Способ возделывания зерновых колосовых культур
Владельцы патента RU 2421965:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Способ возделывания зерновых колосовых культур заключается в том, что проводят однократную обработку семян действующим веществом и осуществляют их посев. В фазе весеннего кущения проводят однократную обработку этим же веществом растений. В качестве действующего вещества используют метионин. Семена обрабатывают из расчета 4-10 г метионина на 1 тонну семян. При обработке растений в фазе весеннего кущения берут 4-10 г метионина на 1 га посевов. Способ позволяет повысить урожайность и выход зеленой массы. 6 табл.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологии возделывания зерновых колосовых культур.
Получение высокого и качественного урожая зерна является главной задачей в растениеводстве. Бактерии рода Pseudomonas syringae, воздействуя на растения, образуют антиметаболит метионина. Это в свою очередь влечет нарушение биосинтеза белка в растительных клетках и, следовательно, ведет к ослаблению растительного организма и заболеванию бактериозами. Поражение пшеницы бактериальными болезнями приводит к сокращению урожая на 30-70%, а также снижению качества зерна колосовых культур (технологического, семенного и кормового).
Для повышения урожайности зерновых колосовых культур в технологии возделывания используют антибиотические препараты, в частности Фитолавин 300, для протравливания семян и обработки посевов. Фитолавин 300 представляет собой активное вещество фитобактериомицина. Его используют для предпосевного опудривания семян пшеницы и ячменя с целью профилактики корневой гнили, а также против бактериозов сои (Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Приложение к журналу «Защита и карантин растений №6, 2005 г.»).
Известен способ возделывания озимой пшеницы, включающий однократную обработку семян рабочим раствором Фитолавина 300 путем опрыскивания при постоянном перемешивании, заделку семян в почву, однократную обработку посевов в фазу весеннего кущения растений этим же препаратом путем опрыскивания (Научный журнал «Труды кубанского государственного университета», выпуск 2, Краснодар 2006, с.197-206; www.agroyug.ru).
Этот способ является наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению. Недостатком этого способа является использование в качестве действующего вещества Фитолавина 300, являющегося антибиотиком, применение которого уничтожает не только патогенные микроорганизмы, но и полезную микрофлору, тем самым нарушая экологию.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение урожайности зерновых колосовых культур за счет нейтрализации воздействия фитопатогенных бактерий Pseudomonas syringae посредством восполнения недостатка метионина обработкой семян перед посевом и обработкой растений в фазу весеннего кущения препаратом Метионин, который является аминокислотой.
Технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем однократную обработку семян действующим веществом, их посев и однократную обработку этим же веществом растений в фазе весеннего кущения, согласно предлагаемому способу в качестве действующего вещества используют метионин, семена обрабатывают из расчета 4-10 г действующего вещества на 1 тонну семян, а при обработке растений в фазу весеннего кущения - из расчета 4-10 г действующего вещества на 1 гектар посевов.
Новизна предлагаемого способа состоит в применении в качестве действующего вещества метионина, так как он нейтрализует воздействие фитопатогенных бактерий рода Pseudomonas syringae на семенной материал и на растения в фазу весеннего кущения, восполняя недостаток растения в метионине.
Заявляемый способ возделывания зерновых колосовых сельскохозяйственных культур соответствует критерию изобретательский уровень, так как применение метионина позволяет не только нейтрализовать воздействие фитопатогенных бактерий на семенной материал и посевы, но и обеспечивает нормальный ход биосинтеза белка организмом, восполняя недостаток этой аминокислоты (метионина).
Заявленное техническое решение соответствует критерию промышленная применимость, так как может быть использовано на любом сельскохозяйственном предприятии.
МЕТИОНИН L-2-амино-2-метилмеркаптомасляная кислота, незаменимая гликогенобразующая серусодержащая аминокислота. Входит в состав большинства белков. S-аденозилметионин - донор метальных групп, участвует в процессах ферментативного метилирования, приводящих к образованию холина, адреналина и других биологически важных соединений. Непосредственный предшественник в биосинтезе метионина у некоторых растений и микроорганизмов - гомоцистеин (образуется из аспарагиновой кислоты). Недостаток метионина приводит к нарушению биосинтеза белков, замедлению роста и развития организма.
