RU2813322C1 - Method for pre-sowing seed treatment to stimulate formation of green pigments - Google Patents
Method for pre-sowing seed treatment to stimulate formation of green pigments Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813322C1 RU2813322C1 RU2023120906A RU2023120906A RU2813322C1 RU 2813322 C1 RU2813322 C1 RU 2813322C1 RU 2023120906 A RU2023120906 A RU 2023120906A RU 2023120906 A RU2023120906 A RU 2023120906A RU 2813322 C1 RU2813322 C1 RU 2813322C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seeds
- seed treatment
- green pigments
- sowing seed
- aqueous solution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000009331 sowing Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000001056 green pigment Substances 0.000 title abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical class O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims abstract description 4
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 4
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical class OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 claims 1
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 abstract description 5
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 abstract description 4
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- BTLHODXEDLCLAD-UHFFFAOYSA-N 2-(carboxymethylamino)butanedioic acid Chemical compound OC(=O)CNC(C(O)=O)CC(O)=O BTLHODXEDLCLAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 3
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 3
- 241000219315 Spinacia Species 0.000 description 3
- VIEYMVWPECAOCY-UHFFFAOYSA-N 7-amino-4-(chloromethyl)chromen-2-one Chemical compound ClCC1=CC(=O)OC2=CC(N)=CC=C21 VIEYMVWPECAOCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000009337 Spinacia oleracea Nutrition 0.000 description 2
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- PQHYOGIRXOKOEJ-UHFFFAOYSA-N 2-(1,2-dicarboxyethylamino)butanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)NC(C(O)=O)CC(O)=O PQHYOGIRXOKOEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000980673 Homo sapiens Multicilin Proteins 0.000 description 1
- 241000188250 Idas Species 0.000 description 1
- 102100024179 Multicilin Human genes 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940088623 biologically active substance Drugs 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 229930002868 chlorophyll a Natural products 0.000 description 1
- 229930002869 chlorophyll b Natural products 0.000 description 1
- NSMUHPMZFPKNMZ-VBYMZDBQSA-M chlorophyll b Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C=O)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 NSMUHPMZFPKNMZ-VBYMZDBQSA-M 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 230000001863 plant nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003443 succinic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к способу предпосевной обработки семян химическими средствами, воздействующими на процессы жизнедеятельности растений, и может быть применено в сельском хозяйстве, в частности, в качестве стимулятора образования зеленых пигментов.The invention relates to a method for pre-sowing treatment of seeds with chemicals that affect the vital processes of plants, and can be used in agriculture, in particular, as a stimulator for the formation of green pigments.
Известен способ предпосевной обработки семян [Настольная книга овощевода. Справочник. Под. ред. Е.С.Каратаева. Л., "Агропромиздат", 1989, с. 33, аналог], включающий процесс обработки семян водным раствором янтарной кислоты.There is a known method of pre-sowing seed treatment [Vegetable grower's handbook. Directory. Under. ed. E.S. Karataeva. L., "Agropromizdat", 1989, p. 33, analogue], which includes the process of treating seeds with an aqueous solution of succinic acid.
Недостаток известного способа - невысокое содержание общего хлорофилла в растениях, развившихся из обработанных семян.The disadvantage of this known method is the low content of total chlorophyll in plants developed from treated seeds.
Усиливающееся загрязнение окружающей среды делает актуальным поиск экологически безопасных способов повышения урожайности и пищевой ценности культивируемых растений.Increasing environmental pollution makes it urgent to search for environmentally friendly ways to increase the yield and nutritional value of cultivated plants.
Известен способ предпосевной обработки семян (Патент РФ № 2399183, прототип) заключающийся в замачивании семян в водном растворе иминодиянтарной кислоты (ИДЯК) в виде водного раствора концентрации 1,5·10-4 М.A known method of pre-sowing seed treatment (RF Patent No. 2399183, prototype) consists of soaking the seeds in an aqueous solution of iminodisuccinic acid (IDAS) in the form of an aqueous solution with a concentration of 1.5·10 -4 M.
