Результат интеллектуальной деятельности: Способ повышения урожайности сои

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

Соя на сегодняшний день является одной из важных продовольственных культур в мире, которой уделяется большое внимание. Химический состав сои представлен высоким содержанием белков, липидов, витаминов и минеральных веществ, что широко востребовано в современных условиях. Эта культура имеет достаточно высокую производительность, широкий ареал распространения и характеризуется высокой экономичностью производства. Именно поэтому соя по объемам производства является ведущей бобовой и масличной культурой мира, занимает лидирующие позиции мирового экспорта сельскохозяйственной продукции. Кроме того, соя обогащает почву азотом, улучшает ее структуру, что позволяет снизить затраты на применение минеральных азотных удобрений [Лукомец В.М., Кочегура А.В., Баранов В.Ф., Махонин В.Л. Соя в России - действительность и возможность. Краснодар. 2013. 100 С.].

Очевидно, что поиск путей повышения урожайности сои, как и качества зерна актуален. Для повышения урожая в современном сельском хозяйстве применяют интенсивные технологии, предусматривающие использование регуляторов роста растений - физиологически активных веществ биогенного происхождения или синтезированных искусственно, которые в малых дозах положительно влияют на жизненные процессы растений. Создание и использование рострегуляторов, снижающих пестицидный пресс на растения и окружающую среду, весьма актуально. Поиск новых действующих веществ для регуляторов роста растений проводится в различных классах химических соединений [Кирсанова Е.В., Гвалдова В.В., Зорькин Е.В. Применение регуляторов роста как фактор повышения урожайности сои. Агробизнес и экология. 2015. №2. С. 42-44].

Задачей изобретения является расширение арсенала регуляторов роста сои.

Техническим результатом изобретения является повышение урожайности сои.

Этот результат достигается тем, что способ повышения урожайности сои предусматривает обработку вегетирующих растений 2-(4-хлорбензилсульфа-нил)-4,5,6-триметилникотинонитрилом формулы 1

в дозе 30 г/га в фазе 6-7 листьев и 30 г/га в фазе бутонизации. Соединение 1 известно в качестве антидота гербицида 2,4-дихлорфенок-сиуксусной кислоты на подсолнечнике [Патент РФ №2648419 от 26.03.2018 г. Способ защиты вегетирующих растений подсолнечника от повреждающего действия 2,4-Д. Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Заводнов B.C., Макарова Н.А., Балахов А.А], его рострегулирующие свойства на растениях сои выявлены впервые.

Наиболее близким аналогом по структуре и по свойствам (прототип) является N-(2-бромфенил)-2-(4,6-диметил-3-циано-2-пиридилсульфанил)-ацетамид формулы 2 [Патент РФ №2683525 от 28.03.2019 г. Способ повышения урожайности сои. Дядюченко Л.В., Ткач Л.Н., Дмитриева И.Г., Тосунов Я.К.]:

Синтез заявляемого соединения осуществлен авторами по схеме:

Соединение 1 получали алкилированием 4,6-диметил-3-циано-2(1Н)-пиридинтиона 3 4-хлорбензилбромидом в растворе ДМФА. [Вейганд-Хильгетаг.Методы экспиримента в органической химии. - М.: Химия. 1969. - С. 328].

В свою очередь 4,6-диметил-3-циано-2(1Н)-пиридинтион синтезировали известным методом - взаимодействием 4,5,6-триметил-2-хлорникотинонитри-лов 4 с тиомочевиной [Pat. №2555450 Franse. Composition anti-acneique con-tenant en tant que compose actif un derive diisothiazolo[5,4-b]pyridine one-3. 3a-явл. 34.11.83; Опубл. 31.05.85, РЖ Хим. - 1986. - 12 О 150].

Прототип 2 синтезировали аналогично.

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. 34-41).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Синтез 2-(4-хлорбензилсульфанил)-4,5,6-триметилникотино-нитрила (соединение 1).