Заявленный способ - использование метионина в качестве действующего вещества (для обработки семян из расчета 4-10 г действующего вещества на 1 тонну семян и посевов из расчета 4-10 г действующего вещества на 1 гектар посевов). Применение метионина позволяет сохранить существующее в экологии равновесие микроорганизмов и при этом свести к минимуму неблагоприятное воздействие фитопатогенных бактерий на растения.
Обработка семян метионином в количестве 4-10 г на 1 тонну семян позволит повысить энергию прорастания, всхожесть семян и снизить инфицированность семян на ранних стадиях роста. А обработка растения по вегетации в фазу весеннего кущения позволит повысить выход зеленой массы и урожайность зерновых колосовых.
Способ реализуют следующим образом.
Способы и дозы обработок представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | ||||
| Способы и дозы обработок | ||||
| Опыты | Обработка | |||
| Семян | Расход действующего вещества на 1 т семян | Растений в фазе весеннего кущения | Расход действующего вещества на 1 га посевов | |
| Контроль | Без обработки | - | Без обработки | - |
| Прототип -действующее вещество Фитолавин 300 | Рабочим раствором при постоянном перемешивании | 1,5 л на 10 л рабочего раствора | Опрыскивание рабочим раствором | 1,5 л |
| Заявляемый способ действующее вещество Метионин | Рабочим раствором при постоянном перемешивании | 4 г на 10 л рабочего раствора | Опрыскивание рабочим раствором | 4 г |
| 5 г на 10 л рабочего раствора | 5 г | |||
| 7 г на 10 л рабочего раствора | 7 г | |||
| 10 г на 10 л рабочего раствора | 10 г |
Лабораторные исследования по эффективности заявляемого способа осуществляют по схеме, представленной в таблице 2.
| Таблица 2 | |
| Схема обработки семян и растений | |
| Вариант | Описание |
| 0 | Без обработки |
| 1 | Обработка семян Фитолавином 300 из расчета 1,5 л на 1 тонну семян |
| 2 | Обработка метионином из расчета 4 г на 1 тонну семян |
| 3 | Обработка метионином из расчета 5 г на 1 тонну семян |
| 4 | Обработка метионином из расчета 7 г на 1 тонну семян |
| 5 | Обработка метионином из расчета 10 г на 1 тонну семян |
Лабораторные испытания проводят следующим образом.
Готовят растворы действующих веществ Фитолавина 300 с расходом действующего вещества 1,5 л на 1 тонну семян и Метионина с различным расходом действующего вещества (4, 5, 7, 10 г) на 1 тонну семян. Семена обрабатывают этими растворами путем опрыскивания при постоянном перемешивании. Затем 40 штук семян размещают в чашки Петри, на ложе которых помещают 3 слоя предварительно стерилизованной и смоченной до полного увлажнения фильтровальной бумаги. Температуру проращивания поддерживают на уровне 30±1°С. Контролем служат семена, без обработки. Оценку показателей осуществляют на пятый и седьмой дни. Результаты лабораторных испытаний представлены в таблице 3.
| Таблица 3 | ||||
| Результаты лабораторных испытаний | ||||
| Вариант | Всхожесть семян, % | Длина корешка (средняя), см | Длина ростка (средняя), см | Инфицированность, % |
| 0 | 83 | 0,9 | 8,5 | 70 |
| 1 | 95 | 9 | 11,1 | 7,6 |
| 2 | 95 | 9,6 | 8,7 | 7,2 |
| 3 | 96 | 11,3 | 10,5 | 7,2 |
| 4 | 94 | 10,7 | 9,7 | 8,0 |
| 5 | 93 | 10 | 9,1 | 8,0 |
По итогам лабораторных исследований из предлагаемого способа выбран наилучший вариант - обработка семян Метионином из расчета 5 г на 1 т семян, и проведены полевые испытания совместно с прототипом и контрольным вариантом.
