RU2675485C1 - Получение и применение агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана - Google Patents
Получение и применение агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2675485C1 RU2675485C1 RU2017139708A RU2017139708A RU2675485C1 RU 2675485 C1 RU2675485 C1 RU 2675485C1 RU 2017139708 A RU2017139708 A RU 2017139708A RU 2017139708 A RU2017139708 A RU 2017139708A RU 2675485 C1 RU2675485 C1 RU 2675485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chitosan
- composition
- polydisperse
- solution
- plants
- Prior art date
Links
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 title claims abstract description 161
- 239000012872 agrochemical composition Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 194
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 claims description 17
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 14
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 12
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid group Chemical group C(C1=CC=CC=C1)(=O)O WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 231100001184 nonphytotoxic Toxicity 0.000 claims description 3
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 claims description 3
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 claims description 2
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 claims description 2
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims description 2
- WSWCOQWTEOXDQX-MQQKCMAXSA-N sorbic acid group Chemical group C(\C=C\C=C\C)(=O)O WSWCOQWTEOXDQX-MQQKCMAXSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000361 pesticidal effect Effects 0.000 abstract description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 58
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 57
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 29
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 16
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 13
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 238000011161 development Methods 0.000 description 10
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 10
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000010799 Cucumis sativus var sativus Nutrition 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 9
- YUXPJMWDDQCARU-UHFFFAOYSA-N 2-[bis(2-hydroxyethyl)amino]ethanol;2-(2-methylphenoxy)acetic acid Chemical compound OCCN(CCO)CCO.CC1=CC=CC=C1OCC(O)=O YUXPJMWDDQCARU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 6
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 5
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 5
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 5
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 5
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 5
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 4
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 4
- 240000009088 Fragaria x ananassa Species 0.000 description 4
- 235000011363 Fragaria x ananassa Nutrition 0.000 description 4
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 4
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 4
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 4
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 4
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 description 4
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 4
- 235000021021 grapes Nutrition 0.000 description 4
- 239000005648 plant growth regulator Substances 0.000 description 4
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 4
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 4
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 3
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- ZAIPMKNFIOOWCQ-UEKVPHQBSA-N cephalexin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@@H]3N(C2=O)C(=C(CS3)C)C(O)=O)=CC=CC=C1 ZAIPMKNFIOOWCQ-UEKVPHQBSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 3
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 3
- 239000012258 stirred mixture Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 3
- VYPKFHFVKFKHMK-UHFFFAOYSA-N 2-(1h-indol-2-yl)butanoic acid Chemical compound C1=CC=C2NC(C(C(O)=O)CC)=CC2=C1 VYPKFHFVKFKHMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000035240 Disease Resistance Diseases 0.000 description 2
- 235000016623 Fragaria vesca Nutrition 0.000 description 2
- 239000005982 Indolylbutyric acid Substances 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 2
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 2
- 235000002357 Ribes grossularia Nutrition 0.000 description 2
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 2
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- MSWZFWKMSRAUBD-UHFFFAOYSA-N beta-D-galactosamine Natural products NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O MSWZFWKMSRAUBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MSWZFWKMSRAUBD-QZABAPFNSA-N beta-D-glucosamine Chemical compound N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O MSWZFWKMSRAUBD-QZABAPFNSA-N 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000034303 cell budding Effects 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid group Chemical class C(CC(O)(C(=O)O)CC(=O)O)(=O)O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000005712 elicitor Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 2
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 2
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 2
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 2
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHQCQFFYRZLCQQ-UHFFFAOYSA-N (3alpha,5alpha,7alpha,12alpha)-3,7,12-trihydroxy-cholan-24-oic acid Natural products OC1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)C(O)C2 BHQCQFFYRZLCQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 1
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 1
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 1
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005714 Chitosan hydrochloride Substances 0.000 description 1
- 239000004380 Cholic acid Substances 0.000 description 1
- 240000007154 Coffea arabica Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009849 Cucumis sativus Nutrition 0.000 description 1
- 235000016970 Fragaria moschata Nutrition 0.000 description 1
- 244000307700 Fragaria vesca Species 0.000 description 1
- 235000014828 Fragaria vesca ssp. americana Nutrition 0.000 description 1
- 235000012660 Fragaria virginiana Nutrition 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 102000005744 Glycoside Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108010031186 Glycoside Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 241001091440 Grossulariaceae Species 0.000 description 1
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 241000283868 Oryx Species 0.000 description 1
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 description 1
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000171263 Ribes grossularia Species 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008051 alkyl sulfates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002180 anti-stress Effects 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960004365 benzoic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000000853 biopesticidal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Chemical class 0.000 description 1
- BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N cholic acid Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 BHQCQFFYRZLCQQ-OELDTZBJSA-N 0.000 description 1
- 235000019416 cholic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960002471 cholic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016213 coffee Nutrition 0.000 description 1
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- KXGVEGMKQFWNSR-UHFFFAOYSA-N deoxycholic acid Natural products C1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)C(O)C2 KXGVEGMKQFWNSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclopentane Chemical compound C=CC1CCCC1 BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 229960001438 immunostimulant agent Drugs 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000749 insecticidal effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 description 1
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 description 1
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000002362 mulch Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000021049 nutrient content Nutrition 0.000 description 1
- 235000014571 nuts Nutrition 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- PHZLMBHDXVLRIX-UHFFFAOYSA-M potassium lactate Chemical compound [K+].CC(O)C([O-])=O PHZLMBHDXVLRIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000001521 potassium lactate Substances 0.000 description 1
- 235000011085 potassium lactate Nutrition 0.000 description 1
- 229960001304 potassium lactate Drugs 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 235000019833 protease Nutrition 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 1
- 235000012045 salad Nutrition 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 235000010199 sorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004334 sorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229940075582 sorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 1
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
- A01N43/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- A01N43/04—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
- A01N43/14—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings
- A01N43/16—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dentistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Для получения агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана осуществляют постепенное введение хитозана с молекулярной массой от 10000 до 300000 Да и степенью деацетилирования от 65 до 98% в условия деполимеризации под действием кислот, окислителей, нитрозирующих агентов или ферментов. Изобретение позволяет увеличить урожайность агрокультур, повысить выживаемости растений в условиях стресса, снизить пестицидную нагрузку в процессе культивирования растений. 5 н. и 1 з.п. ф-лы, 22 пр., 13 табл.
Description
Уровень техники
Хитозан является полисахаридом, получаемым деацетилированием хитина и состоящий из остатков D-глюкозамина (основной компонент) и N-ацетил-D-глюкозамина (минорный компонент), связанных β-(1→4)гликозидными связями. Хитозан имеет широкую область практического использования, например, для обработки сточных вод, производства бумаги и полимерных материалов, в медицине и косметике, биотехнологии и производстве пищевых продуктов.
Давно известно сельскохозяйственное применение композиций на основе хитозана и органических кислот в качестве регуляторов роста растений и стимуляторов защитных реакций растений [US 20040011101, US 20070275859, US 6413910, US 5733851, WO 8901288, ЕР 243695, ЕР 1211939, JP 133909]. Механизм действия хитозана на растения определяется теорией сигнальных систем запуска природных защитных и ростактивирующих механизмов. Рострегулирующая и адаптогенная активности хитозана выражаются как в прямом ростактивирующем действии, так и в опосредованном, основанном на повышении иммунитета растений.
