Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ РИСА

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

Применение регуляторов роста растений наряду с использованием удобрений, химических и биологических средств защиты растений - один из самых перспективных путей повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.

В качестве прототипа выбран известный регулятор роста фуролан в дозе 0,427 мл/т семян (плотность 989 г/л) при предпосевной обработке, норма расхода рабочей жидкости 10 л/т (Список пестицидов и агрохимикатов. Приложение к журналу «Защита и карантин растений» №6, 2010).

В качестве заявляемого регулятора роста для повышения урожайности риса использовали 4-[4-(трет-бутил)фенилсульфанил]-6-метил-1,3-дигидро-фуро[3,4-с]пиридин-3-он формулы:

Заявляемое соединение известно ранее (Изв. Академии наук. Сер. Химич. - 1994. - №12. - С.2215), однако его рострегулирующие свойства, позволяющие повышать урожайность риса, выявлены впервые. Соединение используются для предпосевной обработки семян риса соответственно в дозе 0,1-0,3 г/т семян при норме расхода рабочей жидкости 10 л/т семян.

Синтез соединений 4-[4-(трет-бутил)фенилсульфанил]-6-метил-1,3-дигидрофуро[3,4-с]пиридин-3-она осуществлен электрохимически тиоалкилированием 2-хлор-1,2-дигидро-3-пиридинкарбонитрила 4-третбутилтио-фенолом по схеме:

Техническим результатом является повышение урожайности риса путем предпосевной обработки семян риса 4-[4-(трет-бутил)фенилсульфанил]-6-метил-1,3-дигидрофуро[3,4-с]пиридин-3-оном формулы I, проявляющим рострегулирующие свойства.

Технический результат достигается тем, что в способе повышения урожайности риса, включающем предпосевную обработку семян регулятором роста при норме расхода рабочей жидкости 10 л/т семян, согласно изобретению в качестве регулятора роста используют 4-[4-(трет-бутил)фенил-сульфанил]-6-метил-1,3-дигидрофуро[3,4-с]пиридин-3-он в дозе 0,1-0,3 г/т семян.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

4-[4-(трет-бутил)фенилсульфанил]-6-метил-1,3-дигидрофуро[3,4-с]пиридин-3-он (соединение I)

В катодное отделение ячейки со стеклянной диафрагмой помещают 60 мл 0,3N раствора Et₄NBr в абсолютном ацетонитриле, содержащего смесь 1,66 г (0,01 моль) 4-третбутилтиофенола и 1,84 г 6-метил-4-хлор-1,3-дигидрофуро[3,4-с]пиридин-3-она (0,01 моль). Анолит - 50 мл раствора фона. Катод - пластина из Pt (35 см³). Анод - Mg-стержень диаметром 1 см. Электролиз проводят в атмосфере аргона при 20-25°С в гальваностатическом режиме при плотности тока 3-5 мА·см^-2. Католит перемешивают с помощью магнитной мешалки. После пропускания 1,05-1,10 F·моль^-1 электричества католит сливают и отгоняют растворитель в вакууме. Остаток обрабатывают водой, экстрагируют CH₂Cl₂, сушат MgSO₄. Растворитель упаривают в вакууме, полученный продукт для очистки от примесей дисульфида экстрагируют холодным гексаном, а затем горячим гексаном. Остаток перекристаллизовывают из смеси ацетона с гексаном. Выход 2,29 г (73%).

Элементный анализ: Найдено: С 68,89; Н 6,00; N 4,38. C₁₈H₁₉NO₂S. Вычислено: С 68,98; Н 6,11; N 4,47. Т_пл 181-182°С.

ИК спектр: v, см^-1 (вазелиновое масло): 3015,2070 (С-H_Ar); 1105, 1070, 1020 (С-O-С); 1750, 1740 (С=O).

Спектр ЯМР ¹H (CDCl₃): 1,30 (с, 9Н, С(СН₃)₃)2,37 (3Н, с, СН₃-Ру); 5,15 (2Н, с, СН₂О); 6,85 (1Н, с, Н-Ру), 7,81 (с, 4Н, С₆Н₄).

Пример 2

Первичная оценка рострегулирующей активности соединений I, II

Рострегулирующую активность 6-метил-4-[(4-трет-бутил)фенилтио]-фуро[3,4-с]пиридин-3(1H)-она определяли модельными опытами лабораторного скрининга на семенах риса сорта Лиман. В ходе лабораторного скрининга определяли оптимальную ростактивирующую концентрацию соединения, влияние его на посевные качества семян, рост проростков, накопление в них сухой массы. В качестве контроля использовались семена, обработанные водой.

Соединение применяли в виде водных растворов с концентрациями 0,1; 0,01; 0,005; 0,001 и 0,0005 мас.%. Семена риса замачивали в растворах указанных соединений и в воде (контроль). Экспозиция обработки 1 ч. После обработки семена раскладывали по 100 штук в чашки Петри на фильтровальную бумагу, насыщенную водой. Затем семена помещали в термостат на проращивание при температуре 25°С. Энергию прорастания определяли на 4-е сутки, всхожесть - на 7-е сутки. Для установления действия соединений на интенсивность прорастания семян определяли длину корешков и ростков, их сухую массу в расчете на 100 проростков. Повторность в опыте - четырехкратная.

Результаты лабораторного опыта приведены в таблице 1.

4-[4-(трет-бутил)фенилсульфанил]-6-метил-1,3-дигидрофуро[3,4-с]пиридин-3-он в оптимальной концентрации 0,0005 мас.% увеличивает энергию проростания семян на 5,2%, всхожесть - на 4,3%, длину корня - на 15,0%, ростка - на 15,4%, массу сухого вещества корня - на 33,3%, ростка - на 44,4% в сравнении с контролем.

Пример 3.

Оценка рострегулирующей активности в условиях полевого мелкоделяночного опыта

Рострегулирующую активность заявляемых соединений определяли в условиях полевого мелкоделяночного опыта по методике ЦИНАО.

Семена риса перед посевом обрабатывали растворами препарата. Контроль - семена, обработанные водой.

4-[4-(трет-бутил)фенилсульфанил]-6-метил-1,3-дигидрофуро[3,4-с]пиридин-3-он используется для предпосевной обработки семян риса соответственно в дозе 0,1, 0,2 и 0,3 г/т семян при норме расхода рабочей жидкости 10 л/т. Прототип фуролан - в дозе 0,427 мл/т семян (плотность 989 г/л) при предпосевной обработке, норма расхода рабочей жидкости 10 л/т.

Площадь опытной делянки - 20 м², повторность опыта - четырехкратная. Уборку урожая осуществляли в период полного созревания. Рострегулирующую активность определяли по увеличению урожая зерна в вариантах обработки заявляемым соединением, прототипом - фуроланом в сравнении с контролем. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Как следует из таблицы 2, предпосевная обработка семян риса 4-[4-(трет-бутил)фенилсульфанил]-6-метил-1,3-дигидрофуро[3,4-с]пиридин-3-оном имеет преимущество по сравнению с прототипом, обеспечивая прибавку урожая риса на 7,9 ц/га (+13,2%), при этом прототип - фуролан способствует повышению урожайности на 4,8 ц/га (+8% к контролю).

Предлагаемый способ позволяет повысить урожайность риса.