Испытания предлагаемого способа в полевых условиях осуществляют в соответствии с предлагаемой схемой, представленной в таблице 4.
| Таблица 4 | ||||
| Схема проведения полевых испытаний | ||||
| Вариант | Обработка | |||
| Семян | Расход действующего вещества на 1 т семян | Растений в фазе весеннего кущения | Расход действующего вещества на 1 га посевов | |
| 0 | - | - | - | - |
| 0.1 | - | - | Фитолавин 300 | 1,5 л |
| 0.2 | - | - | Метионин | 5 г |
| 1.0 | Фитолавин 300 | 1,5 л | - | - |
| 1.1 | Фитолавин 300 | 1,5 л | Фитолавин 300 | 1,5 л |
| 1.2 | Фитолавин 300 | 1,5 л | Метионин | 5 г |
| 2.0 | Метионин | 5 г | - | - |
| 2.1 | Метионин | 5 г | Фитолавин 300 | 1,5 л |
| 2.2 | Метионин | 5 г | Метионин | 5 г |
Оценку эффективности применения в качестве действующего вещества метионина проводят после уборки урожая. Полученные результаты представлены в таблицах 5 и 6.
| Таблица 5 | ||
| Оценка эффективности применения препаратов | ||
| Вариант | Масса колоса (средняя), г | Масса стебля (средняя), г |
| 0 | 0,3 | 0,4 |
| 0.1 | 0,7 | 0,9 |
| 0.2 | 1,2 | 2,2 |
| 1.0 | 0,5 | 0,6 |
| 1.1 | 1,2 | 1,3 |
| 1.2 | 0,9 | 1,1 |
| 2.0 | 0,4 | 0,5 |
| 2.1 | 1 | 1,4 |
| 2.2 | 1 | 2,4 |
| Таблица 6 | |
| Влияние обработок на урожайность зерна с 1 м2 | |
| Вариант | Масса зерна с 1 м2, г |
| 0 | 220 |
| 0.1 | 400,2 |
| 0.2 | 619,2 |
| 1.0 | 244,8 |
| 1.1 | 489,6 |
| 1.2 | 421,2 |
| 2.0 | 231,5 |
| 2.1 | 600 |
| 2.2 | 516 |
Из таблиц 5 и 6 видно, что применение метионина в технологии выращивания зерновых колосовых культур весьма эффективно. Так, урожайность озимой пшеницы с 1 м2 при использовании метионина повышается более чем на 120 г и выход зеленой массы - на 1 г по сравнению с вариантом, где применялась обработка бактерицидом Фитолавин 300.
Указанный положительный эффект достигается только при сочетании описанных приемов и оптимальных концентраций (4-10 г) действующего вещества и позволяет достичь заявляемого технического результата.
Предлагаемый способ обработки семян и посевов является экономически эффективным. При применении разрешенного препарата Фитолавин 300 с расходом 1,5 л/т семян или 1,5 л/га стоимость составляет 750-850 рублей на одну обработку. А аналогичная обработка метионином сокращает экономические затраты, при расходе 5 г/т семян или 5 г/га стоимость препарата составляет 100 рублей, что в 7-8 раз дешевле. Кроме того, использование антибиотических препаратов, таких как Фитолавин 300, отрицательно воздействует на полезную микрофлору агробиоценозов, а метионин совершенно безвреден (не изменяет сложившийся видовой состав микроорганизмов в экосистеме).
Способ прошел испытания на базе Кубанского государственного аграрного университета и в Ростовской области (ЗАО «Аксайская земля») в 2008-2009 гг.
Способ возделывания зерновых колосовых сельскохозяйственных культур, включающий однократную обработку семян действующим веществом, их посев и однократную обработку этим же веществом растений в фазе весеннего кущения, отличающийся тем, что в качестве действующего вещества используют метионин и семена обрабатывают из расчета 4-10 г на 1 тонну семян, а при обработке растений в фазе весеннего кущения 4-10 г на 1 га посевов.
