Способ получения зеленой массы растений

 

Использование: сельское хозяйство, растениеводство, кормопроизводство. Сущность изобретения: зеленую массу получают путем выращивания растительного материала, обработанного биологически активным препаратом, в качестве которого используют гомогенат растительной биомассы водного папоротника Azolla pinnata. 3 фиг. , 7 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству, и может быть использовано для получения корма улучшенного качества.

Известно использование в качестве биологически активного вещества натриевых солей лигногуминовых кислот [1] . Воздействие оказывали путем замачивания семян или внесением раствора биологически активного вещества в почву. Этот препарат оказывает положительное воздействие на урожай зерна, однако положительного действия на массу растений ни при каких концентрациях не наблюдалось.

Известно использование в качестве биологически активного вещества трифторамина на посевах культур с целью повышения содержания белка в зеленой массе [2] , но недостатком этого способа является загрязнение окружающей среды, так как используемое вещество является пестицидом, а также его недостаточность действия, в результате чего урожай не повышается.

Известно также использование пентахлора [3] , диурона и линурона [4] для повышения белка в зеленой массе, однако эти соединения являются пестицидами и при этом также не наблюдается повышения урожая зеленой массы.

Наиболее близким к заявляемому является способ обработки семян янтарной кислотой [5] , что приводит к увеличению урожая зеленой массы, ускоряет появление всходов и повышает всхожесть семян.

Недостатком этого способа является недостаточное повышение урожая зеленой массы и улучшение ее качества.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение зеленой биомассы растений и улучшение ее качества.

Цель достигается тем, что в качестве биологически активного соединения используют гомогенат (бесклеточный экстракт) водного папоротника Azolla pinnata, семена предварительно замачивают в водном растворе A. pinnata с концентрацией 1 г/л в течение 14-24 ч. Вторая обработка происходит в стадии образования 2-4 настоящих листьев путем опрыскивания водным раствором той же концентрации.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается использованием нового препарата в качестве биологически активного соединения. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены и следовательно обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показаны контрольный (1) и опытный (2) образцы проростков люпина сорт "Носовский", на фиг. 2 - зависимость увеличения массы проростков, от времени замачивания семян; на фиг. 3 - влияние концентрации бесклеточного экстракта A. pinnata на рост проростков.

Бесклеточный экстракт Azolla pinnata готовят следующим образом: Биомассу Azolla pinnata (штамм N 138 КВ ИФР АН СССР) выращивают по известной методике, отделяют от культуральной жидкости. К навеске сырой биомассы добавляют 5-10 объемов воды и клетки разрушают на дезинтеграторе MPW-324 при 15000 об/мин в течение 3-5 мин, а затем полученную суспензию дополнительно гомогенизируют на ультразвуковом дезинтеграторе УЗДГ-1 при 22000 ктц в течение 2-3 мин. Полученный бесклеточный экстракт разбавляют водой до необходимой концентрации.

Семена растений замачивают в 2/3-кратном объеме (вес/объем) полученного гомогената Azolla pinnata с концентрацией 1 г/л в течение 14-24 ч. Затем раствор сливают, семена подсушивают на воздухе (или в токе воздуха) до сыпучести и высевают в поле, уменьшая норму высева. Повторную обработку проводят в стадии 2-4 настоящих листьев водным раствором той же концентрации путем опрыскивания.

П р и м е р 1. Вегетационный опыт с горохом сорта "Превосходный". Эксперимент проводили в оранжерейном комплексе ИПФС АН СССР.

1 кг семян гороха сорта "Превосходный" замачивают в течение 14 ч в 3 л водного раствора бесклеточного экстракта A. pinnata с концентрацией I г/л. Затем раствор сливают, семена подсушивают на воздухе до состояния сыпучести. Семена высевают на опытные делянки (отмытый кварцевый песок) площадью 1 м².

Повторность четырехкратная. В качестве контроля высевают семена, замоченные в воде. Опыты проводят при t-19-20^оС, освещенность 12000 лк, в режиме 12 ч свет, 12 ч темнота. Минеральная среда по Абеле. Энергию прорастания и всхожесть семян определяют в расчете на 100 семян. При параметрических измерениях повторность десятикратная.

После появления всходов на стадии 2-х настоящих листьев проводят вторую обработку путем опрыскивания водным экстрактом A. pinnata с той же концентрацией.

Обработку проводили на 8-й день после появления всходов.

Через 2,3 и 5 недель проводят параметрические замеры проростков и определяют гидрогеназную и нитрогеназную активность клубеньков. Полученные результаты приведены в табл. 1, 2 и 3.

Как видно из приведенных данных, обработка семян и растений экстрактом A. pinnata позволяет повысить энергию прорастания и всхожесть семян, увеличить урожай на 56% . Причем наблюдается более раннее (на 2 недели) появление клубеньков по сравнению с контролем, при этом значительно увеличивается их нитрогеназная и гидрогеназная активность. Рост нитро- и гидрогеназной активности свидетельствует об увеличении азотфиксирующей способности клубеньковых бактерий гороха, в результате чего растение обеспечивается дополнительным питанием, что способствует более быстрому накоплению биомассы и белка.

