Результат интеллектуальной деятельности: Способ повышения урожайности сои

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

Соя на сегодняшний день является одной из важных продовольственных культур в мире, которой уделяется большое внимание. Химический состав сои представлен высоким содержанием белков, липидов, витаминов и минеральных веществ, что широко востребовано в современных условиях. Эта культура имеет достаточно высокую производительность, широкий ареал распространения и характеризуется высокой экономичностью производства. Именно поэтому соя по объемам производства является ведущей бобовой и масличной культурой мира, занимает лидирующие позиции мирового экспорта сельскохозяйственной продукции. Кроме того, соя обогащает почву азотом, улучшает ее структуру, что позволяет снизить затраты на применение минеральных азотных удобрений [Лукомец В.М., Кочегура А.В., Баранов В.Ф., Махонин В.Л. Соя в России - действительность и возможность. Краснодар. 2013. 100 С.].

Очевидно, что поиск путей повышения урожайности сои, как и качества зерна актуален. Для повышения урожая в современном сельском хозяйстве применяют интенсивные технологии, предусматривающие использование регуляторов роста растений - физиологически активных веществ биогенного происхождения или синтезированных искусственно, которые в малых дозах положительно влияют на жизненные процессы растений. Создание и использование рострегуляторов, снижающих пестицидный пресс на растения и окружающую среду, весьма актуально. Поиск новых действующих веществ для регуляторов роста растений проводится в различных классах химических соединений [Кирсанова Е.В., Гвалдова В.В., Зорькин Е.В. Применение регуляторов роста как фактор повышения урожайности сои. Агробизнес и экология. 2015. №2. С. 42-44].

Задачей изобретения является расширение арсенала регуляторов роста сои.

Техническим результатом изобретения является повышение урожайности сои.

Этот результат достигается тем, что способ повышения урожайности сои предусматривает обработку вегетирующих растений N-(2,5-диметокси-4-хлорфенил)амидом 3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-6]пиридил-2-карбоновой кислоты формулы I

в дозе 30 г/га в фазу 6-7 листьев и 30 г/га в фазу бутонизации.

Наиболее близким аналогом по структуре и по свойствам (прототип) является N-(2-йодфенил)амид 3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридил-2-карбоновой кислоты формулы II (Патент РФ №2629229 от 28.08.2017 г. Способ повышения урожайности сои. Дмитриева И.Г., Дядюченко Л.В., Ткач Л.Н.]:

Синтез действующего вещества осуществлен авторами двустадийным методом (схема 1) - взаимодействием 3-циано-4,6-диметил-1(Н)пиридин-2-тиона II с эквимолярным количеством КОН и N-(2,5-диметокси-4-хлорфенил)амида хлоруксусной кислоты при температуре 20-25°С с последующей циклизацией, без выделения промежуточного продукта III (Дмитриева И.Г. Дисс. на соискание уч. степени канд. хим. наук. Кубанский государственный аграрный университет. Краснодар. 2007):

При этом исходный 3-циано-4,6-диметил-1(Н)пиридин-2-тион III получали взаимодействием 4,6-диметил-2-хлорникотинонитрила с тиомочевиной по известной методике (Арм. хим. ж. - 1994. - Т. 47 - №1-3. - С. 143-146), схема 2:

Прототип II синтезировали аналогично.

Рострегулирующую активность определяли по стандартной методике (Руководство по проведению регистрационных испытаний регуляторов роста растений, дефолиантов и десикантов в сельском хозяйстве. МСХ РФ, Москва - 2016 - с. 34-41).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Синтез N-(2,5-диметокси-4-хлорфенил)амида 3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридил-2-карбоновой кислоты (соединение I).

К суспензии 1,2 г (7,3 ммоль) 3-циано-4,6-диметил-1(Н)-пиридинтиона-2 в 15 мл очищенного ДМФА при перемешивании и комнатной температуре прибавляют раствор 0,41 г (7,3 ммоль) КОН, растворенного в min количестве воды, перемешивают до полного растворения осадка и приливают раствор 2,2 г (7,3 ммоль) N-(2,5-диметокси-4-хлорфенил)амида хлоруксусной кислоты в 15 мл ДМФА. Перемешивание продолжают при этой же температуре еще 1 ч, затем в реакционную смесь вносят раствор 0,41 г (7,3 ммоль) КОН в min воды и перемешивают еще 60 мин. Реакционную смесь разбавляют 70 мл воды, образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают водой и высушивают. После перекристаллизации из этилацетата получают 1,46 г (61%) целевого продукта в виде светлого порошка с Т_пл. 181-183°С.

