Способ стимулирования роста и развития овощных культур

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам выращивания овощных культур.

Известен способ обработки овощных культур при выращивании с применением регулятора роста растений с фунгицидным действием «ВЭРВА» (RU 2298327, МПК A01N 65/00) на основе древесной зелени пихты, включающий активное вещество в виде водорастворимых солей тритерпеновых кислот и нейтральных компонентов хвои. Биопрепарат эффективен при концентрации действующего вещества 2,5-250 мг/л.

Известен способ обработки сельскохозяйственных культур (RU 97103702, МПК A01N 65/00), включающий предпосевную обработку семян или опрыскивание вегетирующих растений биологически активным веществом, в качестве которого применяют 0,003%-ный раствор лиофилизата экстракта козлятника при расходе 10 л на 1 т семян или 300 л на 1 га вегетирующих растений.

Известен способ стимулирования роста и развития овощных культур (RU 2425477, МПК A01C/00), включающий предпосадочную обработку семян и обработку растений в период вегетации биологически активным препаратом, выделенным из древесной зелени пихты. В качестве биопрепарата используют смесь натриевой или калиевой соли тритерпеновых кислот и нейтральных компонентов хвои при соотношении 1:0.1-0.2. Предпосадочную обработку семян осуществляют путем опрыскивания 1% водным раствором за неделю до посадки в дозе 0,25 г/т при норме расхода рабочей жидкости 10 л/т. В период вегетации осуществляют трехкратную обработку растений водным раствором препарата путем опрыскивания в фазе начала цветения, в фазе массового цветения и через семь дней после второй обработки в дозе 5,0 г/га при норме расхода рабочей жидкости 300 л/га. Способ позволяет стимулировать рост и развитие растения, сокращает период всходов, повышает продуктивность и качество овощной культуры, при этом сохраняется эффективность защиты от болезней.

Наиболее близким аналогом является способ стимулирования роста и развития овощных культур (патент RU 2480977, МПК A01C 1/06, A01C 1/08, A01G 7/00, опубл. 27.12.2012), включающий обработку семян перед посевом и/или вегетирующих растений биологически активным веществом, при этом в качестве биологически активного вещества применяют 0,00002-0,2%-ный водный раствор пектина, выделенный из ряски малой Lemna minor L., или рдеста плавающего Potamogeton natans L., или сабельника болотного Comarum palustre L., или каллусной ткани смолевки обыкновенной Silene vulgaris (Moench) Garcke.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение арсенала средств биологически активных веществ, применяемых в сельском хозяйстве для эффективного стимулирования роста и развития плодов томатов, повышение всхожести, скорости прорастания семян, ускорение роста, повышение урожайности и качества плодов, повышение жизнестойкости растений, сокращение сроков вегетации.

Технический результат достигается тем, что способ стимулирования роста и развития овощных культур, включающий предпосадочную обработку семян путем замачивания, обработку растений в период вегетации биологически активным препаратом, согласно изобретению в качестве биологически активного вещества применяют 0,002% водный раствор пектина, выделенного из борщевика Сосновского (Heracleum Sosnovskui), обработку растений проводят путем опрыскивания не менее двух раз: первое - через десять дней после посадки; второе - в фазу массового цветения, начала завязывания плодов, при этом норма расхода препарата составляет 10 л/га.

