RU2184450C1

RU2184450C1 - Preparation to regulate plant growth

Info

Publication number: RU2184450C1
Application number: RU2001106129A
Authority: RU
Inventors: Р.Г. Костяновский; В.Р. Костяновский
Original assignee: Костяновский Рэмир Григорьевич; Костяновский Василий Рэмирович
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2002-07-10

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: the described preparation for regulating the plant growth contains an aqueous solution of dimethyl ether of 2- aminofumaric acid at concentrations of 10^-8 - 10^-4 M (0.0016-16 mg/l). EFFECT: higher crop yield and improved commodity qualities of different plant varieties. 1 cl, 8 tbl

Description

Изобретение относится к регуляторам роста растений и может быть использовано в сельском и частном приусадебном хозяйстве для повышения урожайности и товарных качеств различных культур. The invention relates to plant growth regulators and can be used in agriculture and private household plots to increase yield and commercial qualities of various crops.

Известно большое количество регуляторов роста растений, но большинство известных регуляторов эффективно только для какого-то одного вида растений или для отдельной стадии их развития. A large number of plant growth regulators are known, but most of the known regulators are effective only for a single plant species or for a separate stage of their development.

Из известных регуляторов роста растений аналогами предлагаемого средства по действию являются такие широко применяемые высокоактивные препараты как индолилуксусная кислота (ИУК) и ее аналоги, гибберелины и цитокинины. Физиологическое действие и применение этих препаратов подробно описано в литературе (Регуляторы роста растений. K.З.Гамбург, О.Н.Кулаева, Г.С.Муромцев и др. ; под ред. Г.С.Муромцева. М. Колос, 1979). Недостатками этих препаратов являются высокая стоимость и относительно высокие дозировки. Of the known plant growth regulators, the analogues of the proposed action tool are such widely used highly active drugs as indolylacetic acid (IAA) and its analogues, gibberelins and cytokinins. The physiological effect and use of these drugs is described in detail in the literature (Plant Growth Regulators. K.Z. Hamburg, O.N. Kulaeva, G.S. Muromtsev and others; edited by G.S. Muromtsev. M. Kolos, 1979 ) The disadvantages of these drugs are the high cost and relatively high dosages.

Аналогами предлагаемого средства по химическому строению являются янтарная, малеиновая и фумаровая кислоты. Известно применение:
- янтарной, малеиновой и фумаровой кислот в качестве стимуляторов прорастания семян хлопчатника (патент Франции 2222012, кл. A 01 N 5/00, 1974 г. );
- малеиновой кислоты как стимулятора прорастания семян пшеницы (авт. свид. СССР 1060163, кл. A 01 N 37/06, 1982 г.);
- янтарной и фумаровой кислот в виде 0,2%-ных водных растворов для повышения урожайности редиса и огурцов (бюл. Главного ботанического сада АН СССР, 1962, вып.45, стр.98-101).The analogues of the proposed chemical structure means are succinic, maleic and fumaric acids. Known application:
- succinic, maleic and fumaric acids as stimulants of germination of cotton seeds (French patent 2222012, CL A 01 N 5/00, 1974);
- maleic acid as a stimulator of germination of wheat seeds (ed. certificate. USSR 1060163, class A 01 N 37/06, 1982);
- succinic and fumaric acids in the form of 0.2% aqueous solutions to increase the yield of radishes and cucumbers (Bulletin of the Main Botanical Garden of the USSR Academy of Sciences, 1962, issue 45, pp. 98-101).

Недостатками этих препаратов являются низкая активность, узкая область применения и высокие дозировки, кроме того, малеиновая кислота токсична. The disadvantages of these drugs are low activity, narrow scope and high dosages, in addition, maleic acid is toxic.

Наиболее близким средством к предлагаемому по технической сущности (прототипом) является средство для предпосевной обработки семян брюквы, представляющее собой 0,3-1,0%-ный водный раствор фумаровой кислоты (патент РФ 2093030, кл. A 01 N 37/06, 1998 г.). Недостатками этого средства являются низкая активность, узкая область применения и высокие дозировки. The closest tool to the proposed technical essence (prototype) is a tool for presowing treatment of rutabaga seeds, which is a 0.3-1.0% aqueous solution of fumaric acid (RF patent 2093030, class A 01 N 37/06, 1998 g.). The disadvantages of this tool are low activity, narrow scope and high dosages.

