Результат интеллектуальной деятельности: Способ стимуляции роста и развития растений пшеницы

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству, и может найти применение при подготовке семян к посеву и раннем получении микрозелени.

Известен способ, при котором используют в предпосевной обработке семян синтетический аналог фитогормона ауксина - крезацин, который смешивают с раствором дифенилмочевины (патент № 2370936, опубликован 20.05.2009, МПК А01С 1/06)

Известен способ, в котором для повышения всхожести семян используют крезацин в смеси с гуматом и поливинилацетатом ( Патент№2297129, опубликован 20.04.2007, МПК А01С 1/06) 10.05.2016).

Однако, указанные технические решения достаточно сложные, поскольку требуют дополнительного введения стимулирующих веществ.

Наиболее близким техническим решением является способ, где в качестве стимулятора проращивания для повышения урожайности плодов кабачка используют водный золь нанокремнезема (Зеленков В.Н., Петриченко В.Н., Потапов В.В. Влияние гидротермального нанокремнезема на урожайность, качество плодов кабачка и уровень накопления биогенных микроэлементов и токсичных элементов свинца и кадмия / Сборник научных трудов «Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты». Вып. 25. - М.: РАЕН, 2017. С. 43-50).

В известном способе-прототипе водный золь нанокремнезема используют как дозированную, двукратную некорневую подкормку по листу растений кабачка в начальной фазе фотосинтеза при первых 4-5 листьев и в фазе массовой бутонизации - начала цветения, что сужает распространение данного стимулятора развития растений, усложняет технологию его использования, и не отвечает на практические вопросы возможностей использования данного стимулятора природного происхождения для зерновых культур в начальных стадиях развития растений - проращивания семян для предпосевной подготовки для широкого использования в растениеводстве и для использования в технологиях нового направления овощеводства получения микрозелени на основе пророшенных семян пшеницы для использования как биологически активных добавок к пище самостоятельно или ингредиентов «конфетти» салатов.

Также, использование водного золя нанокремнезема полученного с использованием мембранных технологий для очистки, поликонденсации ортокремневой кислоты при ее концентрировании с использованием исходной гидротермальной воды Мутновского месторождения удорожает технологии предпосевной обработки семян и последующего получения микрозелени из проростков пшеницы.

Технический результат - расширение возможности использования природных водных кремнийсодержащий минеральных ресурсов с расширением их области применения в агропроизводствах для повышения всхожести семян пшеницы и дальнейшего роста и развития растений для реализации технологий получения на этой основе микрозелени, или в качестве предпосевной обработки семян для открытого грунта.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от прототипа, замачивают семена пшеницы на 120 минут в исходной кремнийсодержащей гидротермальной воде (ГТВ) Мутновского месторождения (Камчатка) или в ее разбавленных водой до 50- крат растворах

Способ осуществляется следующим образом

Используемый в обработке семян раствор представляет собой природную кремнийсодержащую гидротермальную воду с высоким содержанием соединений кремния в форме различных его соединений.

Количественный химический состав гидротермальной кремниевой воды Мутновского месторождения включает (мг/л): Na⁺ - 200-300; K⁺ - 30-40; SO₄^2- - 200-300; Cl^- - 200-300; H₃BO₃ - 100; H₂CO₃ -40-60; также Ca, Mg, Al, Mn, Zn - до 20. Содержание наночастиц SiO2 - 300-500 мг/л, молекул ортокремневой кислоты (ОКК) - 50-100. РН кремнийсодержащего гидротермального раствора 8,5-9,3.

Высокое содержание кремния в гидротермальной воде Мутновского месторождения обеспечивает эффективную стимуляцию семян озимой пшеницы при проращивании в темноте, повышение энергии прорастания и всхожести семян, а также способствует увеличению роста ростков и повышению их продуктивности по биомассе микрозелени.

Реализация способа приведена в нижеприведенных примерах.