В настоящем изобретении композиция на основе хитозана используется для обработки семян, листьев, овощей или фруктов в агрохимическом производстве для увеличения выхода растительных продуктов, стимуляции роста и/или защитных реакций растений, защиты агрокультур от микроорганизмов и насекомых. Важной особенностью использования композиций на основе хитозана является их экологическая безопасность, поскольку хитозан характеризуется низкой токсичностью для теплокровных и после применения быстро подвергается биодеградации. Описанные в упомянутых выше публикациях композиции содержат в качестве действующего компонента хитозан с добавлением одной, или более органических кислот (т.к. молочная, янтарная, глутаминовая и др.). При этом, в качестве регулятора роста растений и для повышения устойчивости к болезням и вредителям применяются композиции на основе хитозана с различными характеристиками, с соотношением аминогрупп хитозана и карбоксильных групп кислот от 1:1 до 1:5, рН композиции от 6,5 до 3.
Известно, что биологический эффект композиций на основе хитозана сильно зависит от молекулярных характеристик использованного для их приготовления хитозана. Такими характеристиками являются, например, степень ацетилирования, а также молекулярная масса хитозана, причем последний показатель оказывает существенное влияние как на эффективность сельскохозяйственного применения, так и на общий спектр биологической активности композиций. В вышеперечисленных публикациях описано агрохимическое применение композиций на основе органических кислот и хитозана с молекулярной массой в диапазоне 10000-300000 Да в качестве регуляторов роста растений, стимуляторов иммунитета и т.д., однако сфера применения этих композиций ограничена, а эффект нестабилен. В патенте JP 2003342105 раскрыто, что композиция на основе смеси двух различных хитозанов, например, с молекулярными массами 16000 и 40000 Да более эффективна в качестве регулятора роста растений и защиты от патогенных микроорганизмов, в сравнении с аналогичными композициями, приготовленными при использовании только одного типа хитозана.
Описание изобретения
В настоящем изобретении для защиты растений от болезней и вредителей, стимуляции их роста, повышения урожайности агрокультур, заявляются новые, более эффективные, чем ранее известные композиции на основе хитозана с широкой дисперсией молекулярной массы (полидисперсного хитозана), методы их получения и практического использования. В отличие от ранее известных изобретений, основой для заявляемой в настоящем изобретении композиции является полидисперсный хитозан, имеющий широкий диапазон молекулярных масс (от ~300000 Да до ~1000 Да), полученный постепенной (градиентной) деполимеризацией коммерчески доступного хитозана с большей молекулярной массой и, как правило, с узкой дисперсией молекулярной массы (монодисперсный хитозан). Использование такой полифракционной композиции, состоящей из большого набора молекул хитозана с различной длиной полимерной цепи, более эффективно (по сравнению с композициями на основе обычного, коммерчески производимого монодисперсного хитозана) повышает устойчивость растений к болезням или вредителям и расширяет ее спектр бактерицидного и фунгицидного действия, благодаря чему достигается эффект значительного повышения иммунитета и скорости роста растений. Предлагаемая агрохимическая композиция на основе полидисперсного хитозана может применяться практически для всего перечня агрокультур, включая овощи, фрукты, зерновые, масленичные растения, ягоды, цветы, деревья и др. Важным достоинством изобретения является сочетание эффективности и экологической безопасности применяемой композиции, поскольку хитозан, входящий в ее состав, нетоксичен для млекопитающих и после агрохимического применения подвергается быстрой и полной биодеградации.
Таким образом, предметом настоящего изобретения является новая агрохимическая композиция для защиты растений на основе полидисперсного хитозана с широкой дисперсией молекулярной массы, а также метод ее получения и агрохимического использования. Такие композиции в отличие от большинства традиционных средств защиты растений экологически безопасны и превосходят другие композиции на основе хитозана по эффективности повышения урожайности, выживаемости и сопротивляемости растений при атаке патогенов или в условиях стресса. Принципиальным отличием настоящего изобретения от ранее известных является использование для создания агрохимических композиций в качестве обязательного компонента полидисперсного хитозана, который можно считать смесью хитозанов с молекулярными массами широкого диапазона от 1000 до 300000 Да, более предпочтительно от 2000 до 200000 Да, еще более предпочтительно от 2000 до 110000 Да. Очевидно, что создать заявленные в настоящем изобретении композиции можно различными методами, некоторые из них, описанные ниже, лишь иллюстрируют возможные способы их получения. Так, например, менее предпочтительным вариантом реализации изобретения является смешение большого числа хитозанов, имеющих различную молекулярную массу в указанном интервале. Более предпочтительны способы получения полифракционного хитозана, основанные на использовании градиентной деполимеризации хитозана с молекулярной массой большей или равной верхней границе дисперсии. Для создания заявляемых в изобретении агрохимических композиций на основе полидисперсного хитозана для деполимеризации можно использовать промышленно производимый монодисперсный хитозан, получаемый деацетилированием хитина со средневзвешенной молекулярной массой от 10000 до 300000 Да, более предпочтительно от 20000 до 250000 Да, еще более предпочтительно от 30000 до 110000 Да. Исходный хитозан, используемый для деполимеризации, может иметь степень деацетилирования от 65% до 98%, более предпочтительно в пределах от 75% до 95%.
Термин "градиентная деполимеризация" в настоящем изобретении означает постепенное введение исходного полимера (хитозана) в условия, в которых происходит деградация полимера с образованием цепей меньшего размера. Очевидно, что молекулы полимера (хитозана), введенные в условия деполимеризации раньше, подвергаются большей степени деградации, чем молекулы полимера (хитозана), введенные в условия деполимеризации позднее, и таким образом, после завершения прибавления всего исходного полимера (хитозана), образуется полифракционный хитозан с широкой дисперсией молекулярной массы (с высоким индексом полидисперсности). Полученный таким образом полидисперсный хитозан может быть использован для создания агрохимических композиций, являющихся предметом настоящего изобретения. Для проведения деполимеризации с целью получения полидисперсного хитозана с широким диапазоном молекулярной массы для настоящего изобретения можно применять различные методы и условия, хорошо известные из уровня техники, включая без ограничения перечисленными: кислотный гидролиз, ферментативную деградацию, деполимеризацию в присутствии окислителей или нитрозирущих агентов, обработку излучениями различной частоты [K.A. Ibrahim etal. Mar. Drugs, 2016, 14, 43; H.K. No etal. J. Appl. Polymer Sci., 2003, 87, 1890; US 3922260; S. Mao, etal. Int. J. Pharm. 2004, 281, 45; A.B. Vishu Kumar etal. Carbohydrate Pol., 2004, 58, 215; X. Jiang etal. Carbohydrate Res, 2012, 355, 40; F. Tian etal J. Mat. Sci., 2003, 38, 4709].
В предпочтительных вариантах изобретения проведение градиентной деполимеризации хитозана, используемого для создания заявленной агрохимической композиции, проводится гидролизом аминоглюкана в присутствии кислот. В этом случае метод сводится к постепенному введению хитозана в водный раствор минеральной или органической кислоты, взятой в количестве, близком к эквивалентному или большем, чем эквивалентному количестве при температуре от 50°С до 140°С, более предпочтительно от 80°С до 120°С, еще боле предпочтительно от 85°С до 105°С. Время введения хитозана в условия, приводящие к деполимеризации, может варьироваться от 30 мин до 10 ч, более предпочтительно от 1 ч до 3 ч и зависит как от условий проведения реакции, так и кислотных свойств используемой кислоты и степени полимеризации исходного хитозана. Примеры кислот, используемых для кислотной деполимеризации, включают без ограничения перечисленным: соляную, серную, фосфорную, уксусную, муравьиную, янтарную, молочную, щавелевую, адипиновую, лимонную кислоты и др., а также их любые смеси. Мольные соотношения хитозана и кислоты, используемые для гидролиза, зависят от основности и силы кислот и могут варьироваться в диапазоне от 0,3 до 3, более предпочтительно от 0,6 до 2, еще более предпочтительно от 1,0 до 1,5. В процессе проведения градиентной деполимеризации можно варьировать как скорость подачи хитозана, так и температуру процесса, а также вводить в реакционную массу дополнительное количество кислоты, катализирующей деградацию, что позволяет влиять на индекс дисперсности полученного полифракционного хитозана.
