Результат интеллектуальной деятельности: СТИМУЛЯТОР РОСТА ДЛЯ ВИДОВ РОДА Rhododendron L.

Изобретение относится к синтетическим химическим соединениям хинолинового ряда, которые могут быть использованы в качестве стимуляторов роста для видов рода Rhododendron L.

В связи с ухудшением экологической обстановке в крупных городах РФ, изменением климата и старением городских древесно-кустарниковых насаждений для озеленения требуются новые виды растений и эффективные способы стимулированиях их роста и развития. В настоящее время различными исследователями разрабатываются новые стимуляторы роста и развития древесно-кустарниковых растений (Гущина Е.Н., Шаманская Л.Д. Использование янтарной кислоты в качестве стимулятора роста при выращивании саженцев облепихи // Достижения науки и техника АПК. - 2009. - №7. - С.12-14; Коровин В.В., Пайамнор В.П., Аксенов П.А. Анатомическое изучение процесса укоренения черенков клена при обработке стимуляторами роста // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2010. - №3. - С.101-107). Стимуляторы роста (Циркон, Эпин, Фумар, Крезацин), которые повышают энергию прорастания семян семейства сосновые дальневосточных хвойных пород (В.В. Острошенко. Влияние предпосевной обработки семян стимуляторами роста на их посевные качества / В.В. Острошенко, Л.Ю. Острошенко // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2011. - №5. - С.12.-15).

Соединения хинолинового ряда, например, дигидро- и тетрагидрохинолинов, хорошо зарекомендовали себя в качестве стимуляторов роста и всхожести семян древесных растений, а именно тополя (Шмырева Ж.В., Русина Л.М., Фролова В.В., Алферова С.И. Укореняемость и рост побегов тополя в присутствии некоторых гетероциклов. // Региональная научная конференция по органической химии: Тез. докл., Липецк, 26-28 ноября 1997 г. - Липецк, 1997. - 101. Шмырева и др., 1997; Шмырева Ж.В. 2,2,4-триметил-гидрохинолины / Ж.В. Шмырева - Воронеж: ВГУ, 2000. 124 с.).

Были проведены испытания семян однолетника сальвия блестящая (Salvia splendens Ker Gawl.) сорта «Жаркий костер» на их всхожесть путем обработки соединениями хинолинового ряда: дигидрохинолинами и тетрагидрохинолинами и ряда пиримидин-карбоновых кислот (Вострикова Т.В., Девятова Т.А. и др. Ростовая активность декоративных растений под действием химических стимуляторов // Фундаментальные науки и практика: Сб. науч. тр. - Томск, 2010, T.1 - №4. - С.25-26). Наиболее эффективным стимулятором прорастания семян из испытанных соединений зарекомендовал себя стимулятор из группы пиримидин-карбоновых кислот, а стимуляторы хинолинового ряда (тетрагидрохинолин и дигирохинолин) имели показатель в 3-4 раза ниже.

В статье И.М. Кокшеевой (Кокшеева И.М. Оптимизация методики проращивания семян представителей рода Rhododendron // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2009. - №3. - С.80-82.) приводятся результаты экспериментов по оптимизации методик проращивания семян для видов рода Rhododendron L. (семейство Ericaceae D.C.). Приведены данные о влияние стимулятора роста эпина и минерального удобрения AVA для посева семян, доказано их положительное влияние на всхожесть, энергию прорастания семян представителей рода рододендрон.

Задача изобретения - создание нового стимулятора роста для видов рода Rhododendron L. (семейство Ericaceae D.C.) являющейся широко распространенным объектом озеленения городской территории.

Технический результат заключается в повышении стимулирующего эффекта на высоту проростков для видов рода Rhododendron L. (семейство Ericaceae D.C.).

Технический результат достигается тем, что в качестве стимулятора роста для видов рода Rhododendron L. (семейство Ericaceae D.C.) используют одно из соединений 2,2,4-триметил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин при концентрации 0,01-0,05% или 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин при концентрации 0,05%.

Объектом исследований нами были выбраны семена рододендрона Ледебура (Rhododendron ledebourii Pojark.), в природе произрастающего на Алтае, в Монголии. Рододендрон Ледебура представляет собой полувечнозеленый кустарник до 2 м высотой, обладающий высокими декоративными свойствами. По многолетним наблюдениям в условиях ботанического сада им. Б.М. Козо-Полянского Воронежского госуниверситета рододендрон Ледебура является зимостойким, засухоустойчивым и плодоносящим растением.

Для испытания влияния на ростовые процессы рододендрона Ледебура нами совместно с кафедрой органической химии Воронежского госуниверситета были испытаны синтезированные органические соединения хинолинового ряда:

1. 2,2,4-триметил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин, кристаллический порошок, коричневого цвета (А.с. SU 548603, 1977);

2. 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин, кристаллический порошок бежевого цвета (Иванов Ю.А. и др. Синтез и свойства производных 2,2,4-триметилзамещенных гидрированных хинолинов и некоторых их аналогов // Изв. АН СССР. Сер. химия - 1981. - №3. - С.628-633).