Пример 1. Использовали гидротермальную воду Мутновского месторождения в природном виде. Семена озимой пшеницы Московская 39 замачивали в исходной природной гидротермальной воде в течении 120 минут.

В качестве контроля проводили обработку семян дистиллированной водой, выдерживая их в ней в течение 120 минут. Далее размещали семена растений по 50 штук на блоки минеральной ваты размерами 25х18 (450 см²). Для каждого варианта обработки семян, как дистиллированной водой, так и гидротермальным раствором проводили 3 повторности опыта. Проращивание семян пшеницы осуществляли в темноте в соответствии с ГОСТ 12038-84 («Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести». - М. Стандартинформ, 2011).

Проверку всхожести семян пшеницы проводили на 7-е сутки проращивания в темноте в термостате при комнатной температуре (22°С). На 3-и сутки проращивания семян определяли их энергию прорастания. Термостатирование семян растений в процессе проращивания проводили при поддерживании увлажнения минеральной ваты дистиллированной водой.

Пример 2. Для замачивания семян пшеницы использовали водный раствор на основе природной кремниевой гидротермальной воды (ГТВ) Мутновского месторождения, которую разбавляли дистиллированной водой в соотношении 1/5, соответственно.

Для этого использовали 100 мл исходной ГТВ, которую разводили дистиллированной водой до объема 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.

Обработку семян пшеницы озимой Московская 39 полученным раствором 5-ти кратного разведения ГТВ и проращивание проводили аналогично приведенной схеме в примере 1.

Пример 3. Для замачивания семян пшеницы использовали раствор на основе 10-кратного разведения дистиллированной водой исходной ГТВ

Для этого использовали 250 мл раствора 5-кратного разведения исходной ГТВ, полученного в примере 2, который разводили в 2 раза дистиллированной водой, доводя объем раствора до 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.

Обработку семян пшеницы озимой Московская 39 полученным раствором 10-ти кратного разведения ГТВ и проращивание проводили аналогично приведенной схеме в примере 1, 2.

Пример 4. Для замачивания семян пшеницы использовали раствор на основе 50-кратного разведения дистиллированной водой исходной ГТВ

Для этого использовали 100 мл раствора 10-кратного разведения исходной ГТВ, полученного в примере 3, разводили в 5 раз дистиллированной водой, доводя объем раствора до 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.

Обработку семян озимой пшеницы сорта Московская 39 полученным раствором рабочим раствором 50-ти кратного разведения ГТВ и проращивание проводили аналогично приведенной схеме в примере 1, 2 и 3.

Результаты испытаний реализации способа приведены в таблицах 1 и 2.

Как видно из таблиц 1 и 2 применение гидротермальной воды Мутновского месторождения положительно сказывается на этапе проращивания семян озимой пшеницы в исследованных ее разведениях дистиллированной водой. Максимальный эффект увеличения энергии проращивания и всхожести семян наблюдается в растворах при 5-кратном разбавлении исходной ГТВ дистиллированной водой, что составило 18,8 % и 9,9 %, соответственно (табл.1).

Максимальный эффект применения кремнийсодержащей гидротермальной воды Мутновского месторождения по показателям увеличения высоты и массы ростков пшеницы составил 19,8 % и 21,3 %, соответственно для не разбавленной ГТВ при снижении эффекта до 9,9 % и 11,0 % для ее максимально разбавленных до 50 раз водой растворов (табл.2).

Таблица 1. Влияние природной кремнийсодержащей гидротермальной воды Мутновского месторождения на энергию прорастания (%) и всхожесть (%) семян пшеницы озимой Московская 39

Таблица 2. Высота, продуктивность проростков при проращивании в темноте семян озимой пшеницы Московская 39 на 7-е сутки от посева

Полученные данные позволяют заключить, что кремнийсодержащая гидротермальная вода Мутновского месторождения является стимулятором развития растений при проращивании семян пшеницы и может найти применение без дополнительных затрат на предпосевную обработку семян, упростить способ и расширить его области применения.