/e (относительная интенсивность, %): М⁺ 196 (49); 180 [М-NH₂]⁺(85); 152 [M-CH₃-N-NH]⁺(69); 117 [152-CI]⁺ (100); 90 [117-HCN]⁺ (42).

Опыты на растениях риса. Оценку рострегулирующей активности заявляемого соединения осуществляли на растениях риса сортов Ивушка и Рыжик, разработчиком сортов является ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт риса». Опыты проводили на экспериментально орошаемом участке ВНИИ риса.

Большинство разрешенных к применению регуляторов роста на рисе используется для предпосевной обработки семян. В качестве эталона выбран известный регулятор роста Бигус, BP (Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Минсельхоз России. Москва - 2018). Эталон использовали в рекомендованном для риса количестве 300 мл/га.

Растения риса сортов Ивушка и Рыжик обрабатывали водным раствором заявляемого соединения дважды: в фазу кущения (доза 30 г/га) и в фазу выметывания (доза 30 г/га) и раствором Бигус, BP в те же фазы (доза 300 мл/га) с нормой расхода рабочей жидкости 300 л/га.

Опрыскивание проводили с помощью опрыскивателя ОЭМП-16. Площадь опытной делянки 10,0 м², повторность 4-х кратная, размещение делянок последовательное. Уборку урожая риса осуществляли в период полного созревания зерна.

Рострегулирующую активность определяли по увеличению урожая зерна растений, обработанных по предлагаемому способу и по эталонной методике, в сравнении с контролем (необработанные растения).

Полученные данные представлены в таблице.

Испытания, проведенные на растениях риса, позволили установить, что заявляемое соединение I при двукратном применении в дозе 30 г/га проявляет свойства стимулятора роста.

Таким образом, предлагаемое изобретение реализует указанное назначение, обеспечивая прибавку урожая риса сорта Ивушка 15,9 ц/га (25,1%), и риса сорта Рыжик 21,0 ц/га (33,0%), то время как эталон способствует повышению урожайности риса на 6,8 и 7,4 ц/га соответственно, что составляет 10,7-11,6%.