В других, менее предпочтительных вариантах, проведение градиентной деполимеризации хитозана может быть осуществлено постепенным введением хитозана в раствор окислителей, азотистой кислоты, ее солей или эфиров, органических или неорганических пероксидов, галогенов при рН от 1 до 12 и температуре от 20 до 70°С. Кроме того, градиентная деполимеризация хитозана может быть осуществлена ферментативным расщеплением полисахаридной цепи, путем постепенного введения хитозана в раствор фермента при оптимальных (для данного фермента) условиях, таких как рН, температура, наличие минеральных или органических солей или добавок, более предпочтительно, при рН от 2 до 7, и температуре от 30 до 70°С. В этом варианте изобретения для деполимеризации хитозана может быть использован широкий перечень гидролаз и оксидаз, относящихся к третьему и первому классам по международной классификации ферментов, различной субстратной специфичности и источников выделения, например, гликозидаз, пептидаз, оксидаз.
Другим предметом настоящего изобретения является стабильная жидкая композиция, пригодная для агрохимического применения, характеризующаяся наличием в ее составе от 0,001 до 20% полидисперсного хитозана с широкой дисперсией молекулярной массы, приготовленного приведенными выше или другими методами. К таким композициям относятся любые водные составы, характеризующиеся содержанием от 0,5% до 20% полидисперсного хитозана, более предпочтительно от 1% до 8%, приготовленные растворением, переосаждением, нейтрализацией или ионным обменом и характеризующиеся наличием одной или нескольких органических или неорганических кислот, без ограничения перечисленными: соляной, серной, фосфорной, уксусной, муравьиной, щавелевой, малоновой, янтарной, молочной, адипиновой, лимонной кислот с массовым соотношением к количеству хитозана от 0,1:1 до 3:1, более предпочтительно от 0,3:1 до 2:1. Оптимальное значение рН для таких водных композиций от 3,0 до 7,0, более предпочтительно от 5,0 до 6,5, которое может поддерживаться введением в их состав неорганических или органических оснований или буферных растворов, типично содержащих ионы калия, натрия или аммония. Другим типом подобных композиций могут являться концентрированные или сухие композиции, характеризующиеся содержанием от 20% до 70% полидисперсного хитозана, полученные концентрированием водных композиций, содержащих полидисперсный хитозан, сушкой, лиофилизацией или другими методами, используемыми в химической технологии для получения концентрированных растворов или твердых субстанций.
Еще одним предметом настоящего изобретения является композиция, содержащая полидисперсный хитозан и характеризующаяся наличием органических или неорганических соединений от 0,001 до 20%, способствующих увеличению их эффективности или функциональных характеристик, т.к. стабильность композиции, увеличение сроков хранения, адсорбционные свойства, проникновение в ткани растений и т.д. Этими компонентами композиции могут являться, без ограничения перечисленным, любые нефитотоксичные органические растворители (т.к. диметилсульфоксид, спирты), природные или синтетические антиоксиданты, консерванты, поверхностно-активные вещества, эмульгаторы (т.к. аскорбиновая кислота, сорбиновая кислота, бензойная кислота, парабены, насыщенные или ненасыщенные жирные кислоты, холевая кислота, лецитин, четвертичные аммонийные соли, алкилсульфаты, алкилсульфоновые или арилсульфоновые кислоты или их соли, полиэтиленгликоль или его производные и т.п.).
Другим воплощением настоящего изобретения является любая композиция, содержащая полидисперсный хитозан и характеризующаяся наличием от 0,001 до 5% соединений, используемых в сельском хозяйстве в качестве удобрений или микронутриентов, влияющих на рост или урожайность растений т.к. соединения магния, кальция, марганца, меди, кобальта, молибдена, серебра, алюминия, фосфора, бора, серы, селена, кремния и т.д. Этими соединениями могут быть как органические или неорганические соли, так и хелатные комплексы.
Также, настоящее изобретение включает композиции, содержащие полидисперсный хитозан и характеризующиеся наличием от 0,001 до 5% других биологически активных веществ, используемых в качестве средств защиты растений. Такими компонентами композиций могут являться как синтетические, так и природные биологически активные вещества, а также экстракты, продукты метаболизма, лизаты растений или микроорганизмов, пригодные для использования в сельском хозяйстве в качестве активаторов защитных реакций растений, элиситоры, промоторы роста растений и т.п. Так, в состав таких композиций дополнительно могут входить, без ограничения перечисленным, D-глюкозамин, N-ацетил-D-глюкозамин, хитин, коммерчески производимый монодисперсный хитозан, полученный деацетилированием хитина со средневзвешенной молекулярной массой от 1000 до 300000 Да, (индолил-3-)уксусная кислота, 4-(индолил-3)масляная кислота, салициловая кислота, метионин, гуминовые кислоты и т.п. или их соли.
Агрохимическая композиция, являющаяся предметом настоящего изобретения, содержащая полидисперсный хитозан, может быть использована для защиты растений от болезней и вредителей, включая вирусные, бактериальные или грибковые болезни, для стимуляции роста растений, повышения урожайности агрокультур, повышения выживаемости растений в условиях стресса, например при пересадке или засухе, обработке почвы, а также для снижения пестицидной нагрузки, в процессе культивирования растений. Композиции, являющиеся предметом настоящего изобретения, соответствуют стандартам экологически безопасного биопестицида, обладающего инсектицидным, фунгицидным и бактерицидным действием. Они могут быть использованы для широкого перечня культивируемых растений и безопасны для окружающей среды, животных и людей. Благодаря высокой степени биодеградации и природному происхождению основного компонента композиций, являющихся предметом настоящего изобретения, их агрохимическое использование не вызывает загрязнения окружающей среды. В случае отсутствия в составе заявляемых композиций дополнительных средств защиты растений, например, промоторов роста, элиситоров или пестицидов, растения и фрукты могут быть безопасно использованы через несколько дней после обработки растений композициями на основе полидисперсного хитозана.
Агрохимические композиции, являющиеся предметом настоящего изобретения, могут быть использованы в жидкой форме, в виде порошка или гранул, а также в виде смеси с подходящими носителями или добавками. В наиболее предпочтительном варианте используют раствор, который может быть приготовлен разбавлением концентрата или сухой композиции водой до содержания хитозана от 0,001% до 0,5%, более предпочтительно от 0,01% до 0,2%. При этом, для настоящего изобретения не существенен порядок и способ смешения концентрата композиции и растворителя при условии, что в конечном итоге получается стабильный раствор. Полученный таким образом рабочий раствор может быть использован для обработки вегетативной системы растений, а также семян, клубней, корней, рассады, черенков или другого посадочного материала методами полива, распыления или замачивания, а также в технологии удобрительного полива или фертигации.