На фиг.1 представлена Таблица 1. Сила влияния химических соединений на высоту проростков рододендрона Ледебура (Обозначения: * - различия с контролем достоверны (Р<0,05); ** - различия с контролем достоверны (Р<0,01); *** - различия с контролем достоверны (Р<0,001); ^а - различия дисперсий в опыте и контроле достоверны (Р<0,05); ^в - различия дисперсий в опыте и контроле достоверны (Р<0,01); ^с - различия дисперсий в опыте и контроле достоверны (Р<0,001); C_v - коэффициент вариации; - дисперсия; S_x - стандартное отклонение); на фиг.2 представлена Таблица 2. Высота проростков рододендрона Ледебура при их обработке химически синтезированными соединениями хинолинового ряда (Обозначения: * - различия с контролем достоверны (Р<0,05); ** - различия с контролем достоверны (Р<0,01); *** - различия с контролем достоверны (Р<0,001); ^а - различия дисперсий в опыте и контроле достоверны (Р<0,05); ^в - различия дисперсий в опыте и контроле достоверны (Р<0,01); ^с - различия дисперсий в опыте и контроле достоверны (Р<0,001); C_v - коэффициент вариации; - дисперсия; S_x - стандартное отклонение).

Пример

Для каждого из испытываемых соединений нами были взяты три концентрации: 0,1%, 0,05%, 0,01%. Для каждой из концентраций эксперимент проводили в трех повторностях по 100 семян. Обработку семян проводили 18 часовым замачиванием в каждом их исследуемых растворов, после чего семена помещались в чашки Петри на фильтровальную бумагу. В качестве контроля были взяты семена рододендрона Ледебура, замоченные в водопроводной воде в трех повторностях по 100 семян. Для сравнения действия испытуемых соединений на ростовые процессы рододендрона Ледебура нами использовался стандартный стимулятор эпинбрассинолит («Эпин-Экстра» ННПП «НЭСТ М», РФ). «Эпин-Экстра» применялся в концентрации, рекомендованной производителем (0,05%). Статистическую обработку результатов проводили на ПЭВМ типа IBM PC/AT с использованием пакета программ “Stadia”. Сравнение высоты проростков осуществлялось с использованием t-критерия Стьюдента. Влияние фактора воздействия химических соединений на ростовые показатели изучаемого растения определяли с использованием параметрического дисперсионного анализа. Сила влияния фактора вычисляли согласно рекомендациям снедекора (в %). Процедура группировки данных и их обработка изложены в работе А.П. Кулаичева [5].

Дисперсионный анализ выявил влияние химических соединений на высоту проростков рододендрона Ледебура (фиг.1, таблица 1). Минимальные значения силы влияния отмечены для химического соединения 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (0,2%), а максимальные для 2,2,4-триметил-1,2,3,4-тетрагидрохинолина (1,5%).

При анализе полученных данных было установлено, что все изучаемые химические соединения оказывают влияние на ростовые процессы проростков рододендрона Ледебура (фиг.2, таблица 2). Средняя высота проростков в контрольной группе составила наименьшее значение из всех рассматриваемых (0,45±0,01 см), варьирование признака согласно классификации Лапина средней степени (C_v=11,1%). Воздействие коммерческого препарата «Эпин-Экстра» оказалось положительным: 1,15±0,05, при незначительном коэффициенте вариации 4,8%. Наибольшие средние значения высоты проростков рододендрона Ледебура были отмечены для растворов следующих химических соединений: 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (в концентрации 0,05%, 1,28±0,01), 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (в концентрации 0,1%, 1,24±0,02), концентрация 0,1 2,2,4-триметил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин (в концентрации 0,1%, 1,23±0,01). Значения средней высоты проростков для указанных концентраций соединений выше значений высоты проростков рододендрона Ледебура при обработке препаратом «Эпин-Экстра». Наименьшие значения средней высоты проростков, отмеченные для следующих химических соединений, при этом они превышают значения в контрольной группе: 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (в концентрации 0,05%, 0,46±0,09), 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин (в концентрации 0,1%, 0,47±0,01). Следует отметить, низкие значения коэффициента вариации и дисперсии для всех концентраций химических соединений, контроля и «Эпина-Экстры» (C_v: от минимального 2,6% до максимального 11,1%; : от минимального 0,001 до максимального 0,009), что свидетельствует о выровненной реакции генотипов на действие стимуляторов. В целом, все исследуемые химические соединения оказывают стимулирующие действие на высоту проростков рододендрона Ледебура.

Полученные данные о влиянии изучаемых химических соединений позволяет сделать вывод о их стимулирующем действии на ростовые процессы. Значения средней высоты проростков при использовании трех концентраций рассматриваемых химических соединений превысило значение контроля. Высота проростков при использовании 2,2,4-триметил-1,2,3,4-тетрагидрохинолина (концентрация 0,1%), 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина (концентрация 0,05% и 0,1%) превысила значения высоты проростков при использовании рекомендуемой концентрации коммерческого препарата «Эпин-Экстра».

Для всех концентраций химических соединений, контроля и «Эпина-Экстры» наблюдаются низкие значения коэффициента вариаций и дисперсий, что свидетельствует о выровненной реакции генотипа на действие химических соединений, оказывающих стимулирующие действие.

Химические соединения 2,2,4-триметил-1,2,3,4-тетрагидрохинолин и 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин в концентрации 0,1%, оказывают стимулирующее действие на высоту проростков.

Рост и развитие деревьев и кустарников происходит достаточно медленно, по сравнению с другими жизненными формами растений, поэтому полученные данные о стимулирующем действии синтезированных химических соединений на всхожесть и высоту проростков позволяет получить большее число растений рододендрона Ледебура и ускорить их развитие.