RU2748076C1

RU2748076C1 - Способ предпосевной обработки семян бобовых луговых трав

Info

Publication number: RU2748076C1
Application number: RU2020129873A
Authority: RU
Inventors: Валерий Николаевич Зеленков; Вячеслав Васильевич Латушкин; Вадим Владимирович Потапов; Владимир Михайлович Косолапов; Сарра Абрамовна Бекузарова; Мария Ивановна Иванова; Анатолий Федорович Разин; Татьяна Николаевна Сурихина
Original assignee: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства"
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2021-05-19

Abstract

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ предпосевной обработки семян бобовых луговых трав, включающий использование кремнийсодержащего препарата. Для предпосевной обработки семян готовят рабочие водные золи гидротермального нанокремнезема концентраций 0,05-0,0005 % масс. на основе исходного водного золя нанокремнезема 2,5%-ной концентрации с преобладанием размеров составляющих его частиц 10-20 нм, который получают из гидротермальных растворов Мутновского месторождения Камчатки. Время экспозиции семян в приготовленных разбавленных водой золях гидротермального нанокремнезема составляет 120 минут. Способ позволяет повысить эффективность стимулятора природного происхождения для развития растений на стадии проращивания семян. 2 табл., 5 пр.

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к повышению всхожести семян растений в растениеводстве и использования в получении пророщенных семян и микрозелени на основе бобовых луговых культур.

Известен способ, при котором используют для предпосевной обработки семян крезацин - синтетический аналог фитогормона ауксина, который смешивают с раствором дифенилмочевины (патент № 2370936, опубликован 20.05.2009, МПК А01С1/06)

Используют также ряд методов с применением крезацина, в которых дополнительно вводят и другие вещества, повышающие всхожесть семян (патенты: № 2454057, опубликован 11.03.20011, 2576534, опубликован 10.07.2014, 2583091 опубликован 10.05.2016, МПК А01С1/06)

Однако все указанные технические решения достаточно сложные, поскольку требуют дополнительного введения стимулирующих веществ.

Наиболее близким техническим решением является способ, где в качестве стимулятора для получения микрозелени индау посевного, используют водный золь нанокремнезема (Зеленков В.Н., Иванова М.И., Потапов В.В., Литнецкий А.В. «Гидротермальный нанокремнезем в технологии выращивания микрозелени индау посевного «Сборник научных трудов «Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты». Выпуск 25. - М.: РАЕН, 2017. - с.56-63).

В известном способе-прототипе водный золь нанокремнезема разных концентраций используют как дозированную подкормку в семенные лунки растений, начиная от посева семян внося ее при поливе через день. Это ограничивает использование данного стимулятора роста растений и усложняет технологию.

Технический результат - расширение возможностей использования водных золей нанокремнезема, гидротермального (природного) происхождения, и определенных его концентраций для повышения всхожести семян бобовых луговых культур роста и продуктивности, с реализацией технологий получения проросших семян, использования их для получения микрозелени или в качестве предпосевной обработки в полевом кормопроизводстве, а также для использования в селекции для получения новых высокопродуктивных сортов, отзывчивых на удобрения

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что для обработки бобовых луговых культур, повышения их всхожести, высоты, продуктивности на стадии проращивания семян в отличие от прототипа, семена перед посевом предварительно замачивают на 120 минут в водном золе гидротермального нанокремнезема концентрации 0,050–0,0005%.