Заявленная агрохимическая композиция на основе полидисперсного хитозана, являющаяся предметом настоящего изобретения, может быть использована для обработки любых видов культивируемых растений, деревьев, кустарников, трав, цветов, овощей, ягод, твердых и мягких фруктов, зерновых масленичных и прядильных культур, включая, без ограничения перечисленным: картофель, огурцы, томаты, виноград, подсолнечник, свеклу, капусту, салатные овощные культуры, цитрусовые, бобовые, чай, кофе, табак, орехи и др. сельскохозяйственные культуры.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют способ получения и применение агрохимических композиций на основе полидисперсного хитозана, являющихся предметом настоящего изобретения, но не ограничивают объем притязаний.
ПРИМЕР 1. Получение агрохимической композиции на основе лактата полидисперсного хитозана деполимеризацией монодисперсного хитозана кислотным гидролизом (композиция 1).
В реактор из нержавеющей стали, снабженный лопастной мешалкой, конденсатором и шнековым дозатором, помещают воду (400 л) и концентрированную соляную кислоту (1,5 л). К перемешиваемому раствору при 85°С прибавляют в течении 2 ч соляную кислоту HCl (5,0 л) и хитозан (10 кг, степень деацетилирования 86%, средний молекулярный вес 110000 Да) постепенно в течение этого времени повышая температуру перемешиваемой смеси до 95°С. После прибавления всего количества хитозана смесь дополнительно перемешивают 20 мин, охлаждают до 85°С, и в течение 15 мин прибавляют буферный раствор, полученный нейтрализацией раствора молочной кислоты (7,5 л, 80%) в воде (40 л) раствором гидроксида калия (6,0 кг) в воде (20 л). Смесь перемешивают 15 мин, охлаждают, фильтруют через сито из нержавеющей стали 40 меш, объем раствора доводят водой до 500 л и тщательно перемешивают. Получают 500 л композиции 1 с содержанием хитозана около 2% и вязкостью раствора около 45 сПз.
ПРИМЕР 2. Получение жидких агрохимических композиций на основе лактата полидисперсного хитозана (композиции 2-9).
Вариацией методики, описанной в примере 1, может быть получен широкий спектр агрохимических композиций на основе полидисперсного хитозана. Так, прибавлением к раствору полидисперсного хитозана, полученному после деполимеризации коммерчески доступного хитозана, раствора лактата калия, содержащего дополнительно биологически активные или вспомогательные органические вещества, используемые в качестве компонентов в средствах защиты растений, получены композиции 2-9, содержание вспомогательных компонентов в которых приведено в таблице 1.
ПРИМЕР 3. Получение агрохимической композиции на основе лактата полидисперсного хитозана деполимеризацией монодисперсного хитозана кислотным гидролизом (композиция 10).
К перемешиваемому водному раствору серной кислоты (40 мл) в воде (4,0 л) при 75°С прибавляют хитозан (100 г, степень деацетилирования 86%, средний молекулярный вес 110000 Да) в течении 1 ч, постепенно в течение этого времени повышая температуру смеси до 93°С. После прибавления всего количества хитозана смесь дополнительно перемешивают 20 мин, охлаждают до 85°С, и в течение 15 мин прибавляют буферный раствор, полученный нейтрализацией раствора молочной кислоты (75 мл, 80%) в воде (400 мл) раствором гидроксида калия (60 г) в воде (200 мл). Смесь перемешивают 15 мин, охлаждают, фильтруют, объем раствора доводят водой до 5 л и тщательно перемешивают. Получают 5 л композиции 10 с содержанием хитозана около 2% и вязкостью раствора около 49 сПз.
ПРИМЕР 4. Получение композиций на основе солей полидисперсного хитозана и органических кислот (композиции 11-16).
Композиции 11-16 с вязкостью раствора 40-56 сПз получены способом, аналогичным, описанному в примере 1 из хитозана со степенью деацетилирования 86% и средним молекулярным весом 110 кДа, путем замены на стадии ионного обмена молочной кислоты на органические кислоты, количество которых приведено в таблице 2.
ПРИМЕР 5. Получение агрохимической композиции на основе ацетата полидисперсного хитозана деполимеризацией монодисперсного хитозана при окислении азотистой кислотой (композиция 17).
Перемешивают смесь хитозана (100 г, степень деацетилирования 89%, молекулярный вес 75000 Да) и уксусной кислоты (200 мл) в воде (4,0 л) при 75°С в течении 2 ч. Растворяют нитрит натрия (7,5 г) в воде (200 мл), 40 мл полученного раствора вносят в реактор и к перемешиваемому раствору в течении 1 ч прибавляют одновременно приготовленный раствор хитозана и оставшийся раствор нитрита натрия. После смешения растворов смесь дополнительно перемешивают 20 мин, после чего к интенсивно перемешиваемой смеси в течение 20 мин прибавляют раствор гидроксида калия (50 г) в воде (300 мл). Смесь перемешивают 30 мин, постепенно нагревая до 95°С, перемешивают 10 мин, охлаждают, фильтруют, объем раствора доводят водой до 5,0 л и тщательно перемешивают. Получают 5 л композиции 17 с содержанием хитозана около 2% и вязкостью раствора около 55 сПз.
ПРИМЕР 6. Получение агрохимической композиции на основе ацетата полидисперсного хитозана деполимеризацией монодисперсного хитозана ферментативным гидролизом (композиция 18).
Перемешивают смесь хитозана (10 г, степень деацетилирования 90%, средний молекулярный вес 85000 Да) и уксусной кислоты (10 мл) в воде (400 мл) при 75°С в течении 2 ч, к раствору при перемешивании прибавляют 1% раствор гидроксида калия до рН=5,0, и охлаждают смесь. Полученный раствор прибавляют при интенсивном перемешивании в течение 3 ч к раствору пепсина (0,5 г, Sigma-Aldrich) в воде (50 мл) при 45°С. Смесь дополнительно перемешивают 1 ч, нагревают до 95°С, перемешивают 10 мин, охлаждают, фильтруют, объем раствора доводят водой до 0,5 л и тщательно перемешивают. Получают 0,5 л композиции 18 с содержанием хитозана около 2% и вязкостью раствора около 91 сПз.
ПРИМЕР 7. Получение агрохимической композиции на основе гидрохлорида полидисперсного хитозана (композиция 19).
К перемешиваемому водному раствору соляной кислоты (65 мл) в воде (4,0 л) при 85°С прибавляют в течении 1 ч хитозан (100 г, степень деацетилирования 86%, средний молекулярный вес 110000 Да), постепенно в течение этого времени повышая температуру перемешиваемой смеси до 95°С. После прибавления всего количества хитозана смесь дополнительно перемешивают 15 мин, охлаждают до 85°С, и в течение 15 мин прибавляют ортофосфат калия (2 г) в воде (50 мл). Смесь перемешивают 15 мин, охлаждают, фильтруют, объем раствора доводят водой до 5 л и тщательно перемешивают.
Получают 5 л композиции 19 с содержанием хитозана около 2% и вязкостью раствора около 42 сПз.
ПРИМЕР 8. Получение сухой агрохимической композиции на основе лактата полидисперсного хитозана (композиция 20).
Жидкую композицию (1,0 л) на основе лактата полидисперсного хитозана, описанную в примере 1 (композиция 1), высушивали на распылительной сушилке (Mini Spray Dryer В-290) при температуре 120/70°С. Получено 49 г сухой композиции на основе лактата полидисперсного хитозана (композиция 20) в виде аморфного порошка кремового цвета с характерным запахом, с содержанием хитозана 37% и остаточной влажностью 8%. Растворение полученного продукта в воде дает раствор композиции 20 с вязкостью раствора около 37 сПз при содержании хитозана 2%.
