Способ повышения урожайности овощей
Владельцы патента RU 2768706:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" (RU)
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение при некорневой обработке овощей семейства пасленовые для открытого и защищенного грунтов. Способ повышения урожайности овощей включает некорневую обработку растений в фазах первых 4-5 листьев и бутонизации–цветения с применением бинарного состава, содержащего крезацин и 1-этоксисилатран, при этом для некорневой обработки овощей семейства пасленовые при фиксированном расходе препарата по массе 20 г/га и объемном расходе водных рабочих растворов препарата 300 л/га используют составы с массовым содержанием крезацина и 1-этоксисилатрана в диапазонах 5,0-95,0% и 95,0–5,0%, соответственно, относительно общего содержания компонентов. Способ повышения урожайности овощей позволяет повысить качество плодов овощей по химическому составу с повышением экологичности продукции для питания на основе овощного сырья. 2 табл.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к овощеводству и может найти применение при некорневой обработке овощей семейства пасленовые в условиях открытого и защищенного грунтов для повышения урожайности и качества плодов.
Известны способы, в которых в качестве стимуляции используют препараты, имеющие в составе крезацин (патенты: №2133792 от 27.06.1996, 2116728 от 10.08.1998, 2358428 от 20.06.2009, 2370936 от 27.10. 2009, 2422227134 от 17.08.2011).
В известных технических решениях используют в качестве основного компонента крезацин, являющийся синтетическим аналогом фитогормона ауксина, к которому добавляют различные биопрепараты или удобрения, что значительно увеличивает затраты на осуществление известных способов.
Известен кремнийорганический препарат Энергия-М, состоящий из 2-х компонентов - синтетического фитогормона роста крезацина и кремнийорганического соединения 1-хлорметилсилатрана (1-ХМС), который известен в сельском хозяйстве как монопрепарат-регулятор роста мивал (Логинов С.В., Петриченко В.Н. Изучение кремнийорганического препарата Энергия-М. Агрохимический вестник №2 – 2010, с.22-24). Авторами показано положительное влияние этого бинарного состава на урожайность различных растений и качество их плодов по химическому составу. Также известно положительное действие этого нового регулятора роста на повышение урожайности и качество плодов пасленовых сельскохозяйственных культур: сладкого перца, томата и баклажана при выращивании в теплице по схеме стандартных для этой почвы внесения удобрений под агрофон (Зеленков В.Н., Петриченко В.Н., Логинов С.В. Влияние соединений атрановой и протатрановой структур на урожайность овощей в условиях защищенного грунта. Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования: Материалы III международной конференции «Роль физиологии и биохимии в интродукции и селекции овощных, плодово-ягодных и лекарственных растений». – М.: РУДН, 2017. – с.209-212).
Однако, применение препарата Энергия-М, как бинарного состава с соотношением компонентов 1-хлорметилсилатрана/крезацин как 1/9, при использовании для пасленовых культур, как в открытом грунте, так и в защищенном, при некорневой обработке растений в фазе первых 4-5 листьев и на стандартном агрофоне удобренной почвы может дать проявиться непредсказуемому результату экологической загрязненности за счет гидролиза 1-хлорметилсилатрана и появления разнообразия производных от радикала хлористого метила за счет его взаимодействия с вторичными метаболитами как в растениях, так и в почве. Также, неизвестено действие подобных составов при изменении соотношений силатрана с крезацином для овощных культур семейства пасленовые.
Наиболее близким техническим решением является работа, в которой в способе обработки сельскохозяйственных культур семейства пасленовых осуществлена замена 1-хлорметилсилатрана в составе препарата Энергия-М на 1-этоксисилатран, в том же самом соотношении бинарного состава крезацин-силатран (Зеленков В.Н., Петриченко В.Н., Барышок В.П. Испытания препарата на основе 1-этоксисилатрана с крезацином при некорневой обработке томатов и перца на открытом грунте. в Ростовской области. Актуальная биотехнология. №3 (26), 2018. ООО «Биоактуаль» - с.413-417). Прототип показывает принципиальную возможность замены в препарате Энергия-М кремнийорганического компонента 1-ХМС на другой - 1-этоксисилатран (1-ЭС), продуктом гидролиза которого при реализации способа являются этиловый спирт, триэтаноламин, кремниевая кислота и вода. Авторами показано положительное влияние этого бинарного состава на урожайность пасленовых сельскохозяйственных культур томата, перца и качество их плодов по химическому составу. В то же время, прототип с одним массовым соотношением компонентов 1-ЭС и крезацина, равному 1/9 не позволяет оценить диапазон эффективных соотношений крезацина с 1-этоксисилатраном для применения способа для овощей семейства пасленовые для некорневых обработок с фиксированным массовым и объемным расходом препарата на 1 га площади обработки растений.
