Результат интеллектуальной деятельности: Способ проращивания семян труднопрорастающих видов растений

Изобретение относится к области растениеводства, в том числе декоративного цветоводства и получения сырья для пищевой промышленности. Изобретение может быть использовано для ускоренного проращивания труднопрорастающих семян катрана - Crambe, который является ценной декоративной культурой, а также используется в пищу.

Известно большое количество различных препаратов, применяемых для обработки семян растений, представляющих собой вещества химического, биологического и минерального происхождения, которые в малых концентрациях влияют на обмен веществ высших растений.

Основным способом ускоренного проращивания труднопрорастающих семян является их стратификация - искусственная имитация природных процессов пробуждения.

Известен способ стратификации, при котором семена хранят под снегом с использованием теплосохраняющего материала на поверхности упакованных семян, а перед посевом их обрабатывают микроэлементами и стимуляторами роста, что усложняет процесс и увеличивает затраты. В период хранения при высокой оптимальной влажности семена подвергаются воздействию фитопатогенов (Редько Г.И., Родин А.Р., Трещевский И.В. Лесные культуры. Учебник для вуза. М.: Лесная промышленность, 1980, с. 44-46).

Известен способ стратификации семян, при котором семена лесных пород хранят в субстрате, состоящем из речного песка и гравия в соотношении 3:1. Перед закладкой на хранение семена замачивают в воде для набухания. В этом способе семена периодически перемешивают, удаляя заплесневевшие, и дезинфицируют перманганатом калия (указание по лесному семеноводству в Российской Федерации от 11.01.2000 года, пункт 20.5).

Также известен способ стратификации семян, в котором в качестве субстрата используют цеолитоподобные глины - лескенит в количестве 15-20% от объема семян, а перед закладкой на хранение семена увлажняют до набухания в спиртовой барде в течении 1-2 суток (пат. РФ 2338358, кл. А01С 1/06).

Общим недостатком этих способов является сложность процесса обработки семян, высокие затраты на его осуществление и большое количество семян, зараженных фитопатогенами.

Наиболее близким по технической сущности является способ проращивания семян труднопрорастающих видов растений, включающий замачивание семян в водном растворе гиббереллина или пангамата кальция в концентрации 50-100 мг/л в течение 6 ч и их проращивание во влажном песке при 28-32°С и 100%-ной влажности воздуха до появления ростков. Семена периодически перемешивают, удаляя заплесневевшие, и дезинфицируют марганцовкой (пат. РФ 2112344, кл. А01С 1/00). Недостатком этого способа является сложный и длительный процесс проращивания, а также низкая всхожесть.

В основу изобретения поставлена задача ускорения процесса проращивания и увеличения всхожести семян с длительным периодом покоя, а также расширение ассортимента эффективных композиций, содержащих биологически активные вещества для предпосевной обработки семян труднопрорастающих видов растений.

Поставленная задача решается тем, что в способе проращивания семян труднопрорастающих растений, включающем замачивание семян в водном растворе гибберрелина, проращиванию подвергают семена катрана, при этом с целью сокращения сроков проращивания, увеличения всхожести и снижения заражения фитопатогенами замачивание ведут в водном растворе гиббереллина в концентрации 25,0-50,0 мг/л с добавлением 0, 005-0,01 мг/л раствора наносеребра.

У многих растений семена имеют длительный период прорастания, что требует сложной обработки методом стратификации. К ним относится и род катран - Crambe (семейство Крестоцветные). Представители рода Катран содержат биологически-активные вещества, определяющие их пищевую ценность. В пищу употребляют корнеплоды, вкусовые качества которых аналогичны хрену, но превосходят его. Различные виды катрана используют как декоративные культуры. Многие виды катрана относятся к редким и исчезающим растениям. Семена катрана покрыты толстым околоплодником из пробки, а при созревании переходят в состояние глубокого покоя и не проявляют способности к прорастанию даже при благоприятных условиях. Механизм торможения прорастания семян катрана связан с наличием ингибиторов, главным образом, абсцизовой кислоты (АБК). Замачивание семян в растворе гиббереллина (гибберелловая кислота - ГК) смещает баланс ГК/АБК в сторону уменьшения АБК.