ПРИМЕР 9. Получение сухой агрохимической композиции на основе гидрохлорида полидисперсного хитозана (композиция 21).
Жидкую композицию (1,0 л) на основе гидрохлорида полидисперсного хитозана, описанную в примере 7 (композиция 19), высушивали на распылительной сушилке (Mini Spray Dryer В-290) при температуре 120/70°С. Получено 26 г сухой композиции на основе гидрохлорида полидисперсного хитозана (композиция 21) в виде аморфного порошка кремового цвета с характерным запахом, с содержанием хитозана 69% и остаточной влажностью 8%. Растворение полученного продукта в воде дает раствор композиции 21 с вязкостью раствора около 33 сПз при содержании хитозана 2%.
ПРИМЕР 10. Получение сравнительной композиции на основе монодисперсного хитозана со средней молекулярной массой (композиция 22).
Перемешивают смесь воды (4,5 л), молочной кислоты (60 мл, 80%) и хитозана (0,1 кг, степень деацетилирования 84%, средний молекулярный вес 62000 Да) 6 ч при 45°С. К полученной смеси при интенсивном перемешивании медленно прибавляют 1% раствор гидроксида калия до достижения рН 5,3-5. Смесь перемешивают 20 мин, охлаждают, фильтруют через сито из нержавеющей стали 40 меш, доводят водой до 5 л и перемешивают раствор. Получают 5 л композиции 22 с содержанием хитозана около 2% и вязкостью раствора около 58 сПз.
ПРИМЕР 11. Получение сравнительной композиции на основе монодисперсного низкомолекулярного хитозана (композиция 23).
Композиция 23 с вязкостью раствора около 20 сПз получена по методике, описанной в примере 10, из хитозана со степенью деацетилирования 91% и средним молекулярным весом 21000 Да.
ПРИМЕР 12. Получение сравнительной композиции на основе смеси монодисперсных хитозанов с низкой и средней молекулярной массой (композиция 24).
Композиция 24 с вязкостью раствора около 40 сПз получена путем смешения композиций 22 и 23 в соотношении 1:1.
ПРИМЕР 13. Получение сравнительной композиции на основе гидролизата хитозана (композиция 25).
Смесь воды (4,3 л), концентрированной соляной кислоты (65 мл) и хитозана (100 г, степень деацетилирования 94%, средний молекулярный вес 62000 Да) перемешивают 2 ч при 95°С. Смесь охлаждают до 85°С, и в течение 15 мин прибавляют буферный раствор, полученный нейтрализацией раствора молочной кислоты (100 мл, 80%) в воде (300 мл) раствором гидроксида калия (75 г) в воде (200 мл). Смесь перемешивают 15 мин, охлаждают, фильтруют через сито из нержавеющей стали 40 меш, объем раствора доводят водой до 5 л и тщательно перемешивают. Получают 5 л композиции 25 с содержанием хитозана около 2% и вязкостью раствора около 4 сПз.
ПРИМЕР 14. Сравнительное исследование агрохимических композиций для повышения урожайности картофеля.
Исследование влияния композиций на основе полидисперсного хитозана на повышение урожайности картофеля (раннеспелый сорт «Весна») с применением жидкой композиции 1 (пример 1), раствора сухой композиции 20 (пример 8), сравнительных композиций 22-25 (примеры 10-13) и воды в качестве контроля. Клубни картофеля за четыре дня перед посадкой предварительно обрабатывали замачиванием на 2 ч в растворе соответствующей композиции, разбавленной водопроводной водой в соотношении 1:20. Перед посадкой по 50 клубням определялось среднее число ростков в каждой группе, и клубни картофеля высаживались на полях площадью 0,1 га по схеме 70×33. Повторная обработка растений методом распыления проводилась дважды в сухую погоду (в период цветения и 2 неделями позже) раствором соответствующей композиции, разбавленной водопроводной водой в соотношении 1:50. В период уборки урожая на каждом поле было изучено по 5 произвольных участков площадью 2 м2 и вычислены усредненные значения средней массы клубня, общей массы клубней и общей урожайности. Учет массы урожая и его товарности проводили весовым методом. Результаты испытаний математически обработаны по Д.Н. Доспехову.
Результаты, приведенные в таблице 3, показывают, что использование композиций 1 и 20, являющихся предметом настоящего изобретения, приводит к большему росту урожайности и увеличению среднего размера клубней, чем композиций 22-25 на основе монодисперсного хитозана.
ПРИМЕР 15. Пример применения агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана для повышения урожайности огурца при выращивании в условиях закрытого грунта.
Исследование влияния композиции на основе полидисперсного хитозана (композиция 1) на повышение урожайности выполнено на огурце (гибрид F1 Рябинушка) при выращивании в условиях закрытого грунта в сравнении с крезацином в качестве эталонного стимулятора. Посев семян проводили в горшки 10×10 см, наполненные рассадной смесью, высадку рассады проводили через 23 дня в грунтовую пленочную теплицу с густотой посадки 4 растения на 1 м2. Контрольную группу растений выращивали без обработки. В эталонной группе семена замачивали 30-40 мин перед посевом в растворе крезацина (расход препарата 1 г/кг семян, рабочего раствора 1 л/кг). В опытной группе семена замачивали в растворе композиции 1 (расход 25 мл/кг, расход рабочего раствора 1 л/кг) перед посевом в течение 12 ч. Опрыскивание растений проводили за 7 дней до высадки (расход композиции 10 л/га, рабочего раствора 300 л/га), через 7 дней после высадки в грунт и далее 3 опрыскивания с интервалом 14 дней (расход композиции 4 л/га, рабочего раствора 300 л/га). Площадь опытных делянок 10 м2, повторность 3-х кратная. Учет массы урожая и его товарности проводили весовым методом. Биохимический состав продукции определяли по стандартным методикам: содержание сухого вещества - термостатно-весовым методом. Результаты испытаний математически обработаны по Д.Н. Доспехову.
Предпосевная обработка семян огурца раствором композиции 1 оказывает стимулирующее действие на рост и развитие рассады и ускоряет сроки прохождения фенофаз огурца на 2-4 дня по сравнению с контролем и обеспечивает достижение фазы массового созревания плодов на 4 дня раньше, чем в контроле. Различия с эталоном составляют 1-2 дня.
Результат учета урожая показывает, что применение композиции на основе полидисперсного хитозана (композиции 1) обеспечивает повышение урожайности на 2,7 кг/м2, увеличивает количество ранней продукции, а также снижает выход нестандартной продукции и уменьшает потери урожая от белой гнили (таблица 4). Урожайность за первый месяц плодоношения превышала контроль на 2 кг/м2 при снижении выхода нестандартной продукции. К концу вегетационного периода растения в теплице были в значительной степени поражены болезнями, что увеличило выход нестандартных плодов в контрольной группе. Изучение биохимического состава плодов огурца показало, что при обработке композицией на основе полидисперсного хитозана повышается процентное содержание сухого вещества, по сравнению с контролем и эталоном, в то время как содержание сахара и витамина С практически не изменяется.
Таким образом, результаты экспериментов показывают, что применение композиции, являющейся предметом настоящего изобретения, вызывает стимулирование роста и развития огурца, ускорение плодообразования, увеличение урожайности и повышение качества продукции, а также толерантности растений к заболеваниям при выращивании в условиях закрытого грунта.
ПРИМЕР 16. Пример применения агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана для повышения урожайности огурца.