Технический результат - снижение затрат за счет расширения концентрационного диапазона соотношения компонентов при их фиксированном суммарном массовом содержании в рабочих растворах при некорневой обработке сельскохозяйственных овощных культур семейства пасленовые, расширение возможностей применения способа, увеличения урожайности, повышения их качества плодов и экологичности для питания.
Техническое решение заявленного способа заключается в том, что для некорневой обработки овощных культур семейства пасленовые в фазах первых 4-5 листьев и бутонизации – цветения применяют препарат, содержащий крезацин и 1-этосисилатран при фиксированном массовом расходе препарата 15 г/га и объемном расходе водных рабочих растворов 300 л/га при использовании для этого составов с массовым содержанием крезацина и 1-этоксисилатрана в диапазонах 5,0 % - 95,0 % и 95,0 – 5,0 %, соответственно, относительно от суммарного их содержания в препарате.
Способ осуществляется следующим образом.
Полевые опыты проведены с овощами семейства пасленовые: перец сорт Златозар и томаты сорт Дональд F1 на полевых делянках агрофирмы СеДеК и Агроцентра «Lagutniki» на обыкновенных черноземах. Органоминеральный агрофон под яблонями составлял 200 кг/га в виде ОМУ универсал. Некорневые обработки проводили по двум фазам роста: в фазу 4-5 листьев и фазу бутонизации-цветения рабочими растворами комплексного состава с содержанием компонентов согласно схеме экспериментов. Расход рабочих растворов при опрыскивании составлял 300 л на 1 га и по массе бинарного препарата в 20 г/га..
Работа проведена на делянках в 100 м2 в 4-х кратной повторности для контроля (обработка водой) так и для каждого варианта в различных соотношениях крезацина к 1-этоксисилатрану в диапазоне их концентраций в бинарной смеси от 5,0 % до 95,0 % и от 95,0 до 5,0 %, соответственно, при фиксированной их общей концентрации во всех испытанных рабочих растворах при некорневой обработке в поле. Растения обрабатывали с использованием ручного опрыскивателя марки FIT. Закладку опытов и проведение наблюдений и обработку полученных данных осуществляли по общепринятым методикам проведения полевого эксперимента.
Кремнийсодержащие элементы повышают устойчивость растений к любому стрессу, подавляют действие тяжелых металлов, повышают качество. Препараты, содержащие кремний, проникают в клетки растения, изменяют активность физиологических процессов (интенсивность фотосинтеза и дыхания, накопление хлорофилла, активность ферментов) и значительно повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным климатическим условиям. Применяемая доза комплексного препарата обоснована экспериментально при разных соотношениях компонентов фитогормона и кремнийорганического соединения.
Результаты проверки реализации вариантов способа приведены в таблицах 1 и 2.
Как видно из табл.1 проверка расширенного диапазона реализации способа при изменении соотношения компонентов бинарного состава при фиксированном их расходе, как по суммарной массе состава так и по объему рабочей жидкости на 1 га, позволяет получить увеличение урожайности перца от 3,6 % до 9,3 % и для томата от 14,7% до 19,3 %. При этом, при таких обработках в исследованном диапазоне соотношений (концентраций) крезацина и 1-этоксисилатрана при приготовлении разных вариантов рабочих растворов, возрастает не только урожайность плодов испытанных овощных культур семейства пасленовых но и возрастает их качество по химическим показателям: содержание сухих веществ, общего сахара и витамина С, минимальное увеличение которых для перца составило не менее 19,6 %, 13,4 %, 23,6 %, соответственно, и для томата не менее 9,0 %, 29,0 % , 5,7 %, соответственно (табл.2). При этом, минимальные значения увеличения показателей экологичности плодов пасленовых культур составляют по оценке полученных данных (табл.2) по показателям содержания нитратов, свинца и кадмия составляют 17,6 %, 17,1 %, 46,7 для перца и 16,6 % ,36,0 % и 33,3 % для томата, соответственно.
Таблица 1 Влияние некорневых обработок перца сорт Златозар и томата сорт Дональд F1 бинарным составом крезацин с 1-этоксисилатраном на урожайность плодов для различных вариантов реализации способа. Расход по составу действующих компонентов препарата 20 г/га. Расход по объему рабочей жидкости 300 л/га.
