Способ увеличения содержания белка в бобах сои

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к растениеводству, и касается способа увеличения содержания белка в бобах сои. Способ может быть использован при культивировании сои. Способ увеличения содержания белка в бобах сои заключается в том, что вегетирующие растения сои обрабатывают раствором, включающим наноразмерные частицы серебра и включающим полигексаметиленбигуанид или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида, при этом растения сои опрыскивают раствором в фазе бутонизации в дозировке от 0,025 до 6 г наноразмерных частиц серебра на гектар, при этом массовая доля полигексаметиленбигуанида в растворе составляет не менее 11% от массовой доли серебра в растворе. 4 з.п. ф-лы.

 

Область техники

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к растениеводству, и касается способа увеличения содержания белка в бобах сои. Способ может быть использован при культивировании сои.

Уровень техники

Интенсивное использование в сельском хозяйстве пестицидов и их смесей приводит к некоторому замедлению темпов роста и развития культурных растений, что может не только отрицательно сказываться на росте сельскохозяйственных культур, особенно в условиях водного дефицита и потепления климата, но и на качестве сельскохозяйственной продукции.

В связи с этим при выращивании культурных растений возникает необходимость использования стимуляторов роста и развития, уменьшающих негативное влияние пестицидной обработки посевов на культурные растения и увеличивающих всхожесть семян культурных растений, интенсивность развития культурных растений и их урожайность.

Наряду с этим возникает необходимость поддержания стабильного качества сельскохозяйственной продукции, в частности высокого содержания ценных питательных веществ и витаминов в продукции растениеводства.

Из уровня техники известен стимулятор прорастания, роста и развития яровых и озимых зерновых и зернобобовых, овощных открытого и защищенного грунта, древесно-кустарниковых, плодовых, ягодных, эфиромасличных, садовых, декоративных, бахчевых, пропашных, технических и кормовых культур, раскрытый в международной заявке PCT/RU 2012/000846 от 19.10.2012 г. Изобретение может быть использовано для предпосевной обработки семян, а также для обработки всходов при выращивании растений в парниково-тепличных, приусадебных, парковых и фермерских хозяйствах, а также в агрокомплексах, лесных питомниках, лесничествах, ботанических садах, при озеленении территорий. Согласно изобретению стимулятор роста и развития растений включает наноразмерные частицы серебра и включает полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин, или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина. Способ стимуляции роста и развития растений включает обработку семян растений или вегетирующих растений раствором, включающим наноразмерные частицы серебра и включающим полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин, или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина. В альтернативном варианте выполнения изобретения способ стимуляции роста и развития растений включает обработку семян растений или вегетирующих растений раствором, включающим наноразмерные частицы серебра, и обработку семян растений или вегетирующих растений раствором, включающим полигексаметиленбигуанид или полигексаметиленгуанидин, или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина.

По совокупности существенных признаков изобретение, раскрытое в международной заявке PCT/RU 2012/000846 от 19.10.2012 г., является ближайшим аналогом заявляемого изобретения.

К недостаткам известного способа использования стимулятора роста и развития растений на основе наноразмерных частиц серебра, полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина относится то, что использование такого стимулятора роста и развития растений хотя и приводит к увеличению объемов урожая, не всегда позволяет получить сельскохозяйственную продукцию высокого качества.

В связи с этим возникает задача увеличения эффективности способов использования стимуляторов роста и развития растений на основе полигексаметиленбигуанида, а именно, оптимизации способов использования с целью увеличения качества сельскохозяйственной продукции.

Указанный технический результат, а именно увеличение содержания белка в бобах сои, достигается при использовании способа использования стимулятора и способа стимуляции роста и развития растений, более подробно описанного далее.

Описание изобретения

При экспериментальном изучении влияния различных вариантов применения стимулятора роста и развития растений на основе наноразмерных частиц серебра и полигексаметиленбигуанида, было показано, что статистически достоверное увеличение содержание белка в бобах сои достигается при использовании такого стимулятора роста и развития растений способом фолиарной обработки - опрыскивания - растений сои в фазе бутонизации в дозировке 0,025-6 г наноразмерных частиц серебра на гектар при содержании полигексаметиленбигуанида в стимуляторе роста и развития растений не менее 11% от содержания серебра по массе.

В случае введения в состав стимулятора роста и развития растений одной или нескольких солей полигексаметиленбигуанида под массовым содержанием полигексаметиленбигуанида в растворе понимается суммарная массовая доля молекул и ионов полигексаметиленбигуанида, внесенных в раствор с солями полигексаметиленбигуанида или непосредственно с полигексаметиленбигуанидом, или, что эквивалентно, суммарная массовая доля полигексаметиленбигуанида и его солей за вычетом массовой доли тех противоионов солей полигексаметиленбигуанида, которые не содержат в себе полимерных звеньев полигексаметиленбигуанида.