Задачей предлагаемого изобретения является создание более активного и экологически чистого средства для регулирования роста растений, которое сочетало бы эффекты всех известных регуляторов, и позволило бы применять его для широкого круга сельскохозяйственных культур. The objective of the invention is the creation of a more active and environmentally friendly means for regulating plant growth, which would combine the effects of all known regulators, and would allow its use for a wide range of crops.

Решение поставленной задачи достигается средством для регулирования роста растений, включающим водный раствор биологически активного ингредиента - диметилового эфира 2-аминофумаровой кислоты (ДМАФК) в концентрациях 10^-8-10^-4 М (0,0016-16 мг/л).The solution to this problem is achieved by means for regulating plant growth, including an aqueous solution of a biologically active ingredient - 2-aminofumaric acid dimethyl ester (DMAFK) in concentrations of 10 ^-8 -10 ^-4 M (0.0016-16 mg / l).

Предлагаемое средство дополнительно может содержать органический растворитель в количестве 0,0016-144 мг/л, так как для приготовления водных растворов удобнее предварительно растворить ДМАФК в органическом растворителе, а затем разбавлять полученный раствор водой до нужной концентрации. ДМАФК хорошо растворим в органических растворителях, например в низших спиртах, диметилсульфоксиде (ДМСО) и др. The proposed tool may additionally contain an organic solvent in an amount of 0.0016-144 mg / L, since for the preparation of aqueous solutions it is more convenient to pre-dissolve DMAFK in an organic solvent, and then dilute the resulting solution with water to the desired concentration. DMAFK is highly soluble in organic solvents, for example, in lower alcohols, dimethyl sulfoxide (DMSO), etc.

Растворы ДМАФК в органических растворителях устойчивы в течение нескольких лет, поэтому их можно использовать для транспортировки и хранения предлагаемого средства. Solutions of DMAFK in organic solvents are stable for several years, so they can be used for transportation and storage of the proposed tool.

Описан удобный способ получения ДМАФК (М=159,1) реакцией аммиака с диметиловым эфиром ацетилендикарбоновой (R.Huisgen, К.Herbig, A.Siegl, H.Huber. Chem. Веr., 1966, 99, 2526), по следующей схеме. A convenient method for producing DMAFK (M = 159.1) by the reaction of ammonia with acetylene dicarboxylic dimethyl ether (R. Huisgen, K. Herbig, A. Siegl, H. Huber. Chem. Ver., 1966, 99, 2526) is described according to the following scheme .

Цисизомер ДМАФК термодинамически более устойчив. Трансизомер при перегонке переходит в цисизомер, такое же превращение происходит и в растворах, но более медленно.

The cisisomer DMAFK is thermodynamically more stable. Upon distillation, the transisomer transforms into the cisisomer, the same transformation occurs in solutions, but more slowly.

Водные растворы ДМАФК неустойчивы - период полураспада 2-3 недели, что, наряду с низкими концентрациями рабочих растворов, гарантирует экологическую чистоту предлагаемого средства. DMAFK aqueous solutions are unstable - the half-life is 2-3 weeks, which, along with low concentrations of working solutions, guarantees the ecological purity of the proposed product.

Средство прошло лабораторные и полевые испытания на семенах зерновых, бобовых, овощных, древесных культур, субтропических и экзотических культурах: черенках, саженцах и сеянцах древесных и декоративных культур, луковицах цветочных растений. The product passed laboratory and field tests on seeds of cereals, legumes, vegetables, wood crops, subtropical and exotic crops: cuttings, seedlings and seedlings of wood and ornamental crops, bulbs of flowering plants.

Некоторые результаты сравнительных испытаний
1. Картофель (табл. 1)
Проведены широкомасштабные испытания эффективности ДМАФК при предпосевной обработке на ранне-, средне- и позднеспелых сортах в различных сельскохозяйственных регионах. Для опытов отбирали клубни одинакового размера и физиологического состояния, окунали на 30 с в емкости с водным раствором ДМАФК, либо опрыскивали этим же раствором. В качестве стандарта использовали ивин-ян (потейтин) в аналогичных концентрациях.Some results of comparative tests
1. Potato (table. 1)
Large-scale tests of the effectiveness of DMAFK for pre-sowing treatment on early-, mid- and late-ripening varieties in various agricultural regions have been conducted. For experiments, tubers of the same size and physiological state were selected, dipped for 30 s in a container with an aqueous solution of DMAFK, or sprayed with the same solution. The standard used ivin-yang (poteytin) in similar concentrations.