| Варианты опытов | Урожайность средняя, т/га | Увеличение урожайности, т/га | Увеличение урожайности, % относительно контроля |
| Перец сорт Златозар | |||
| Фон ОМУ – обработка водой - контроль | 50,7 | - | - |
| Фон ОМУ + состав (5,0% крезацин, 95% 1-ЭС) | 53,4 | 2,7 | 5,3 |
| Фон ОМУ + состав (50,0% крезацин, 50,0% 1-ЭС) | 52,5 | 1,8 | 3,6 |
| Фон ОМУ + состав (95,0% крезацин, 5,0% 1-ЭС) | 55,4 | 4,7 | 9,3 |
| Томат сорт Дональд F1 | |||
| Фон ОМУ – обработка водой - контроль | 80,9 | - | - |
| Фон ОМУ + состав (5,0% крезацин, 95% 1-ЭС) | 93,4 | 12,5 | 15,5 |
| Фон ОМУ + состав (50,0% крезацин, 50,0% 1-ЭС) | 92,8 | 11,9 | 14,7 |
| Фон ОМУ + состав (95,0% крезацин, 5,0% 1-ЭС) | 96,5 | 15,6 | 19,3 |
Таблица 2 Качество плодов перца и томата и их экологичность по содержанию нитратов, свинца и кадмия в вариантах реализации способа
| Варианты опытов | Сухое вещество, % | Общий сахар, % | Витамин С, мг% | Нитраты, мг/кг | Свинец, мг/кг | Кадмий, мг/кг |
| Перец сорт Златозар | ||||||
| Фон ОМУ – обработка водой-контроль | 10,7 | 6,7 | 161,2 | 144,5 | 0,035 | 0,015 |
| Фон ОМУ + состав (5,0% крезацин, 95% 1-ЭС) | 13,3 | 7,7 | 207,6 | 120,7 | 0,029 | 0,005 |
| Фон ОМУ + состав (50,0% крезацин, 50,0% 1-ЭС) | 12,8 | 7,6 | 200,4 | 123,7 | 0,029 | 0,008 |
| Фон ОМУ + состав (95,0% крезацин, 5,0% 1-ЭС) | 13,7 | 7,7 | 199,7 | 119,0 | 0,026 | 0,008 |
| Томат сорт Дональд F1 | ||||||
| Фон ОМУ – обработка водой - контроль | 5,50 | 3,1 | 17,4 | 145 | 0,025 | 0,012 |
| Фон ОМУ + состав (5,0% крезацин, 95% 1-ЭС) | 6,1 | 4,0 | 18,4 | 121 | 0,0015 | 0,008 |
| Фон ОМУ + состав (50,0% крезацин, 50,0% 1-ЭС) | 6,0 | 4,1 | 18,3 | 119 | 0,015 | 0,008 |
| Фон ОМУ + состав (95,0% крезацин, 5,0% 1-ЭС) | 6,5 | 4,5 | 18,7 | 116 | 0,014 | 0,007 |
Содержание компонентов в бинарном составе препарата имеет принципиальное значение для управления продукционным процессом выращивания овощей в условиях изменчивости фактора погоды для открытого грунта. Так, наличие гормонального механизма активации роста растения за счет крезацина при умеренности освещения для фотосинтетического автотрофного питания позволяет держать планку содержания крезацина в более высоких концентрациях по отношению к кремнийорганическому компоненту 1-этоксисилатрану. При прогнозе экстремальности проявления погодных условий в конкретный год при планировании обработок увеличивается значимость фактора автотрофного питания и устойчивости к стрессовым факторами, соответственно, продуктивность можно прогнозировать и регулировать за счет увеличения содержания 1-этоксисилатрана в составе бинарного препарата.
Как видно из табл.2 качество продукции и ее экологичность также, как и урожайность, изменяется в результате изменения содержания крезацина и 1-этоксисилаптрана в составе бинарного препарата, что дополнительно подтверждает возможности управления продукционным процессом выращивания пасленовых овощей с заданным качеством по химическому составу и экологической безопасностью в условиях открытого грунта.
Для защищенного грунта с задаваемыми и контролируемыми параметрами условий выращивания по температуре, влажности и световой инсоляции с использованием светильников эффективность применения бинарных регуляторов развития растений становится более управляемым и прогнозируемым.
Предложенный способ в испытанных вариантах его реализации позволяет повысить урожайность пасленовых овощных культур и качество их плодов, как по химическому составу, так и по содержанию в них нитратов, тяжелых металлов и токсичных элементов, что имеет принципиальное значение для экологической составляющей качества продуктов питания на основе овощного сырья.
Способ повышения урожайности овощей, включающий некорневую обработку растений в фазах первых 4-5 листьев и бутонизации–цветения с применением препарата, содержащего крезацин и 1-этоксисилатран, отличающийся тем, что для некорневой обработки овощей семейства пасленовые при фиксированном расходе препарата по массе сухих компонентов 20 г/га и объемном расходе водных рабочих растворов препарата 300 л/га используют составы с массовым содержанием крезацина и 1-этоксисилатрана в диапазонах 5,0-95,0% и 95,0-5,0%, соответственно, относительно общего содержания компонентов.