Новизна технического решения заключается в том, что в раствор для замачивания семян вводится 0, 005-0,01 мг/л раствор наносеребра. Причинно-следственная связь между отличительными признаками и техническим результатом - сокращением сроков проращивания, увеличением всхожести, снижением заражения фитопатогенами и расхода препарата гиббереллина заключается в следующем.

Как видно из приведенного способа-прототипа, при применении гиббереллина для замачивания семян труднопрорастающих видов растений высоких результатов достигнуто не было. Механизм сокращения сроков проращивания семян, увеличения всхожести и снижения заражения фитопатогенами в нашем способе заключается в том, что, наносеребро, адсорбируясь на поверхности зерновых оболочек, повышает проницаемость клеточных мембран. Это приводит к стимуляции ростовых процессов и увеличению скорости поглощения молекул гиббереллина семенами и, следовательно, меньшему его количеству, необходимому для достижения оптимального результата, что ранее известно не было. Кроме того, снижается фитопатогенность семян.

Таким образом, благодаря синергизму действия двух биологически активных веществ разных групп - гиббереллина и наносеребра достигаются высокие результаты в сокращении времени прорастания и всхожести семян катрана и развивается новое направление применения нанотехнологий в сельском хозяйстве, что говорит в пользу неочевидности технического решения.

Проращивание семян труднопрорастающих видов растений согласно изобретению осуществляют следующим образом.

Водный раствор для обработки семян готовили из расчета 25,0-50,0 мг/л гиббереллина и 0,005-0,010 мг/л наносеребра непосредственно перед обработкой. Водорастворимую композицию наносеребра получали восстановлением 50 мл 1,0% раствора азотнокислого серебра 50 мл 3,0% раствора альгината натрия и облучением источником УФ-излучения (ртутная лампа высокого давления ДРШ-250) в течение 20 минут (Пат.на полезную модель 10539 Украины МКИ А61К 33/38, А61К 31/715. Способ получения водорастворимой бактерицидной композиции, содержащей наночастицы серебра / И.Н. Юркова, В.Р. Эстрела-Льопис, В.И. Рябушко [и др.]. - Заяв. 13.05.05; опубл. 15.11.05. Бюл. №11). Порошок альгината натрия предварительно замачивали в теплой дистиллированной воде и выдерживали на водяной бане до полного растворения. В водный раствор гибберрелина с наносеребром помещали семена катрана на 6 часов. Во всех примерах семена катрана, обработанные методом замачивания, проращивали на фильтровальной бумаге в чашках Петри при температуре 24°С в течение 7 суток. На 3, 5 и 7 сутки определяли всхожесть и фитопатогенность. семян.

Примеры реализации изобретения для заявляемого способа проращивания семян труднопрорастающих видов растений представлены в таблице.

Как видно из данных, приведенных в таблице, минимальные значения времени прорастания и максимальная всхожесть семян наблюдалось при концентрации гибберрелина 25,0-50,0 мг/л и наносеребра 0,005-0,010 мг/л (пример 4-8), дальнейшее увеличение концентрации гиббереллина и наносеребра не приводило к увеличению исследуемых показателей.

Предложенный способ проращивания семян труднопрорастающих растений замачиванием семян в водном растворе гиббереллина и наносеребра может быть использован в растениеводстве при разработке новых препаратов, стимулирующих прорастание и увеличивающих всхожесть семян растений с длительным периодом покоя.

Влияние фитогормона гиббереллина и наносеребра на всхожесть и фитопатогенность семян катрана по способу-прототипу (без наносеребра) и предлагаемому способу (гиббереллин с наносеребром)