П р и м е р 2. Вегетационный опыт с нутом сорта "А₃НИИЗ-304".

Условия проведения опыта, как в примере 1.

Параметрические промеры проростков и определение гидрогеназной активности проводили через 3 и 6 недель после появления всходов.

Полученные результаты приведены в табл. 4, 5.

Обработка семян и растений нута экстрактом A. pinnata положительно действует на рост растений - увеличивается длина, масса корня, активизирует деятельность клубеньковых бактерий, что существенно влияет на увеличение биомассы наземной части растения и ее качество. В частности, наблюдается значительное (до 12,5% ) увеличение содержания белка в зеленой массе. Как в случае гороха, повышается энергия прорастания и всхожесть семян.

П р и м е р 3. Вегетационный опыт с люпином сорта "Носовский".

Условия проведения опыта, как в примере 1. Полученные данные приведены в табл. 6.

Как видно из приведенных данных, действие экстракта A. pinnata на люпин аналогично действию на горох и нут.

Методом биотестирования было определено оптимальное время обработки семян бобовых (1) и кукурузы (2) бесклеточным экстрактом азоллы (фиг. 2). Максимальный эффект наблюдается при замачивании семян бобовых в течение 14-18 ч, а семян кукурузы - в течение 22-24 ч. Более короткое время замачивания снижает стимулирующий эффект. При более длительном замачивании наблюдается незначительный ингибирующий эффект.

На фиг. 3 дана зависимость увеличения массы проростков бобовых (1) и кукурузы (2) от концентрации экстракта азолла. Максимального значения прирост массы достигает при обработке семян экстрактом азоллы с концентрацией 1 г сырой биомассы/л рабочего раствора. Более низкие концентрации (0,5 г/л и ниже) не оказывают стимулирующего действия на рост проростков. При повышении концентрации (1,3 г/л и выше) наблюдается ингибирующее действие, причем прирост массы ниже, чем в контроле.

П р и м е р 4. Полевой опыт с кукурузой сорта "Стерлинг".

Опыт проводили на опытно-полевой станции ИПФС АН СССР. Площадь делянок 80 м², повторность 8-кратная. Перед посевом внесены удобрения N-120 кг/га, Р-90 кг/га, К-90 кг/га.

1 кг семян кукурузы замачивают в 3 л водного раствора бесклеточного экстракта Azolla pinnata концентрации 1 г/л на 24. Затем раствор сливают, семена подсушивают в точке воздуха до воздушно-сухого состояния и высевают в почву. Контрольные семена замачивали в воде. Повторную обработку проводят в стадии 2-4 листьев (через 30. дней) раствором той же концентрации путем опрыскивания. Уборку кукурузы в стадии молочной спелости на силос проводили через 3,5 мес. В табл. 7 приведены данные по сравнению предлагаемого способа с известным.

Как видно из приведенных данных, обработка семян и растений экстрактом A. pinnata позволяет значительно увеличить урожай зеленой массы на 52% , при этом происходит значительное увеличение содержания общего белка, отмечено более раннее прорастание семян. Кроме того, созревание кукурузы до стадии молочной спелости произошло на 2 недели раньше, чем на контрольных делянках и при обработке янтарной кислотой.

Использование экстракта A. pinnata в качестве биологически активного вещества при обработке семян и растений бобовых культур и кукурузы оказывает значительный положительный эффект на прибавку урожая зеленой массы и ее качество. В отличие от известных способов выращивания зеленой массы с применением биологически активных веществ при использовании предлагаемого способа наблюдается сумма эффектов, которые не достигаются в известных. В предлагаемом способе одновременно можно получить значительную прибавку урожая (до 56% ) и увеличить содержание общего белка в зеленой массе на 12% . Помимо этого использование предлагаемого способа позволяет увеличить всхожесть и энергию прорастания семян, более раннее появление всходов, значительно более раннее появление клубеньков у бобовых культур, повысить активность клубеньковых бактерий, вследствие чего и происходит улучшение качества зеленой массы. (56) Авторское свидетельство СССР N 1336966, кл. A 01 C 1/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР N 389764, A 01 N 33/18, 1971.

Авторское свидетельство СССР N 725637, кл. A 01 N 37/22, 1977.

Авторское свидетельство СССР N 1021475, кл. A 01 C 1/00, 1980.

Применение регуляторов роста в растениеводстве. - Кишинев: "Штиинца", 1981, с. 7.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ РАСТЕНИЙ, включающий обработку растительного материала биологически активным препаратом и последующее его выращивание, отличающийся тем, что в качестве биологически активного препарата используют гомогенат растительной культуры Azolla pinnata и обработку проводят путем замачивания семян в водном растворе гомогената концентрации 1 г сырой биомассы/л в течение 14 - 24 ч, а вторую обработку проводят путем опрыскивания проростков на стадии 2 - 4 настоящих листьев раствором той же концентрации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6