Способ осуществляют следующим образом

Водный золь гидротермального нанокремнезема (ГНК) получен ультрафильтрационным, мембранным концентрированием наночастиц SiO_2, после поликонденсации молекул ортокремневой кислоты в гидротермальном растворе Мутновского месторождения Камчатки (производство ООО «Наносилика»). Используемый в испытаниях исходный золь нанокремнезема характеризовался начальной концентрацией по кремнезему 2,5 %, полидисперсностью составляющих его наночастиц с преобладанием частиц размером 10-20 нм. Для обработки семян золь ГНК разводили дистиллированной водой до рабочих концентраций от 0,05 до 0,0005% по кремнезему Гидротермальный нанокремнезем обладает высокой биохимической активностью, высокой скоростью проникновения в семена растений, высокой сорбционную емкостью за счет размеров частиц кремнезема и их площади поверхности до 500 см²/г. В приготовленном рабочем растворе гидротермального кремнезема отсутствуют токсические вещества, что придает предлагаемому решению более высокую экологичность и биодоступность для семян, в частности, к эндосперму и позволяет интенсифицировать процесс проращивания семян в темноте для решения различных биотехнологических и селекционных задач.

Реализация способа приведена в нижеприведенных примерах.

Пример 1. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,05% исходный золь нанокремнезема концентрации 2,5 %, вводили из расчета 10 мл ГНК в 490 мл дистиллированной воды и перемешивали при комнатной температуре.

Семена бобовых видов луговых растений: клевер (сорта Марс, Павловский 16) и люцерны (сорта Селена и Пастбищная 77) обрабатывали полученным рабочим раствором, выдерживая их в растворе в течение 20 минут. В качестве контроля проводили обработку семян дистиллированной водой, выдерживая их в ней в течение 120 минут. Далее размещали семена растений по 1,5г на блоки минеральной ваты размерами 25х18 (450 см² ). Для каждого варианта обработки семян водными золями ГНК проводили 3 повторности для каждой концентрации ГНК. Проверку всхожести семян проводили на 7-е сутки проращивания в темноте в термостате при комнатной температуре (22⁰ С). На 3-и сутки термостатирования семян определяли энергию их прорастания. Термостатирование семян растений в процессе проращивания проводили при поддерживании увлажнения минеральной ваты дистиллированной водой.

Пример 2. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,01% использовали 100 мл рабочего раствора ГНК концентрации 0,05% (см.пример 1), который разводили дистиллированной водой до объема 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.

Обработку полученным раствором ГНК 4-х сортов семян бобовых луговых культур клевера и люцерны проводили аналогично приведенной схеме в примере 1.

Пример 3. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,005% использовали 250 мл рабочего раствора ГНК концентрации 0,01% (см.пример 2), который разводили дистиллированной водой до объема 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.

Обработку полученным раствором ГНК 4-х сортов семян бобовых луговых культур клевера и люцерны проводили аналогично приведенной схеме в примере 1,2.

Пример 4. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,001% использовали 100 мл рабочего раствора ГНК концентрации 0,005% (см.пример 3), который разводили дистиллированной водой до объема 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.

Обработку полученным раствором ГНК 4-х сортов семян бобовых луговых культур клевера и люцерны проводили аналогично приведенной схеме в примере 1,2,3.

Пример 5. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,0005% использовали 250 мл рабочего раствора ГНК концентрации 0,001% (см.пример 4), который разводили дистиллированной водой до объема 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.

Обработку полученным раствором ГНК 4-х сортов семян бобовых луговых культур клевера и люцерны проводили аналогично приведенной схеме в примере 1,2,3,4.

Проращивание семян бобовых культур осуществляли в темноте в соответствии с ГОСТ 12038-84 («Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести». - М. Стандартинформ, 2011).

Таблица 1 Влияние водных золей ГНК на энергию прорастания семян (в %, 3-и сутки после посева) и всхожесть семян бобовых луговых культур (7-е сутки после посева)