При меньшей дозировке стимулятора роста и развития растений влияние препарата на содержание белка в бобах сои недостаточно велико. В этом случае изменения содержания белка по сравнению с контрольными образцами бобов, полученными при выращивании сои без применения стимуляторов роста и развития растений, не выходят за пределы статистической погрешности.

При большей дозировке стимулятора роста и развития растений начинает проявляться токсическое действие компонентов препарата на организм растений, при этом, по мере увеличения дозировки стимулятора роста и развития растений содержание белка в бобах сои уменьшается. При дозировке 6 г наноразмерных частиц серебра на гектар и более содержание белка в бобах сои с учетом статистической погрешности не превышает содержание белка в бобах сои, полученных при выращивании сои без применения стимуляторов роста и развития растений.

Статистически достоверное увеличение содержание белка в бобах сои достигается только при содержании полигексаметиленбигуанида и его солей в стимуляторе роста и развития растений не менее 11% от содержания серебра по массе, при меньшем содержании полигексаметиленбигуанида и его производных агрегативная устойчивость наноразмерных частиц серебра в препарате недостаточна для сохранения ростостимулирующей активности препарата при его использовании способом фолиарной обработки.

Заявляемое изобретение относится к способу увеличения содержания белка в бобах сои, в котором вегетирующие растения сои обрабатывают раствором, включающим наноразмерные частицы серебра и включающим полигексаметиленбигуанид или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида, отличающемуся тем, что растения сои опрыскивают раствором в фазе бутонизации в дозировке от 0,025 до 6 г наноразмерных частиц серебра на гектар, и тем, что массовая доля полигексаметиленбигуанида в растворе составляет не менее 11% от массовой доли серебра в растворе.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения раствор, включающий наноразмерные частицы серебра, дополнительно включает, по крайней мере, одну соль серебра.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения соль серебра выбрана из группы, включающей нитрат, ацетат, цитрат, хлорид, бромид, иодид и сульфат серебра.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения концентрация, по крайней мере, одной соли серебра в растворе составляет от 0,00001 до 1 масс. %.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения, по крайней мере, одна соль полигексаметиленбигуанида выбрана из группы, включающей гидрохлорид полигексаметиленбигуанида, фосфат полигексаметиленбигуанида, глюконат полигексаметиленбигуанида.

Изобретение иллюстрируется примерами альтернативных вариантов его выполнения.

Пример 1

В качестве стимулятора роста и развития растений использовали раствор, содержащий 0,05 масс. % гидрохлорида полигексаметиленбигуанида и 0,05 масс. % наноразмерных частиц серебра. Раствор был получен по методике, описанной в патенте РФ №2419439 от 27.05.2011 «Антибактериальный препарат и способ его получения».

Этот раствор разбавляли водой в 3000 раз, полученным рабочим раствором стимулятора роста и развития растений проводили опрыскивание растений сои раннеспелого сорта Свапа в фазе бутонизации при расходе рабочего раствора 300 л/га. Таким образом, дозировка препарата составила 0,05 г наноразмерных частиц серебра на гектар.

При проведении испытаний растения сои выращивали на серых лесных тяжелосуглинистых почвах. Анализ агрофизических показателей плодородия показал, что они находятся на уровне допустимых значений для серых лесных тяжелосуглинистых почв - содержание гумуса в почве 3,48%, содержание P₂O₅ от 10,8 до 15,6 мг на 100 г почвы, K₂O от 14,7 до 16,6 мг на 100 г почвы, реакция почвенной среды слабокислая. Для подготовки почвы использовали традиционные агротехнические приемы: дискование, вспашку, боронование, прикатывание.

В контрольном опыте растения сои выращивали в тех же условиях, но опрыскивание раствором, содержащим гидрохлорид полигексаметиленбигуанида и наноразмерные частицы серебра, не проводили.

После сбора урожая определение содержания белка в бобах сои проводили в соответствии с ГОСТ Р ИСО 16634-1-2011 «Продукты пищевые. Определение общего содержания азота путем сжигания по методу Дюма и расчет содержания сырого протеина». Было найдено, что содержание белка соответствовало сортовому стандарту, вместе с тем, после обработки раствором, содержащим гидрохлорид полигексаметиленбигуанида и наноразмерные частицы серебра, содержание белка в бобах сои составило 34,7%, в контрольном варианте без обработки - 28,9%, при этом наименьшая существенная разность HCP₀₅ составила 1,6%. Таким образом, при обработке раствором, содержащим гидрохлорид полигексаметиленбигуанида и наноразмерные частицы серебра, был достигнут заявленный технический результат - статистически значимое увеличение содержания белка в бобах сои.