Исследование влияния композиции на основе полидисперсного хитозана (композиция 2) на повышение урожайности выполнено на огурце (позднеспелый сорт Феникс) при выращивании в условиях открытого грунта в сравнении с крезацином в качестве эталонного стимулятора. Посев семян проводили в горшки 10×10 см, наполненные рассадной смесью, высадку рассады проводили через 25 дней в открытый грунт. Контрольную группу растений выращивали без обработки. В эталонной группе семена замачивали на 30-40 мин перед посевом в растворе крезацина (расход препарата 1 г/кг семян, рабочего раствора 1 л/кг). Двукратное опрыскивание растений проводили в фазу 2-4 настоящих листа и в фазе бутонизации с расходом препарата 15 г/га (расход рабочего раствора 300 л/га). В опытной группе семена замачивали в растворе композиции 2 (расход 25 мл/кг, расход рабочего раствора 1 л/кг) перед посевом в течение 12 ч. Опрыскивание растений проводили за 7 дней до высадки (расход композиции 10 л/га, рабочего раствора 300 л/га), через 7 дней после высадки в грунт и далее 3 опрыскивания с интервалом в 21 день (расход композиции 4 л/га, рабочего раствора 300 л/га). Площадь опытных делянок 20 м2, повторность 4х кратная. Учет массы урожая и его товарности проводили весовым методом. Биохимический состав продукции определяли по стандартным методикам: содержание сухого вещества - термостатно-весовым методом. Результаты испытаний математически обработаны по Д.Н. Доспехову.
Из данных таблицы 5 видно, что применение агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана для обработки семян и растений значительно повышает общую урожайность огурца (на 54%) и особенно в течение первого месяца плодоношения (ранний урожай) 83%, а также несколько увеличивают массу плода и по активности превосходит эталон крезацин. Композиция на основе хитозана и эталон крезацин практически не влияют на качества урожая (содержание сахара, витамина С, вкусовые качества, запах).
Таким образом, результаты экспериментов показывают, что применение композиции, являющейся предметом настоящего изобретения, вызывает стимулирование роста и развития растения огурца, ускорение плодообразования, увеличение урожайности и повышение качества продукции.
ПРИМЕР 17. Пример применения композиции на основе полидисперсного хитозана для повышения урожайности томата.
Исследование влияния композиции на основе полидисперсного хитозана (композиция 2) на повышение урожайности выполнено на томате (полуиндетерминантный среднеранний сорт Дар Заволжья) при выращивании в условиях открытого грунта в сравнении с крезацином в качестве эталонного стимулятора. Посев семян проводили в горшки 10×10 см, наполненные рассадной смесью, высадку рассады проводили через 28 дней в открытый грунт по схеме 60×40. Контрольную группу растений выращивали без обработки. В эталонной группе семена замачивали на 30-40 мин перед посевом в растворе крезацина (расход препарата 1 г/кг семян, рабочего раствора 1 л/кг). Двукратное опрыскивание растений проводили в фазу 2-4 настоящих листа и в фазе бутонизации с расходом препарата 15 г/га (расход рабочего раствора 300 л/га). В опытной группе семена замачивали в растворе композиции 2 (расход 25 мл/кг, расход рабочего раствора 1 л/кг) перед посевом в течение 12 ч. Опрыскивание растений проводили за 7 дней до высадки (расход композиции 10 л/га, рабочего раствора 300 л/га), через 7 дней после высадки в грунт и далее 3 опрыскивания с интервалом в 21 день (расход композиции 4 л/га, рабочего раствора 300 л/га). Площадь опытных делянок 20 м2, повторность 4х кратная. Учет массы урожая и его товарности проводили весовым методом. Биохимический состав продукции определяли по стандартным методикам: содержание сухого вещества - термостатно-весовым методом. Результаты испытаний математически обработаны по Д.Н. Доспехову.
Из представленных в таблице 6 данных видно, что процесс плодообразования с применением в технологии возделывания томата агрохимической композиции на основе хитозана протекает более интенсивно. Хотя плоды по размеру существенно не отличаются от плодов контрольной делянки, но за счет значительного повышения числа плодов на кусте урожайность при обработке растений композицией на основе хитозана существенно возрастает. Прибавка урожая при применении композиции на основе хитозана достигает 16,7% по сравнению с контролем, в то время как при применении крезацина урожайность увеличилась на 9,5%. Также применение композиции улучшает качество плодов за счет повышения содержания сухого вещества, в то время как коэффициент сахаристости плодов и кислотность не отличаются от контроля.
Таким образом, результаты показывают, что применение композиции, являющейся предметом настоящего изобретения, вызывает стимулирование роста и развития растения томат, увеличение урожайности и повышение качества продукции.
ПРИМЕР 18. Пример применения агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана для повышения урожайности сахарной свеклы.
Исследование влияния композиции на основе полидисперсного хитозана (композиция 2) на повышение урожайности выполнено на сахарной свекле (раннеспелый сорт Орикс) в сравнении с новосилом в качестве эталонного стимулятора. Посев семян проводили в открытый грунт на глубину 2-3 см, ширина междурядий 45 см. Контрольную группу растений выращивали без обработки. В эталонной группе проводили двукратное опрыскивание растений новосилом в фазу 8-10 настоящих листьев и через 15 дней после первого, с расходом композиции 30 мл/га (расход рабочего раствора 300 л/га). В опытной группе опрыскивание растений проводили в фазу 2-4 настоящих листьев и через 30 дней после обработки (расход композиции 10 л/га, рабочего раствора 300 л/га), через 7 дней после высадки в грунт и далее 3 опрыскивания с интервалом в 21 день (расход композиции 10 л/га, рабочего раствора 300 л/га). Площадь опытных делянок 20 м2, повторность 4х кратная. При уборке проводился биометрический анализ урожая (определяли размеры и массу корнеплода), показатели качества корнеплодов (содержание в них сахара, выход сахара с 1 га). Результаты испытаний математически обработаны по Д.Н. Доспехову.
Как видно из данных таблицы 7, двукратная обработка растений сахарной свеклы композицией 2 на основе полидисперсного хитозана стимулирует процесс нарастания корнеплода и жизнеспособность листового аппарата, что дает существенную прибавку урожая (28,9%), а также повышает сахаристость корнеплода и значительно повышает сбор сахара. Расчетная величина сбора сахара с гектара, при применении хитозана повышается на 43,1% по отношению к контролю, в то время как при применении новосила - 34,8%.
Таким образом, результаты показывают, что применение композиции, являющейся предметом настоящего изобретения, вызывает стимулирование роста и развития растения сахарная свекла, увеличение урожайности и повышение качества продукции.
ПРИМЕР 19. Пример применения агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана для повышения урожайности подсолнечника.
Исследование влияния композиции на основе полидисперсного хитозана (композиция 2) на повышение урожайности выполнено на подсолнечнике (гибридный среднеранний высокомасличный сорт Сигнал F1) в сравнении с лариксином в качестве эталонного стимулятора. Посев семян проводили в открытый грунт на глубину 3-4 см, ширина междурядий 50 см. Контрольную группу растений выращивали без обработки. В эталонной группе семена обрабатывали перед посевом в растворе лариксина (расход препарата 100 мл/т семян, рабочего раствора 10 л/т) и в фазе массового цветения с расходом препарата 10 мл/га (расход рабочего раствора 300 л/га). В опытной группе семена обрабатывали раствором композиции 2 (расход 2 л/т, расход рабочего раствора 10 л/т) перед посевом с последующей обработкой растений в фазе 2-4 листьев (расход композиции 10 л/га, рабочего раствора 300 л/га), через 7 дней после высадки в грунт и далее 3 опрыскивания с интервалом в 21 день (расход композиции - 5 л/га, рабочего раствора 300 л/га). Площадь опытных делянок 25 м2, повторность 4х кратная. При уборке проводился биометрический анализ урожая, показатели качества (натуру, масличность) и урожайность с 1 га. Результаты испытаний математически обработаны по Д.Н. Доспехову.