Найдено, %: С 55,41; Н 4,72; N 10,49. C₁₈H₁₈CIN₃O₃S;

Вычислено, %: С 55,17; Н 4,63; N 10,72.

Спектр ЯМР ¹Н,, м.д. (группа): 2,50 (3Н, с, 6-СН₃ Ру); 2,70 (3Н, с, 4-СН₃Ру); 3,92 (6Н, с, 2-ОСН₃); 3,98 (6Н, с, 5-ОСН₃); 6,80 (2Н, уш. с, NH₂); 6,89 - 6,92 (2Н, м, Ar-Н); 7,68 (1H, с, 5-Н Ру); 8,25 (1H, уш. с, N-H).

Пример 2. Синтез N-(2-йодфенил)амида 3-амино-4,6-диметилтиено[2,3-b]пиридил-2-карбоновой кислоты (соединение II).

К суспензии 0,72 г (4,4 ммоль) 3-циано-4,6-диметил-1(Н)-пиридинтиона-2 в 15 мл очищенного ДМФА при перемешивании и комнатной температуре прибавляют раствор 0,25 г (4,4 ммоль) КОН, растворенного в min количестве воды, перемешивают до полного растворения осадка и прибавляют по каплям раствор 1,3 г (4,4 ммоль) N-(2-йодфенил)амида хлоруксусной кислоты в 10 мл ДМФА. Перемешивание продолжают при этой же температуре еще 1 ч, затем в реакционную смесь вносят раствор 0,25 г (4,4 ммоль) КОН в min воды и перемешивают еще 40 мин. Реакционную смесь разбавляют 50 мл воды, образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают водой и высушивают. После перекристаллизации из ДМФА получают 1,2 г (67%) целевого продукта в виде белого цвета мелкокристаллического порошка с Т_пл. 242-244°С.

Найдено, %: С 45,66; Н 3,51; N 9,80. C₁₆H₁₄IN₃OS;

Вычислено, %: С 45,40; Н 3,34; N 9,93.

Спектр ЯМР ¹Н,, м.д. (группа): 2,52 (3Н, с, 6-СН₃ Ру); 2,75 (3Н, с, 4-СН₃Ру); 6,88 (2Н, уш. с, NH₂); 7,09 (1H, с, 5-Н Ру); 7,30 - 7,91 (4Н, м, Ar-Н); 8,99 (1Н, уш. с, N-H).

Оценку рострегулирующей активности синтезированного соединения на растениях сои сорта Бара проводили на экспериментальном поле ФГБНУ ВНИИБЗР.

Растения сои обрабатывали водным раствором заявляемого соединения I дважды: в фазу 6-7 листьев (доза 30 г/га) и в фазу бутонизации (доза 30 г/га). Обработку культуры прототипом (соединение II) осуществляли в те же фазы (доза 30 г/га). Нормой расхода рабочей жидкости 300 л/га.

Опрыскивание проводили с помощью опрыскивателя ОЭМП-16. Площадь опытной делянки 5 м², повторность 4-х кратная, размещение делянок последовательное. Уборку урожая осуществляли в период полного созревания бобов с помощью малогабаритного комбайна Хеге-125.

Рострегулирующую активность определяли по увеличению урожая зерна с растений, обработанных по предлагаемому способу и по эталонной методике, в сравнении с контролем (необработанные растения).

Полученные данные представлены в таблице.

Испытания, проведенные на растениях сои, позволили установить, что заявляемое соединение I при двукратном применении в дозе 30 г/га проявляет свойства стимулятора роста. Это соединение положительно влияет на формирование основных элементов структуры урожая: количество бобов, количество семян и их масса были существенно выше, чем в контроле. Применение регулятора роста (соединение I) способствует улучшению качества зерна, повышая содержание белка в зерне на 1,1%.

Таким образом, предлагаемое изобретение реализует указанное назначение, обеспечивая прибавку урожая зерна сои на 5,5 ц/га (20,5%), при этом прототип способствует повышению урожайности на 3,3 ц/га (12,3%).