Пектины, выделенные из растительного сырья, в том числе из борщевика Сосновского (Heracleum Sosnovskui), с различным строением углеводных цепей получены известными способами: гераклиуман из борщевика Сосновского (Пономарева С.А., Головченко В.В., Патова О.А., Витязев Ф.В., Оводов Ю.С. Определение оптимального способа экстракции пектинов из борщевика Сосновского Heracleum Sosnovskyi // Материалы докл. II Всерос. конф. «Фундаментальная гликобиология» (7-11 июля 2014 г., Саратов). Саратов. 2014. С. 78.), лемнан из ряски малой Lemna minor L. (Оводова Р.Г., Головченко В.В., Шашков А.С., Попов С.В., Оводов Ю.С. Структурные исследования и физиологическая активность лемнана - пектина из ряски малой Lemna minor L. // Биоорганическая химия. 2000. Т. 26. №10. С. 743-751), потамогетонан из рдеста плавающего Potamogeton natans L. (Оводов Ю.С., Головченко В.В., Понтер Е.А., Попов С.В. Пектиновые вещества европейского Севера России // Екатеринбург: УрО РАН. 2009. 110 с.), комаруман из сабельника болотного Comarum palustre L. (Оводова Р.Г., Бушнева О.А., Шашков А.С., Чижов А.О., Оводов Ю.С. Структурное изучение пектина сабельника болотного Comarum palustre L. // Биохимия. 2005. Т. 70. Вып. 8. С. 1051-1062) и силенан из каллусной ткани смолевки обыкновенной Silene vulgaris (Moench) Garcke (Гюнтер E.A., Оводов Ю.С. Продуцирование полисахаридов каллусной культурой Silene vulgaris в зависимости от углеводов среды // Биохимия. 2003. Т. 68. Вып. 8. С. 1079-1087), о биологической активности пектинов, выделенных из растительного сырья, с различным строением углеводных цепей (Головченко В.В. Структурно-химическая характеристика физиологически активных пектиновых полисахаридов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук, 2013 г.).

В ФГБНУ НИИСХ Республики Коми Россельхозакадемии совместно с ФГБНУ Институтом физиологии Коми НЦ УрО РАН начаты исследования по влиянию пектина из растений борщевика Сосновского на рост и развитие картофеля и овощей открытого грунта (Журнал «Знак» 1-2(29) 2014. С. 53).

Способ осуществляется следующим образом.

Было изучено влияния биологически активного пектина из растений борщевика Сосновского на посевные качества семян томата, рост, развитие, продуктивность, качество плодов томата, выращиваемого в открытом грунте.

Исследования проведены на опытных полях ФГУП «Северное» в соответствии с методиками: полевого опыта в овощеводстве (2011), полевого опыта под редакцией Б.А. Доспехова (1985), физиологических исследований в овощеводстве (1970).

Для исследования свойств пектинов, выделенных из борщевика Сосновского, при выращивании плодов томата использовали водный раствор

В таблице 1 проведена схема полевого опыта.

Площадь учетной делянки составляла 5 м². Повторность обработки четырехкратная. Плотность посадки - 3 растения/м². Перед посевом семена томата замачивали в 002% водном растворе пектиновых полисахаридов при температуре 24°C в течение 12 часов. Дата посева семян томата на рассаду производилась 04.04.13 г. в подготовленный субстрат, с последующей пикировкой в горшки объемом 0,8 л. Рассаду выращивали в пленочной теплице с обогревом в течение 60 дней. Дата появления всходов - 08.04; массовых всходов - 11.04. Рассаду высаживали с 1-й цветочной кистью 10 июня, когда миновали заморозки.

Опрыскивание биопрепаратом проводили:

первое - через десять дней после посадки;

второе - в фазу массового цветения, начала завязывания плодов.

Расход рабочей жидкости составил 0,1 л на 1 м².

В течение вегетации вели фенологические наблюдения, биометрические измерения, взвешивания и учитывали развитие болезней. Определяли массу одного плода (г), урожай с одного растения (кг) и с 1 м². Урожай убирали в 3 приема (16 августа, 26 августа, 16 сентября).

Биометрические измерения и отбор плодов для анализа проводили с каждого повторения (6 растений). Оценку качества товарных плодов проводили путем учета массы и определения химического состава: содержание сухих веществ термостатным методом [ГОСТ 27548-97. Корма растительные. Методы определения содержания влаги. М., 1999. 8 с.]; общих сахаров по Бертрану [ГОСТ 26176-91. Корма, комбикорма. Методы определения растворимых и легкогидролизуемых углеводов. М., 1993. 9 с.]; аскорбиновой кислоты по И.К. Мурри [Петербургский А.В. Практикум по агрономической химии. - М.: Колос, 1968. - 406 с.]; нитратов ионометрически [ГОСТ 13496.19-93. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания нитратов и нитритов. М., 1995. 18 с.].

