Результат интеллектуальной деятельности: Способ повышения зимостойкости озимой пшеницы

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к возделыванию озимой пшеницы, и может найти применение при посеве культуры для увеличения зимостойкости.

Известна обработка растений, в частности риса и сои, водным раствором стимулятора роста «Мелафена» в концентрации⋅10^-6-10^-9 г/л (Патенты РФ №2390984, 2354106, кл. А01С 1/00, 2010, 2009) для увеличения энергии прорастания, всхожести семян и урожайности.

Известен способ повышения зимостойкости озимой пшеницы, включающий предпосевную обработку семян смесью водного раствора стимулирующего вещества и протравителя, в котором в смесь водного раствора входит «ПМАГ» полиметакрилатгуанидина с молекулярной массой 500 тыс. усл.ед., с концентрацией 0,2% и протравитель Кинто® Дуо(BASF) с дозой 1,5 л/т при рабочем расходе 15 л на 1 т семян. Однако известный способ недостаточно эффективен, поскольку в состав стимулирующего вещества - полигескаметиленгуанидина (ПГМГ-ГХ) входит гидрохлорид (ГХ), который оказывает отрицательное влияние на рост, развитие сельскохозяйственных культур и микрофлоры почвы, что отрицательно влияет на морозоустойчивость озимой пшеницы.

Наиболее близким техническим решением является способ, в котором для повышения зимостойкости используют регулятор роста - мелафен с концентрацией 10^-7%. При таком способе зимостойкость повышается на 7-9%. http://melafen.com/document/Winterwheat.html.

Недостатком прототипа является недостаточная морозостойкость из-за отсутствия процесса протравления для предупреждения болезней и борьбы с вредителями, а также для активизации действия стимуляторов роста с целью развития корневой системы и усиления морозостойкости. Однако многие стимуляторы роста не совместимы с протравителями и для обеспечения морозоустойчивости необходимо было использовать препараты в больших дозах, что отрицательно влияет на качество получаемой продукции и экологию окружающей среды и почвы.

Техническим результатом является повышение морозоустойчивости за счет обеспечения синергетического воздействия стимулятора роста с протравителем.

Технический результат достигается тем, что в способе повышения зимостойкости озимой пшеницы, включающем предпосевную обработку семян рабочим раствором со стимулятором роста «Мелафен» в концентрации 10^-7%, согласно изобретению одновременно со стимулятором роста «Мелафен» используют протравитель в количестве 0,5-2,5 л на 1 т семян в зависимости от вида протравителя, а препарат «Мелафен» - с дозой не более 10 мл на 1 т семян, при этом расход рабочего раствора составляет не более 10 л на 1 т семян.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что за счет комплексного использования стимулятора роста «Мелафен» в малых дозах с любым протравителем обеспечивается проявление синергетического эффекта, проявившегося в формировании мощной корневой системы, густого и продуктивного стеблестоя, повышении выживаемости растений в зимний период и содержания сахара в листьях.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение технического результата и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию «изобретательский уровень».

Заявляемый способ рекомендовано использовать в сельском хозяйстве для повышения морозоустойчивости озимой пшеницы, что соответствует критерию «промышленная применимость».

Способ повышения зимостойкости озимой пшеницы осуществляется следующим образом.

Способ заключается в предпосевном замачивании семян озимой пшеницы в растворе препарата «Мелафен» в концентрации 1⋅10^-7%, установленной в результате широко проведенных лабораторных опытах (Применение препарата Мелафен в растениеводстве / А.Я. Барчукова, Н.В. Чернышева, Я.К. Тосунов // В кН.: Мелафен: механизм действия и области применения. - Казань, 2014. - С. 177-208). Обработка семян проводилась совместно с протравливанием в протравливающей машине ПС-10. Расход заявляемого препарата в указанной концентрации - 10 мл на 1 т семян, расход рабочего раствора - 10 л на 1 т семян. В качестве протравливателя можно использовать любой, например «Дивиденд Суприм» с расходом 2-2,5 л/т семян, «Дивиденд Стар» с расходом 0,75 л/т, «Дивиденд Экстрим» с расходом 0,5-0,75 л/т, «Селест макс» с расходом 1,5-2,0 л/т, «Максим Плюс» с расходом 1,2-1,5 л/т семян.

Пример конкретного осуществления способа повышения

Для подтверждения повышения зимостойкости озимой пшеницы заявляемым способом использовались два метода: полевой - по проценту гибели растений за зимний период и косвенный метод - по формированию корневой системы в осенний период и по содержанию сахара в листьях.

Предпосевная обработка семян озимой пшеницы включала варианты:

- обработка семян протравителем Дивиденд Экстрим (расход препарата - 0,5 л/т);

- обработка семян раствором препарата Мелафен в концентрации 1⋅10^-7%;

- обработка семян препаратом Мелафен (1⋅10^-7%) совместно с протравителем Дивиденд Экстрим (0,5 л/т).

Возможность реализации заявляемого изобретения подтверждается следующими примерами.