ИДЯК (Брутто формула C8H11NO8. Молекулярная масса 249 у.е.) относится к экологически безопасным биологически активным комплексонам, производным янтарной кислоты (Loginova E. S., Nikol'skii V. M., Tolkacheva L. N., Lukґyanova N. I. Synthesis and some properties of complexones, succinic acid derivatives // Russian Chemical Bulletin, 2016, Vol. 65, No. 9, P. 2206-2210, DOI: 10.1007/S11172-016-1569-7). Это объясняется тем, что в условиях природной среды комплексоны, производные янтарной кислоты, не загрязняют природу, т.к. склонны к разрушению растенияи или просто на свету (Smirnova T. I., Khizhnyak S.D., Nikolskiy V. M. et all. Degradation of complexes, derivatives of amber acid, under the action of UV radiation // Russian Journal of Applied Chemistry, 2017, Vol. 90, No. 4, P. 406-411, DOI: 10.1134/S1070427217040024). Более высокая способность ИДЯК повышать содержание зеленых пигментов (хлорофилла а и хлорофилла в) в надземных частях растений по сравнению с янтарной кислотой объясняется наличием в составе ИДЯК 5,62% азота. Азот является одним из главных элементов минерального питания [В. П. Мурыгин, В. А. Попов, С. Л. Елисеев Влияние срока и дозы азотной подкормки на урожайность озимых культур // Пермский аграрный вестник, №3 (15), 2016, С. 53-59]. Это подтверждает мнение основателя отечественной агрохимии Д.Н. Прянишникова, который указывал, что степень обеспечения сельскохозяйственных культур азотом – главное условие, определяющее среднюю величину урожая в различные эпохи [Прянишников Д. Н. Азот в жизни растений и в земледелии СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1945. 197 с.]. Этот тезис продолжает оставаться актуальным и в настоящее время, особенно в зоне бедных органическим веществом дерново-подзолистых почв, где азот был, есть и будет важнейшим элементом питания растений. Все обменные процессы, происходящие в организме растения, от синтеза хлорофилла до усвоения витаминов активизируются благодаря азоту. В результате обработки семян стимулятором, при прорастании формирующаяся корневая система разрастается, что помогает растению усваивать большее количество питательных веществ.IDYAK (Gross formula C 8 H 11 NO 8. Molecular weight 249 cu) refers to environmentally friendly biologically active complexones, derivatives of succinic acid (Loginova ES, Nikol'skii VM, Tolkacheva LN, Lukґyanova NI Synthesis and some properties of complexones , succinic acid derivatives // Russian Chemical Bulletin, 2016, Vol. 65, No. 9, P. 2206-2210, DOI: 10.1007/S11172-016-1569-7). This is explained by the fact that under natural environmental conditions, complexons, derivatives of succinic acid, do not pollute nature, because prone to destruction of plants or simply in the light (Smirnova TI, Khizhnyak SD, Nikolskiy VM et all. Degradation of complexes, derivatives of amber acid, under the action of UV radiation // Russian Journal of Applied Chemistry, 2017, Vol. 90, No. 4, pp. 406-411, DOI: 10.1134/S1070427217040024). The higher ability of IDYAK to increase the content of green pigments (chlorophyll a and chlorophyll b) in the above-ground parts of plants compared to succinic acid is explained by the presence of 5.62% nitrogen in IDYAK. Nitrogen is one of the main elements of mineral nutrition [V. P. Murygin, V. A. Popov, S. L. Eliseev The influence of the timing and dose of nitrogen fertilizing on the yield of winter crops // Perm Agrarian Bulletin, No. 3 (15), 2016, pp. 53-59]. This confirms the opinion of the founder of domestic agrochemistry D.N. Pryanishnikov, who pointed out that the degree of nitrogen supply to agricultural crops is the main condition that determines the average yield in different eras [Pryanishnikov D.N. Nitrogen in plant life and in agriculture of the USSR. M.: Publishing House of the USSR Academy of Sciences, 1945. 197 p.]. This thesis continues to remain relevant today, especially in the zone of soddy-podzolic soils poor in organic matter, where nitrogen was, is and will be the most important element of plant nutrition. All metabolic processes occurring in the plant’s body, from the synthesis of chlorophyll to the absorption of vitamins, are activated thanks to nitrogen. As a result of treating seeds with a stimulant, during germination the emerging root system grows, which helps the plant absorb more nutrients.
Недостаток способа – прототипа заключается в малом, по сравнению с заявляемым способом стимулирующем эффекте, что определяется меньшим содержанием азота в ИДЯК, до 6% (14:249х100=5,62%).The disadvantage of the prototype method is that it has a small stimulating effect compared to the claimed method, which is determined by the lower nitrogen content in IDAC, up to 6% (14:249x100=5.62%).