Обработка семян и растений композицией на основе хитозана усилила ростовые процессы и способствовала формированию большого числа выполненных семян. Данные таблицы 8 указывают на то, что обработка семян композицией 2 способствует формированию более крупных и тяжелых корзинок (диаметр 19 см, вес 202 г), чем в контроле и при применении лариксина. Это обеспечивает значительную прибавку урожая (3,2 ц/га или 16%), а также повышает качество семян. Существенные увеличение отмечено и в значениях показателей натуры, массе 1000 семян и масличности.
Таким образом, результаты показывают, что применение композиции, являющейся предметом настоящего изобретения, вызывает стимулирование роста и развития подсолнечника, увеличение урожайности и повышение качества продукции.
ПРИМЕР 20. Пример применения агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана для повышения урожайности винограда.
Исследование влияния композиции на основе полидисперсного хитозана (композиция 2) на повышение урожайности выполнено на винограде (средне-поздний сорт Дойна) в сравнении с цирконом в качестве эталонного стимулятора. Контрольную группу растений выращивали без обработки. В эталонной группе растения обрабатывали в фазе массового цветения и повторно через 14 дней с расходом препарата 200 мл/га (расход рабочего раствора 800 л/га). В опытной группе растения обрабатывали раствором композиции 2, начиная с фазы появления первых листьев, и далее с интервалом в 15 дней до созревания урожая (восьмикратно, расход композиции 10 л/га, рабочего раствора 800 л/га). Площадь опытных делянок 25 м2, повторность 4х кратная. При уборке проводился биометрический анализ урожая (определяя массу грозди, число ягод в грозди), показателей качества (содержание в ягодах сахара) и урожайности с 1 га. Результаты испытаний математически обработаны по Д.Н. Доспехову.
Результаты эксперимента, представленные в таблице 9, показывают, что обработка растений винограда композицией на основе хитозана стимулирует формирование более крупных по размеру и массе гроздей. Значительное увеличение массы грозди приводит к повышению урожайности. Величина прибавки урожая (26,9%) при применении композиции 2 превосходит эталонный препарат циркон. Кроме того, обработка растений винограда хитозаном приводит к повышению содержания сахара.
Таким образом, результаты эксперимента показывают, что применение композиции, являющейся предметом настоящего изобретения, вызывает увеличение урожайности винограда и повышение качества продукции.
ПРИМЕР 21. Пример применения агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана для повышения стрессо- и болезнеустойчивости при хранении рассады земляники садовой в осенне-зимний период.
Исследование влияния композиций полидисперсного хитозанана стимуляцию стрессо- и болезнеустойчивости растений применительно к технологии «фриго» для хранения рассады земляники садовой (Fragaria ananassa) в осенне-зимний период. Для экспериментов использованы розетки земляники (сорт Хоней), полученные на мульче. Розетки отсоединяли от маточного растения, обрабатывали тестируемыми растворами, помещали в полиэтиленовые пакеты и хранили в холодильнике при температуре -2°С. Контрольную группу растений обрабатывали водой, а экспериментальную группу - рабочим раствором композиции 2 (25 мл/л).
В первом эксперименте исследовано влияние композиции на основе полидисперсного хитозанана на динамику хранения рассады. Результаты показывают, что применение агрохимической композиции, являющейся предметом настоящего изобретения существенно увеличивает срок хранения рассады «фриго» (таблица 10).
Во втором эксперименте рассаду «фриго» после 50 суток хранения при температуре -2°С укореняли в закрытом грунте. Для укоренения в опыте использован грунт из верхового торфа, перлита и вермикулита в объемном соотношении 5:4:1 с содержанием питательных элементов N45P45K45. Контейнеры наполняли грунтом, укореняли розетки на глубину 1,5 см, и выдерживали растения в оптимальных для корнеобразования условиях: влажность воздуха 90%, температура воздуха 22°С, температура субстрата 23°С. В условиях для укоренения розетки часто поражаются корневыми гнилями и сапротрофными грибами. Без применения фунгицидов поражение розеток быстро распространяется по контейнеру и количество пораженных розеток может достигать более 60%. В контрольной группе растений розетки обрабатывали водой. В эталонной группе растения обрабатывали раствором фунгицида балейтоном (рабочий раствор 1 г/л). В экспериментальных группах проводили обработку розеток перед укоренением рабочими растворами композиций 2 и 7 (25 мл/л).
Полученные результаты показывают, что обработка розеток земляники агрохимическими композициями на основе полидисперсного хитозана увеличивает укоренение рассады на 12-23%, значительно стимулирует корнеобразование, и превосходит по эффективности применение фунгицида балейтон, использованного в эталонной группе растений (таблица 11).
Таким образом, результаты, представленные в таблицах 10 и 11, показывают, что обработка розеток агрохимическими композициями на основе полидисперсного хитозана способствует увеличению сроков хранения рассады «фриго», а также значительно стимулирует укоренение и корнеобразование у пересаживаемых растений.
ПРИМЕР 22. Пример применения композиции на основе полидисперсного хитозана для укореняемости и развития черенков.
Возможность использования заявленных композиций в качестве стимуляторов корнеобразования и развития при предпосадочной обработке зеленых черенков исследовано на крыжовнике (трудноукореняемый универсальный сорт Красная заря). Для черенкования использованы веточки первого порядка длиной около 20 см с 8-10 узлами. В контрольной группе для стимуляции корнеобразования нарезанные черенки погружали на 16 ч в раствор (30 мг/л) индолилмасляной кислоты. В экспериментальных группах черенки погружали на 1 ч в рабочий раствор композиций 2 или 8 (25 мл/л). Повторность опытов двукратная, в повторностях по 50 черенков. Черенки высаживали в субстрат с заглублением на два сантиметра, смешанный из перлита и торфа (2:1) с использованием кассет с диаметром ячеек 5 см. Укоренение черенков проводили в теплице с туманообразующей установкой и высаживали в грунт на доращивание.
Полученные результаты, представленные в таблице 12, показывают, что обработка зеленых черенков композициями на основе полидисперсного хитозана увеличивает укореняемость черенков крыжовника на 26-38%, значительно стимулирует корнеобразование и превосходит по эффективности применение индолилмасляной кислоты, используемой в контрольной группе растений.
Осенью все укорененные черенки с неповрежденным комом были высажены в открытый грунт. Перезимовка и доращивание саженцев показали существенное влияние полидисперсного хитозана на иммунную систему исследуемых растений и их антистрессовую устойчивость к неблагоприятным внешним воздействиям.
Саженцы опытных групп по всем показателям превышали контрольную группу (таблица 13). При перезимовке полностью (100%) сохранились черенки, обработанные заявленными композициями, что на 40% превосходит показатель в контроле. Доращивание саженцев, также показало преимущество композиций (доля саженцев с сильным развитием 80-85% против 60% в контроле). Наиболее значимый эффект при обработке композициями на основе полидисперсного хитозана проявился на развитии корней саженцев и зеленой части растений.
Очевидно, что композиции на основе полидисперсного хитозана повышают укореняемость и оказывают адаптогенное действие на молодые растения, что способствует их приживаемости особенно при сложных условиях пересадки и укоренения.