Группа примеров 1

В группе примеров 1 стимулятор роста и развития растений изготавливали аналогично примеру 1, при этом в качестве первого действующего вещества использовали наноразмерные частицы серебра, а в качестве второго действующего вещества использовали гидрохлорид полигексаметиленбигуанида или фосфат полигексаметиленбигуанида, или глюконат полигексаметиленбигуанида, или полигексаметиленбигуанид. Концентрацию полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина, или, по крайней мере, одной соли полигексаметиленбигуанида или полигексаметиленгуанидина варьировали в пределах от 0,00001 до 1 масс. %, концентрацию наноразмерных частиц серебра варьировали в пределах от 0,00001 до 1 масс. %, при этом массовая доля полигексаметиленбигуанида в стимуляторе роста и развития растений составляла не менее 11% от массовой доли серебра в растворе, в ряде примеров в раствор дополнительно вводили соль серебра, при этом в качестве соли серебра использовали нитрат или ацетат, или цитрат, или хлорид, или бромид, или иодид или сульфат серебра, концентрацию соли серебра варьировали в пределах от 0,00001 до 1 масс. %. Малорастворимые соли серебра, например, хлорид, бромид, иодид и сульфат серебра, вводили в раствор в форме порошка или дисперсии порошка в воде с образованием, в итоге, соответствующего коллоидного раствора.

Оценку влияния каждого из полученных растворов на содержание белка в бобах сои проводили независимо аналогично примеру 1, обработку растений проводили методом опрыскивания вегетирующих растений сои раннеспелого сорта Свапа в фазе бутонизации, при этом дозировку варьировали от 0,025 до 6 г наноразмерных частиц серебра на гектар.

Во всех случаях был достигнут технический результат, заключающийся в статистически значимом увеличении содержания белка в бобах сои по сравнению с контрольным опытом, в котором обработку растений раствором, содержащим полигексаметиленбигуанид и наноразмерные частицы серебра, не проводили.

Так, например, было обнаружено, что использование препарата, содержащего 0,001 масс. % гидрохлорида полигексаметиленбигуанида и 0,005 масс. % наноразмерных частиц серебра, в дозировке 1 г наноразмерных частиц серебра на гектар привело к статистически значимому увеличению содержания белка в бобах сои с 28,9% в контрольном варианте без обработки до 35,8%.

Таким образом, при опрыскивании растений сои в фазе бутонизации раствором, включающим наноразмерные частицы серебра и включающим полигексаметиленбигуанид или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида, с массовой долей полигексаметиленбигуанида в растворе не менее 11% от массовой доли серебра в растворе в дозировке от 0,025 до 6 г наноразмерных частиц серебра на гектар достигается заявленный технический результат, заключающийся в статистически значимом увеличении содержания белка в бобах сои, при этом в наиболее близком аналоге заявляемого изобретения, раскрытом в международной заявке PCT/RU 2012/000846 от 19.10.2012 г., не показано влияние условий обработки растений сои на достижение заявленного технического результата.

1. Способ увеличения содержания белка в бобах сои, в котором вегетирующие растения сои обрабатывают раствором, включающим наноразмерные частицы серебра и включающим полигексаметиленбигуанид или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида, отличающийся тем, что растения сои опрыскивают раствором в фазе бутонизации в дозировке от 0,025 до 6 г наноразмерных частиц серебра на гектар, и тем, что массовая доля полигексаметиленбигуанида в растворе составляет не менее 11% от массовой доли серебра в растворе.

2. Способ увеличения содержания белка в бобах сои по п. 1, отличающийся тем, что раствор, включающий наноразмерные частицы серебра и включающий полигексаметиленбигуанид или, по крайней мере, одну соль полигексаметиленбигуанида, дополнительно включает, по крайней мере, одну соль серебра.

3. Способ увеличения содержания белка в бобах сои по п. 2, отличающийся тем, что соль серебра выбрана из группы, включающей нитрат, ацетат, цитрат, хлорид, бромид, иодид и сульфат серебра.

4. Способ увеличения содержания белка в бобах сои по п. 2, отличающийся тем, что концентрация, по крайней мере, одной соли серебра в растворе составляет от 0,00001 до 1 масс. %.

5. Способ увеличения содержания белка в бобах сои по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере, одна соль полигексаметиленбигуанида выбрана из группы, включающей гидрохлорид полигексаметиленбигуанида, фосфат полигексаметиленбигуанида, глюконат полигексаметиленбигуанида.