В заявляемом способе предлагается использовать вместо ИДЯК, другой комплексон, производный янтарной кислоты, N-(карбоксиметил) аспарагиновую кислоту (КМАК, Брутто формула C6H9NO6. Молекулярная масса 191 у.е.), в качестве биологически активного вещества, повышающего содержание зеленых пигментов в растениях, путем предпосевной обработки семян. При практически одинаковой основности аминного азота обоих комплексонов (10,12 у ИДЯК и 9,68 у КМАК), определяющей идентичность комплексообразующих свойств комплексонов (Таблица 1) [Loginova E.S., Nikol’skii V. M. Biodegradable Chelating Agents. Effect of Optical Isomerism on the Physicochemical Characteristics // Russian Journal of Physical Chemistry B, 2017, Vol. 11, No. 4, P. 708-713, DOI: 10.1134/S1990793117040200], содержание азота у КМАК составляет более 7% (14:191х100=7,33%), что на 1,71% выше, чем у ИДЯК.In the claimed method, it is proposed to use, instead of IDYAK, another complexone, a derivative of succinic acid, N-(carboxymethyl) aspartic acid (CMAA, Gross formula C 6 H 9 NO 6. Molecular weight 191 c.u.), as a biologically active substance that increases the content of green pigments in plants by pre-sowing seed treatment. With almost the same basicity of the amine nitrogen of both complexons (10.12 for IDYAK and 9.68 for KMAK), which determines the identity of the complexing properties of the complexons (Table 1) [Loginova ES, Nikol'skii VM Biodegradable Chelating Agents. Effect of Optical Isomerism on the Physicochemical Characteristics // Russian Journal of Physical Chemistry B, 2017, Vol. 11, No. 4, P. 708-713, DOI: 10.1134/S1990793117040200], the nitrogen content of KMAK is more than 7% (14:191x100=7.33%), which is 1.71% higher than that of IDYAK.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
На технохимических весах готовят навески семян массой ≈ 5 г, переносят в химический стакан, приливают отмеренный с помощью мерного цилиндра 0,2 мМ раствор КМАК объемом 50 мл и оставляют при комнатной температуре 22°С (±1°С) на 24 часа. После этого раствор сливают (декантируют), семена слегка осушают фильтровальной бумагой и высевают в грунт.Seed samples weighing ≈ 5 g are prepared on a technochemical balance, transferred to a beaker, a 50 ml volume of 0.2 mM KMAK solution measured using a measuring cylinder is added and left at room temperature 22°C (±1°C) for 24 hours. After this, the solution is drained (decanted), the seeds are lightly dried with filter paper and sown in the ground.
Заявленным способом были обработаны образцы семян шпината огородного (Spinacea oleraced), фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris) и яровой пшеницы (Triticum aestivum). Семена были высеяны на делянках опытного поля Тверской государственной сельскохозяйственной академии. Опыт был заложен в двукратной повторности.Samples of seeds of garden spinach (Spinacea oleraced), common beans (Phaseolus vulgaris) and spring wheat (Triticum aestivum) were processed using the stated method. The seeds were sown on plots of the experimental field of the Tver State Agricultural Academy. The experiment was carried out in duplicate.
Образцы листьев шпината для анализа на содержание зеленых пигментов отбирали через 30 дней после посева, фасоли - на стадии массового цветения, пшеницы - на стадии выхода в колос.Samples of spinach leaves for analysis of the content of green pigments were taken 30 days after sowing, beans - at the stage of mass flowering, wheat - at the stage of heading.
Определение пигментов проводили из ацетоновых вытяжек по стандартным методикам // Практикум по физиологии растений - М., Агропромиздат., 1990 г., с.87 //. Результаты анализов на содержание зеленых пигментов приведены в Табл. 2.The determination of pigments was carried out from acetone extracts using standard methods // Workshop on plant physiology - M., Agropromizdat., 1990, p. 87 //. The results of analyzes for the content of green pigments are given in Table. 2.
Предлагаемый заявителями способ предпосевной обработки семян раствором КМАК в таком же количестве, как и ИДЯК прототипа (187 мг/кг семян), при практически одинаковой трудоемкости оказывает большее влияние на содержание зеленых пигментов в растениях Табл. 2.The method proposed by the applicants for pre-sowing treatment of seeds with a KMAK solution in the same quantity as the IDYAK prototype (187 mg/kg of seeds), with almost the same labor intensity, has a greater impact on the content of green pigments in plants. Table. 2.