Claims (6)
1. Способ получения агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана, основанный на постепенном введении хитозана с молекулярной массой от 10000 до 300000 Да и степенью деацетилирования от 65 до 98% в условия деполимеризации под действием кислот, окислителей, нитрозирующих агентов или ферментов.
2. Способ получения агрохимической композиции по п. 1, в котором постепенная деполимеризация хитозана проводится действием кислоты, путем постепенного прибавления хитозана к эквивалентному или большему, чем эквивалентному, водному раствору минеральной или органической кислоты, при температуре от 50 до 140°С, в течение от 30 до 300 мин.
3. Агрохимическая композиция, приготовленная согласно любому из пп. 1 или 2, содержащая от 0,001 до 70% полидисперсного хитозана.
4. Агрохимическая композиция, содержащая от 0,001 до 70% полидисперсного хитозана, приготовленная согласно любому из пп. 1 или 2, характеризующаяся наличием одной или более нефитотоксичных кислот или их солей, в которой кислота выбрана из соляной, серной, фосфорной, молочной, муравьиной, уксусной, пировиноградной, щавелевой, малоновой, янтарной, адипиновой, лимонной, глутаминовой, бензойной, салициловой, 2-(индолил-3)уксусной, 4-(индолил-3)масляной, сорбиновой, гуминовой кислот, метионина.
5. Агрохимическая композиция, полученная на основе полидисперсного хитозана, приготовленная согласно п. 1 или 2, характеризующаяся наличием в составе поверхностно-активных веществ, органических растворителей, неорганических солей, антиоксидантов, консервантов, стимуляторов роста растений, удобрений, микронутриентов или других агрохимических добавок или нефитотоксичных биологически активных веществ.
6. Способ стимулирования роста и повышения урожайности культивируемых растений, заключающийся в обработке растений, семян, клубней, корней, черенков, листьев, стеблей или другого посадочного материала агрохимической композицией по п. 3, или 4, или 5, характеризующейся содержанием не менее 0,001% полидисперсного хитозана.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017139708A RU2675485C1 (ru) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | Получение и применение агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017139708A RU2675485C1 (ru) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | Получение и применение агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2675485C1 true RU2675485C1 (ru) | 2018-12-19 |
Family
ID=64753051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017139708A RU2675485C1 (ru) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | Получение и применение агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2675485C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734945C1 (ru) * | 2019-12-18 | 2020-10-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный университет" | Способ борьбы с негативными эффектами трудно устранимых травянистых фитоценозов на прилегающие агрофитоценозы |
CN114208848A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-03-22 | 安徽科技学院 | 一种含有壳聚糖的玉米生长调节剂及其制备、使用方法 |
CN116058375A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-05-05 | 山东实力农业股份有限公司 | 一种用壳聚糖促进果蔬类作物生根的方法 |
EP4413860A1 (fr) * | 2023-02-09 | 2024-08-14 | Amiroy | Composition biostimulante pour les vegetaux a base de chitosanes |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003342105A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-12-03 | Showa Denko Kk | キトサンを含む植物の耐病性及び成長を向上する組成物 |
US20040011101A1 (en) * | 2000-07-28 | 2004-01-22 | Newton Adrian C | Agricultural composition and method for treatment of plants therewith |
RU2605266C2 (ru) * | 2010-05-04 | 2016-12-20 | Вискогель АБ | Композиция хитозана |
-
2017
- 2017-11-15 RU RU2017139708A patent/RU2675485C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040011101A1 (en) * | 2000-07-28 | 2004-01-22 | Newton Adrian C | Agricultural composition and method for treatment of plants therewith |
JP2003342105A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-12-03 | Showa Denko Kk | キトサンを含む植物の耐病性及び成長を向上する組成物 |
RU2605266C2 (ru) * | 2010-05-04 | 2016-12-20 | Вискогель АБ | Композиция хитозана |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734945C1 (ru) * | 2019-12-18 | 2020-10-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный университет" | Способ борьбы с негативными эффектами трудно устранимых травянистых фитоценозов на прилегающие агрофитоценозы |
CN114208848A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-03-22 | 安徽科技学院 | 一种含有壳聚糖的玉米生长调节剂及其制备、使用方法 |
CN114208848B (zh) * | 2022-01-20 | 2023-02-28 | 安徽科技学院 | 一种含有壳聚糖的玉米生长调节剂及其制备、使用方法 |
EP4413860A1 (fr) * | 2023-02-09 | 2024-08-14 | Amiroy | Composition biostimulante pour les vegetaux a base de chitosanes |
FR3145668A1 (fr) * | 2023-02-09 | 2024-08-16 | Amiroy | Composition pour les végétaux à base de chitosanes |
CN116058375A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-05-05 | 山东实力农业股份有限公司 | 一种用壳聚糖促进果蔬类作物生根的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5188655A (en) | Plant growth enhancing compositions using gibberellins, indoleacetic acid and kinetin | |
RU2675485C1 (ru) | Получение и применение агрохимической композиции на основе полидисперсного хитозана | |
CN103951523A (zh) | 植物均衡生长调节剂及其制备方法 | |
EP1975141A1 (en) | Method for promoting plant growth and improving plant quality and growth-promoting agent and quality-improving agent to be used in the method | |
JP2001511017A (ja) | 子葉植物の処理方法 | |
KR101502503B1 (ko) | 천연 미네랄 성분을 이용한 과일, 채소 또는 곡식 재배방법 | |
JP2007308434A (ja) | 植物生長促進剤 | |
AU2014206502A1 (en) | Melanoidins and their use for improving properties of plants | |
WO2014062079A1 (ru) | Стимулятор и способ стимуляции роста и развития растений | |
KR100612641B1 (ko) | 천연광물을 이용한 채소의 재배방법 | |
CN107873445A (zh) | 一种马铃薯的高产种植方法 | |
JP2014503498A (ja) | 植物成長増強混合物及び該混合物の適用方法 | |
DE69810449T2 (de) | Verfahren zur behandlung von keimblättrigen pflanzen | |
WO2022004741A1 (ja) | 植物栽培方法及び植物活力剤 | |
RU2450516C1 (ru) | Способ получения пастообразного продукта для стимуляции роста и развития растений и пастообразный продукт для стимуляции роста и развития растений | |
KR100395834B1 (ko) | 식물뿌리의 생육촉진용 수성알칼리 제제 및 수성제제, 및 토양 또는 수경수 중의 식물뿌리의 생육촉진방법 | |
RU2715696C1 (ru) | Способ возделывания картофеля с цветной мякотью | |
JP2001302426A (ja) | 抗菌性植物活性剤 | |
RU2556902C1 (ru) | Экологически безопасный способ возделывания картофеля | |
KR20050111555A (ko) | 차가버섯 및 그 추출물을 이용한 식물의 발아 및 생육 방법 | |
Sankar et al. | Effect of organic farming practices on post harvest storage life and organoleptic quality of yellow onion (Allium cepa). | |
RU2731579C1 (ru) | Способ применения биологических препаратов в технологии возделывания картофеля на серых лесных почвах центрального нечерноземья | |
KR20020014190A (ko) | 키토산-알긴산과 무화과 추출액을 이용한 무공해 생물농약 제조방법 | |
CN113845388A (zh) | 一种有机红薯专用水溶肥料及其制备方法 | |
JP2022066901A (ja) | サトイモ科植物の栽培方法及びサトイモ科植物の栽培用の植物活力剤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191116 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210629 |