К суспензии из 1,2 г (6,7 ммоль) 4,5,6-триметил-3-циано-2(1Н)-пиридин-тиона-2 в 20 мл ДМФА прибавляют раствор 0,38 г (6,7 ммоль) KOH в минимальном количестве воды и перемешивают до полного растворения осадка. Затем в реакционную смесь вносят раствор 1,38 г (6,7 ммоль) 4-хлорбен-зил бромид а в 10 мл ДМФА и перемешивают при комнатной температуре 1 ч, разбавляют реакционную массу водой вдвое и выделившийся осадок отфильтровывают, сушат. После перекристаллизации из смеси циклогексан : этилацетат = 1:1 получают 2,0 г (74%) целевого продукта 1а в виде кристаллов с т.пл. 147-148°С.

Найдено, %: С 64,71; Н 4,84; N 9,16. C₁₆H₁₅CIN₂S;

Вычислено, %: С 64,46; Н 4,99; N 9,25.

Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д. (группа): 2,26 (с, 3Н, 6-СН₃ Ру); 2,30 (с, З3Н, 5-СН₃ Ру); 2,47 (с, 3Н, 4-СН₃ Ру); 4,36 (с, 2Н, SCH₂); 7,30 и 7,49 (два д., 4Н, Ar).

Пример 2. Синтез N-(2-бромфенил)-2-(4,6-диметил-3-циано-2-пиридилсульфанил)ацетамида (соединение 2).

К суспензии 0,72 г (4,4 ммоль) 3-циано-4,6-диметил-1(Н)-пиридинтиона-2 в 15 мл очищенного ДМФА при перемешивании и комнатной температуре прибавляют по каплям раствор 0,25 г (4,4 ммоль) KOH, растворенного в min количестве воды, перемешивают до полного растворения осадка и прибавляют по каплям раствор 1,1 г (4,4 ммоль)-N-(2-бромфенил)амида хлоруксусной кислоты в 5 мл ДМФА. Перемешивание продолжают при этой же температуре еще 1 ч, затем реакционную смесь разбавляют 50 мл воды, образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают водой и высушивают. После перекристаллизации из смеси гексан : этилацетат = 1:1 получают 1,22 г (74%) целевого продукта в виде желтого цвета мелкокристаллического порошка с Т_пл. 132-133°С.

Найдено, %: С 51,36; Н 3,54; N 11,40. C₁₆H₁₄BrN₃OS; Вычислено, %: С 51,07; Н 3,75; N 11,17.

Спектр ЯМР ^!Н, 5, м.д.(группа): 2,28 (с, ЗН, СН₃-4); 2,58 (с, 3Н, СН₃-6); 4,56 (д, 2Н, СН₂, J=4.8 Гц); 7,32…7,55 (м, 4Н, aryl-H); 9,15 (уш. с, 1Н, NH).

Оценку рострегулирующей активности синтезированного соединения на растениях сои сорта Бара проводили на экспериментальном поле Кубанского государственного аграрного университета.

Растения сои обрабатывали водным раствором заявляемого соединения 1 дважды: в фазу 6-7 листьев (доза 30 г/га) и в фазу бутонизации (доза 30 г/га). Обработку культуры прототипом (соединение 2) осуществляли в те же фазы (доза 30 г/га). Нормой расхода рабочей жидкости 300 л/га.

Опрыскивание проводили с помощью опрыскивателя ОЭМП-16. Площадь опытной делянки 5 м², повторность 4-х кратная, размещение делянок рандомизированное. Уборку урожая осуществляли в период полного созревания бобов с помощью малогабаритного комбайна Хеге-125.

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

Полученные данные представлены в таблице.

Испытания, проведенные на растениях сои, позволили установить, что заявляемое соединение 1 при двукратном применении в дозе 30 г/га проявляет свойства стимулятора роста. Это соединение положительно влияет на формирование основных элементов структуры урожая: количество бобов, количество семян и их масса были существенно выше, чем в контроле. Применение регулятора роста (соединение 1) способствует улучшению качества зерна, повышая содержание белка в зерне на 1,2%.

Таким образом, предлагаемое изобретение реализует указанное назначение, обеспечивая прибавку урожая зерна сои на 8,9 ц/га (40,3%), при этом прототип способствует повышению урожайности на 3,0 ц/га (13,3%).