2. Пшеница (табл. 2 и 3)
Проведены полевые испытания ДМАФК на яровой мягкой пшенице сорта "Спектр", семена которой перед посевом увлажнялись водными растворами регуляторов роста.2. Wheat (Tables 2 and 3)
Field tests of DMAFK were carried out on spring soft wheat of the Spektr variety, the seeds of which were moistened with aqueous solutions of growth regulators before sowing.

Проведены лабораторные испытания ДМАФК на пшенице китайских сортов замачиванием семян на 6 часов в водных растворах регуляторов в концентрации 0,15 мг/л (концентрация ДМАФК 9,43•10^-7 М).Laboratory tests of DMAFK on wheat of Chinese varieties by soaking seeds for 6 hours in aqueous solutions of regulators at a concentration of 0.15 mg / L (concentration of DMAFK 9.43 • 10 ^-7 M) were carried out.

3. Яблоня (табл. 4)
Проведены испытания ДМАФК при размножении клоновых подвоев яблони зелеными и одревесневшими черенками. Замачивание на 16 часов в водном растворе ДМАФК концентрации 16 мг/л (10^-4 M) позволяет значительно увеличить укоренение одревесневших и зеленых черенков.3. Apple tree (table. 4)
DMAFK was tested during propagation of clonal rootstocks of apple trees with green and lignified cuttings. Soaking for 16 hours in an aqueous solution of DMAFK at a concentration of 16 mg / l (10 ^-4 M) can significantly increase the rooting of lignified and green cuttings.

4. Рис (табл. 5)
Проведены лабораторные испытания на китайских сортах риса. При обработке семян водным раствором ДМАФК в концентрации 0,0016 мг/л (10^-8 М) течение 48 часов отмечено заметное сокращение срока вегетации, повышение качества и урожайности риса.4. Rice (table. 5)
Laboratory tests were carried out on Chinese rice varieties. When seeds were treated with an aqueous solution of DMAFK at a concentration of 0.0016 mg / L (10 ^-8 M) for 48 hours, a noticeable reduction in the growing season, an increase in the quality and yield of rice was noted.

5. Ель (табл. 6, 7, 8)
Проведенные полевые испытания влияния ДМАФК на сеянцах ели обыкновенной показали, что ДМАФК эффективное средство для выращивания сеянцев ели при предпосевной обработке семян в концентрации 0,01 мг/л (6,3•10^-8 М) и при опрыскивании кроны раствором концентрации 0,1 мг/л (6,3•10^-7 М), превосходящее гибберелин ГК₃ по стимуляции развития корневой системы, роста в высоту и накопления биомассы.5. Spruce (tab. 6, 7, 8)
Field tests of the influence of DMAFK on ordinary spruce seedlings showed that DMAFK is an effective tool for growing spruce seedlings during pre-sowing treatment of seeds at a concentration of 0.01 mg / l (6.3 • 10 ^-8 M) and when spraying the crown with a solution of 0.1 mg / l (6.3 • 10 ^-7 M), superior to gibberelin GK ₃ in stimulating the development of the root system, growth in height and biomass accumulation.

Из приведенных примеров видно, что предлагаемое средство обладает широким спектром действия, сочетая эффекты нескольких регуляторов - ауксинов, гибберелинов и цитокининов: стимулирует пусковые механизмы прорастания, ризо- и каллусогенез, влияет на развитие, цветение и продуктивность растений и превосходит по активности известные регуляторы роста растений. Предлагаемое средство относится к малотоксичным (ЛД₅₀ для крыс 6000-7000 мг/кг для мышей 4800 мг/кг) и является экологически чистым.From the above examples it is seen that the proposed tool has a wide spectrum of action, combining the effects of several regulators - auxins, gibberelins and cytokinins: it stimulates triggering mechanisms of germination, rhizo and callusogenesis, affects the development, flowering and productivity of plants and surpasses well-known plant growth regulators in activity . The proposed tool relates to low toxicity (LD ₅₀ for rats 6000-7000 mg / kg for mice 4800 mg / kg) and is environmentally friendly.

Claims

1. A tool for regulating plant growth, including an aqueous solution of a biologically active ingredient, characterized in that as a biologically active ingredient it contains 2-aminofumaric acid dimethyl ester in concentrations of 10 ^-8 -10 ^-4 M (0.0016-16 mg / l).

2. The tool according to p. 1, characterized in that it further comprises an organic solvent selected from dimethyl sulfoxide or lower alcohol, in an amount of 0.0016-144 mg / L.