Пример 1. Действие заявляемого способа на формирование корневой системы растений озимой пшеницы (сорт Сила) в осенний период.

Мощность корневой системы характеризуется ее объемом и массой. Представленные в таблице 1 данные указывают на тот факт, что обработка семян озимой пшеницы перед посевом препаратом Мелафен (раздельно или совместно с протравителем) усиливает рост корней в длину, способствует нарастанию биомассы и сухой массы корней и, как следствие, формированию более мощной корневой системы (объем - 3,1-3,5 см³, в контроле - 2,5 см³), особенно при обработке семян препаратом Мелафен совместно с протравителем. Однако рассмотренные показатели роста корней (длина, объем, масса) не дают полного представления о корневой системе как органе поглощения. Таким показателем является величина его поглощающей поверхности (Поглотительная деятельность корневых систем растений / И.И. Колосов. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 389 с.).

Как видно из таблицы 2, обработка семян озимой пшеницы препаратом Мелафен способствует нарастанию адсорбирующей поверхности. При этом, если с обработкой семян протравителем Дивиденд Экстрим доля рабочей адсорбирующей поверхности в общей составила 56,2%, в варианте с применением препарата Мелафен - 63,4%, то в варианте с применением смеси препаратов - 68,7%; доля рабочей удельной поверхности составила - 55,6%, 63,8 и 68,1% соответственно. Приведенные данные указывают на тот факт, что обработка семян озимой пшеницы перед посевом препаратом Мелафен совместно с протравителем Дивиденд Экстрим, в большей мере способствует формированию у озимой пшеницы в осенний период более мощной корневой системы с более развитой адсорбирующей поверхностью, особенно ее деятельной части. Последнее указывает на активизацию функции корней по усвоению питательных веществ из почвы; образованию ряда соединений, необходимых для роста и развития надземных органов; созданию наиболее благоприятных условий для перезимовки растений озимой пшеницы.

Пример 2. Действие заявляемого способа на накопление сахара листьями озимой пшеницы.

Согласно биологическим особенностям озимой пшеницы закалка ее к зимним условиям протекает в две фазы. В первой в растениях усиленно накапливаются углеводы, играющие защитную роль, во второй фазе - к концу осени, при слабых морозах происходит обезвоживание тканей и гидролиз запасных веществ - крахмал превращается в сахар, следствием чего является повышение зимостойкости.

Данные исследований (табл. 3) показали, что обработка семян препаратом Мелафен в смеси с протравителем Дивиденд Экстрим в большей мере, чем при раздельном их применении, усиливает углеводный обмен и накопление сахара в листьях растений озимой пшеницы осенью (24,4%, вариант с Дивиденд Экстрим - 21,7%, Мелафен - 23,1%) - перед уходом их в зиму, способствуя, тем самым, хорошей перезимовке. При этом следует отметить, что убыль cахаров в зимне-ранневесенний период (ноябрь-апрель) составила в варианте с применением Дивиденд Экстрим - 49,8%, в варианте с применением препарата Мелафен - 41,1%, с применением смеси препаратов - 35,2%. Последнее указывает на тот факт, что исследуемый сорт озимой пшеницы Сила, обладающий средней морозоустойчивостью, при применении смеси препаратов Мелафен и протравителя Дивиденд Экстрим характеризуется более высоким содержанием Сахаров в листьях и меньшей их убылью ко времени возобновления весенней вегетации.

Пример 3. Действие заявляемого способа на выживаемость растений озимой пшеницы.

Более активно, чем в контроле, развитие корневой системы у растений озимой пшеницы осенью и накопление сахара в листьях, несомненно, положительно сказалось не только на повышении их зимоустойчивости, но и выживаемости. Анализ данных таблицы 4 показывает, что густота стояния растений как осенью, так и весной в варианте с применением препарата Мелафен в смеси с протравителем существенно превзошла таковую в вариантах с раздельным их применением. Выживаемость растений за зимний период составила в вариантах с раздельным применением протравителя Дивиденд Экстрим и препарата Мелафен - 82,0 и 87,5% соответственно, в варианте с применением смеси препаратов - 89,2%. Последнее указывает на проявление препаратом Мелафен функции мобилизации защитных свойств растений озимой пшеницы против заморозков и синергетических свойств при совместном его применении с протравителем.

Таким образом, применение заявляемого способа способствует формированию в осенний период мощной корневой системы, повышает выживаемость растений при перезимовке, содержание в листьях Сахаров и снижает убыль их к концу перезимовки. Повышение морозостойкости озимой пшеницы под действием препарата Мелафен при применении его в смеси с протравителем обусловило не только повышение урожайности (78,1 ц/га, при раздельном применении - 76,4 и 68,0 ц/га), но и улучшению качества зерна (табл. 5). Из данных таблицы 5 видно, что в варианте с применением Мелафена совместно с протравителем формировались более крупные и выполненные зерна с высокой стекловидной консистенцией и высоким содержанием клейковины хорошего качества.