Как свидетельствуют результаты эксперимента, предпосевная обработка семян КМАК обеспечила повышенное содержание хлорофилла в растениях и оказалась по сравнению со способом-прототипом более эффективной для всех трех культур, по причине большего процентного содержания в составе КМАК доступного аммонийного азота (7,33%), в большей степени потребляемого бобовыми растениями.As evidenced by the results of the experiment, pre-sowing treatment of seeds with CMAC provided an increased content of chlorophyll in plants and turned out to be more effective in comparison with the prototype method for all three crops, due to the higher percentage of available ammonium nitrogen in the composition of CMAC (7.33%), more degree of consumption by legume plants.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2813322C1 true RU2813322C1 (en) | 2024-02-12 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1021371A1 (en) * | 1982-01-22 | 1983-06-07 | Таджикский государственный университет им.В.И.Ленина | Method of presowing treating of cotton seeds |
AU5742696A (en) * | 1995-05-23 | 1996-12-11 | Donlar Corporation | Seed treatment composition and method |
UA71632C2 (en) * | 2002-02-14 | 2004-12-15 | Анатолій Семенович Зарішняк | Method of presowing treatment of sugar beet seed and a composition for realizing thereof |
RU2399183C2 (en) * | 2008-08-27 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Тверской государственный университет | Method of preseeding treatment of seeds |
RU2552056C1 (en) * | 2014-02-28 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской госудаственный университет" | Method of stimulation of plant growth |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1021371A1 (en) * | 1982-01-22 | 1983-06-07 | Таджикский государственный университет им.В.И.Ленина | Method of presowing treating of cotton seeds |
AU5742696A (en) * | 1995-05-23 | 1996-12-11 | Donlar Corporation | Seed treatment composition and method |
UA71632C2 (en) * | 2002-02-14 | 2004-12-15 | Анатолій Семенович Зарішняк | Method of presowing treatment of sugar beet seed and a composition for realizing thereof |
RU2399183C2 (en) * | 2008-08-27 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Тверской государственный университет | Method of preseeding treatment of seeds |
RU2552056C1 (en) * | 2014-02-28 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской госудаственный университет" | Method of stimulation of plant growth |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2020173079A1 (en) | Agricultural preparation containing polyglutamic acid and amino-oligosaccharin | |
JP3639456B2 (en) | Plant growth promoter and fertilizer using the plant growth promoter | |
Kalistratova et al. | Wheat (Triticum aestivum L.) reaction to new bifunctional carbamate compounds | |
RU2813322C1 (en) | Method for pre-sowing seed treatment to stimulate formation of green pigments | |
FI98514C (en) | Improving crop yields | |
RU2399183C2 (en) | Method of preseeding treatment of seeds | |
Shanan et al. | Integrated biofertilization management and cyanobacteria application to improve growth and flower quality of Matthiola incana | |
Borisenko et al. | Effect of" ECOSS" BioGumate on the Growth and Development of Winter Wheat of Various Varieties | |
RU2270548C1 (en) | Method for presowing treatment of seeds | |
RU2816872C1 (en) | Method of increasing biomass of cultivated green plants by pre-sowing treatment of seeds and treatment of seedlings | |
RU2689575C1 (en) | Method for cultivating of elymus elongated variety "solonchak" on seeds in conditions of semidesert zone of kalmykia | |
Katelevskij et al. | Plant growth stimulants influence on Miscanthus x giganteus biomass indexes in forest–steppe zone of Ukraine | |
Welch et al. | Nitrogen rates and nitrapyrin influence on yields of Brussels sprouts, cabbage, cauliflower, and celery | |
RU2731581C1 (en) | Sorption-stimulating preparation for pre-sowing treatment of spring wheat seeds based on fumaric acid | |
RU2390984C1 (en) | Method for soya seeds oil content increase | |
Verma et al. | Effect of seed priming and foliar spray of boron, molybdenum on pigeonpea pea (Cajanus cajan L.) | |
RU2316163C2 (en) | Method for pre-sowing treatment of seeds, preferably, fodder-grain crop seeds | |
RU2758599C1 (en) | Method for stimulating growth and development of spring rapeseed seeds | |
RU2704287C1 (en) | Method for preparation of growth amaranth stimulator | |
RU2717979C1 (en) | Soya growing method | |
RU2093030C1 (en) | Growth-stimulating agent for presowing treatment of swedish turnip seeds | |
Martirosyan et al. | Assessment of ‘Complex–co’preparation efficiency for some cereal crops growth stimulation | |
Suma et al. | Effect of seed treatment and nutrient levels on growth, yield and quality of Shankapushpi (Clitoria ternatea L.) | |
RU2453114C1 (en) | Method of stimulation of growth and development of winter wheat plant | |
Rathore et al. | Integrated Nitrogen Management with Green Manures in Rice‐Chickpea Cropping System |