Математическую обработку данных проводили по системе статистического анализа ВИУА (лаборатория математического обеспечения агрохимических исследований), М., 1991 г. В таблице 2 приведены фенологические наблюдения

Фенологические наблюдения (табл. 2) показали, что несмотря на одинаковые сроки высева семян и высадки рассады, скорость прорастания семян, фазы цветения, плодообразования и созревания плодов у растений, обработанных раствором пектинов из борщевика, протекали в более короткие сроки, чем в контроле. В результате созревание плодов у них наступило раньше, чем в контроле. Более ранее прохождение фенофаз (цветение, завязывание и созревание плодов) наблюдалось у растений, обработанных водным раствором пектина. Энергия прорастания семян томата, по сравнению с контролем, увеличилась на 5,8%. Таким образом, исследуемый биостимулятор растений оказывает положительное влияние на проявление биологической скороспелости.

В таблице 3 приведены биометрические показатели.

В течение вегетационного периода растения томата формировали в два стебля с удалением боковых пасынков. Для выявления интенсивности роста проводили биометрические наблюдения за двадцатью четырьмя растениями каждого варианта опыта. Для выявления ростостимулирующего действия препарата на проростки томата измеряли длину проростков и длину корневой системы. Средний прирост длины побегов (табл. 3) по сравнению с контролем составляет 2,7 см, прирост длины корней 1,3 см. Измерения высаженных растений томата в открытый грунт выполняли с интервалом 20 дней. Первое - через неделю после высадки рассады в открытый грунт (17 июня). Учитывали высоту растений, от корневой шейки до точки роста, биометрию листа - длину, включая черешок и верхнюю непарную долю и ширину по линии наиболее развитых долей.

Поступление первой продукции зафиксировано 07.08, основной урожай сняли 16.08, 26.08; ликвидация культуры - 16.09. В ликвидном сборе были сняты и заложены на дозревание плоды в основном верхних двух кистей.

Биометрические данные томатов показали, что растения положительно реагировали на обработку биопрепаратом. За первый месяц после высадки рассады томатов в открытый грунт размер листьев постепенно увеличивался. Далее линейные размеры сформировавшихся листьев среднего яруса (от 1 до 4 кисти) в течение вегетации не изменились. Наблюдалось превышение уровня длины и ширины листьев по сравнению с контролем на 1,4-4,8%. На число боковых побегов обработка биопрепаратом не оказала особого влияния, в среднем оно составило 7-9 штук.

Важный показатель, от которого напрямую зависит величина как раннего, так и общего урожая, - число завязавшихся плодов. При выращивании томата в открытом грунте не все цветки у растений образуют плоды, поэтому для получения более достоверных сведений провели учет завязываемости у 7 кистей.

В контрольном варианте завязываемость плодов на кистях составила 66,7%. Средняя масса плода в контроле составила 76 грамм, на обработанных растениях от 46 до 59 грамм. В таблице 4 приведена урожайность плодов томата.

Важнейшим показателем при оценке новых агроприемов на культуре томата является ранняя урожайность, или хозяйственная скороспелость, томата. Рентабельность культуры томата напрямую зависит от доли раннего урожая. В контрольном варианте получен низкий ранний урожай в сравнении с обработанными растениями.

Все растения, обработанные биопрепаратом, не поражались вершинной гнилью, плоды были устойчивы к растрескиванию. До 09 сентября эти растения томата не были поражены фитофторозом, кроме единичных растений в контрольном варианте. Среди заложенных на дозревание плодов в ликвидном сборе (16.09) плоды растений фитофторозом не поражались.

Питательная ценность и вкусовые качества томата определяются, в первую очередь, высоким содержанием сахаров и сухого вещества. Применение регуляторов роста растений в течение вегетационного периода способствовало повышению содержания сухого вещества в плодах по сравнению с контролем.

Процент содержания сухого вещества в плодах увеличился на 1,1. Содержание аскорбиновой кислоты увеличилось на 0,8%. Содержание сахара - на 0,1%. Содержание нитратов было ниже предельно допустимой концентрации (ПДК-150 мг/кг) на всех вариантах опытов. В таблице 5 приведен химический состав плодов томата.

Таким образом, исследования показали, что водный раствор пектинов, выделенных из борщевика Heracleum Sosnovskui, оказывает стимулирующее действие на рост и развитие томатов. Обработка ими семян, вегетирующих растений способствует ускорению наступления фенофаз, активизирует ростовые процессы, уменьшает осыпание цветков и завязей, ускоряет цветение и плодообразование, снижает пораженность растений альтернариозом и фитофторозом, повышает продуктивность томата и улучшает качество плодов.