Культура, сорт	Варианты по концентрациям ГНК в растворах обработки семян	% проросших семян
Культура, сорт	Варианты по концентрациям ГНК в растворах обработки семян	Энергия прорастания	Всхожесть
Клевер, сорт Марс	0,05	33,0	51,1
	0,01	33,7	52,1
	0,005	34,1	51,8
	0,001	33,6	51,8
	0,0005	33,1	51,3
	Контроль ( без обработки)	33,3	51,4
Клевер, сорт Павловский 16	0,05	27,2	59,4
	0,01	27,0	59,9
	0,005	27,4	60,5
	0,001	27,0	59,8
	0,0005	26,8	60,2
	Контроль (без обработки)	26,9	59,8
Люцерна, сорт Селена	0,05	41,9	77,2
	0,01	42,2	78,1
	0,005	41,9	77,9
	0,001	42,3	78,2
	0,0005	41,8	77,9
	Контроль ( без обработки)	41,7	77,8
Люцерна, сорт Пастбищная 77	0,05	45,5	81,1
	0,01	45,8	80,9
	0,005	46,1	82,0
	0,001	44,8	80,8
	0,0005	45,8	81,1
	Контроль ( без обработки)	44,9	80,7

Таблица 2. Высота, продуктивность проростков при проращивании в темноте семян бобовых луговых видов растений на 7-е сутки от посева

культура, сорт	Концентрация ГНК в рабочем растворе	Высота ростков семян на 7 сутки	Увеличение высоты ростков, %	Масса 100 ростков, г	Увеличение массы ростков %
Клевер, сорт Марс	0,05	44	7,3	2,5	13,6
	0,01	47	14,6	2,8	27,3
	0,005	48	17,1	3,1	40,9
	0,001	48	17,1	2,9	31,8
	0,0005	43	4,9	2,4	9,1
	контроль	41	-	2,2	-
Клевер, сорт Павловский 16	0,05	34	0	2,1	0
	0,01	35	3,0	2,2	4,8
	0,005	38	11,8	2,4	14,3
	0,001	37	8,8	2,3	9,5
	0,0005	35	3,0	2,2	4,8
	контроль	34	-	2,1	-
Люцерна, сорт Селена	0,05	60	0	3,3	6,5
	0,01	61	1,7	3,6	16,1
	0,005	63	5,0	3,8	22,6
	0,001	63	5,0	3,9	25,8
	0,0005	60	0	3,6	16,1
	контроль	60	-	3,1	-
Люцерна, сорт Пастбищная 77	0,05	63	0	3,2	3,2
	0,01	65	3,2	3,3	6,5
	0,005	67	6,3	3,4	9,7
	0,001	66	5,0	3,5	12,9
	0,0005	66	5,0	3,2	3,2
	контроль	63	-	3,1	-

Как видно из таблиц 1 и 2 применение наноразмерного кремнезема благотворно сказывается на этапе проращивания семян бобовых луговых культур независимо от их вида и сорта.

Применение ГНК при предпосевной обработке семян повышает всхожесть для всех исследованных сортов клевера и люцерны (табл.1) от 0,4 % (клевер, сорт Марс) до 1,7 % (люцерна, сорт Пастбищная 77).

Наибольший эффект воздействия наночастиц кремнезема гидротермального происхождения, проявился при проращивании семян бобовых луговых культур по показателям высоты ростков на 7-й день проращивания, их продуктивности по показателю массы 100 ростков, что соответствовало максимальному показателю для клевера сорта Марс (увеличение высоты растений до 17,1 % и продуктивности до 41 %.

Полученные данные позволяют заключить, что нанокремнезем гидротермального происхождения является стимулятором развития растений бобовых луговых культур на стадии проращивания семян при гетеротрофном питании и может найти применение для снижения трудоемкости и затрат на предпосевную обработку семян, повышения эффективности и расширения области применения в технологии получения микрозелени клевера, люцерны, для использования в селекции и в полевом (луговом) агропроизводстве.

Claims

Способ предпосевной обработки семян бобовых луговых трав, включающий использование кремнийсодержащего препарата, отличающийся тем, что для предпосевной обработки семян готовят рабочие водные золи гидротермального нанокремнезема концентраций 0,05-0,0005 % масс. на основе исходного водного золя нанокремнезема 2,5%-ной концентрации с преобладанием размеров составляющих его частиц 10-20 нм, который получают из гидротермальных растворов Мутновского месторождения Камчатки, при этом время экспозиции семян в приготовленных разбавленных водой золях гидротермального нанокремнезема составляет 120 минут.