Способ получения органо-минерального препарата с росторегулирующими и фунгицидными свойствами
Владельцы патента RU 2792434:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к получению органоминерального препарата с росторегулирующими, фунгицидными и инсектицидными свойствами. Способ получения органоминерального препарата с росторегулирующими, фунгицидными и инсектицидными свойствами включает смешивание спиртовой вытяжки полыни горькой с хелатными соединениями микроэлементов. Спиртовую вытяжку растительного сырья получают путем смешивания измельчённых растений с 30%-ным раствором водно-этанольной смеси в соотношении 1:10, выдержки при комнатной температуре в течение 10 дней и фильтрации. Далее в полученную вытяжку вводят микроэлементы, при этом исходные компоненты находятся в следующем соотношении, мас.%: хелат железа 6%-ный - 0,7, хелат марганца - 0,7, хелат цинка - 2, полынь горькая - 5,4, этиловый спирт - 30, дистиллированная вода - остальное. Предлагаемый способ получения органоминерального препарата обеспечивает расширение арсенала средств с росторегулирующими, фунгицидными и инсектицидными свойствами, использование растительного сырья для снижения токсического действия на окружающую среду, получение препарата, способствующего увеличению урожайности сельскохозяйственных культур. 5 ил., 3 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Изобретение представляет собой получение органо-минерального препарата с росторегулирующими, фунгицидными и инсектицидными свойствами из растительного сырья, включающий смешивание спиртовой вытяжки растительного сырья с хелатными соединениями микроэлементов. Спиртовую вытяжку растительного сырья получают путем смешивания измельчённых растений со спиртовым раствором в соотношении 1:10, выдержку при комнатной температуре в течение 10 дней в темноте, затем фильтрование раствора. В полученную вытяжку вводят микроэлементы. В качестве растительного сырья используют растения полыни горькой.
Предлагаемое изобретение позволяет получить препарат, содержащий биологически активные вещества и микроэлементы, который усиливает устойчивость растений к болезням, вредителям и стимулирует рост и развитие растений.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве препаратов, стимулирующих рост растений, а именно к биологически активным веществам, оказывающих полифункциональное влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур.
Уровень техники
Известны химические способы борьбы с болезнями и вредителями растений, включающие соединения, загрязняющие окружающую среду и оказывающих негативное влияние на организм человека. Использование экологически безопасных средств защиты растений от патогенов является актуальным направлением развития сельского хозяйства.
В ходе проведения патентного поиска не выявлены ростостимулирующие препараты на основе полыни для применения в сельскохозяйственной практике. Растительный материал полыни за счет наличия биологически активных веществ в своем составе применяется в медицине (патент RU 2356567 МПК А61К 36/53, опубл. 27.05.2009 г.; патент RU 2438688, МПК А61К 36/36, опубл. 10.01.2012 г.; патент RU 2247572, МПК А61К 35/78, опубл. 10.03.2005 г.).
Известны стимуляторы роста на основе растений.
Известен регулятор роста растений с фунгицидным действием «Вэрва» (патент RU 298327, МПК A01N 65/100, опубл. 10.05.2007 г.), полученный из древесной зелени пихты, включающий активное вещество в виде водорастворимых солей тритерпеновых кислот и нейтральных компонентов хвои при соотношении 1:0,1-0,2 соответственно. Технический результат регулятора роста состоит в усилении иммуностимулирующей и ростостимулирующей активности.
Недостатком указанного регулятора роста является то, что способ получения данного препарата включает применение неорганического экстрагента, который дает недостаточное извлечение биологически активных веществ из сырья. Кроме того, предлагаемое изобретение содержит только биологически активные вещества без микроэлементов.
Известен способ получения стимулятора роста озимой пшеницы (патент RU 2280362, МПК A01N 65/100, опубл. 27.07.2006 г.). Стимулятор роста получен из зверобоя продырявленного. Растительный экстракт зверобоя продырявленного подвергают ферментации при 35-50°С с добавлением молочной сыворотки при массовом соотношении 1:1-1:2 с последующей термоденатурацией балластных белков, отделением их центрифугированием и стерилизацией препарата автоклавированием.
Основным недостатком указанного препарата является то, что его действие направлено только на стимуляцию роста растений озимой пшеницы.
Наиболее близким является способ получения биологически активного препарата на основе люцерны (патент RU 2503181, МПК А01Р 21/00, опубл. 10.01.2014 г.). Способ получения данного препарата включает запарку сена в водном конденсате при температуре до 100°C в определённом соотношении растительного сырья к конденсату, введение микро- и макроэлементов, проведение высокотемпературного гидролиза обогащенной суспензии сена. В способе предусмотрен многократный рецикл концентрированного очищенного гидролизата на стадию запарки сена люцерны. При достижении концентрации питательных веществ в концентрированном гидролизате более 5% часть концентрированного гидролизата направляется на выпарку для получения концентрированного продукта - биологически активного препарата.
Существенным недостатком известного способа является высоко трудоёмкий процесс, состоящий из восьми этапов производства, в том числе циклов гидролиза.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является получение органо-минерального препарата, оказывающего на растения полифункциональное влияние: стимуляция роста, повышение устойчивости к болезням и вредителям, обеспечение устойчивости к неблагоприятным факторам среды.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения сводится к обеспечению увеличения урожайности сельскохозяйственных культур за счет регулирования роста и развития растений.
Технический результат, достигается с помощью способа получения органо-минерального препарата с росторегулирующими, фунгицидными и инсектицидными свойствами, включающего смешивание вытяжки полыни горькой с хелатными соединениями микроэлементов, при этом спиртовую вытяжку растительного сырья получают путем смешивания спиртового раствора с измельченными растениями в соотношении 10:1, после чего в полученную вытяжку вводят микроэлементы при этом компоненты находятся в следующем соотношении, мас. %:
хелат железа 6-% - 0,7,
хелат марганца - 0,7,
хелат цинка - 2,
органическое вещество (терпеноиды, гидроксикоричные кислоты, флавоноиды, полисахариды, аминокислоты, витамины и др.) - 5,4,
этиловый спирт - 30,
дистиллированная вода - остальное.
Технический результат достигается тем что биологически активные вещества в составе вытяжки полыни горькой смешиваются с хелатными соединениями микроэлементов.
Полынь горькая имеет богатый химический состав: терпеноиды, гидроксикоричные кислоты, флавоноиды, полисахариды, аминокислоты, витамины и другие.
Терпеноиды и гидроксикоричные кислоты являются мощными иммуномодуляторами для растений и их применение в составе растительных вытяжек может относится к биофунгицидам. Данные соединения обладают активностью по отношению к некоторым вирусам, патогенным грибам, ростостимулирующим влиянием на растения (А.Р. Бухарова, Н.В. Степанюк, А.Ф. Бухаров, 2017; Л.Э. Гунар, Р.В. Сычев, 2019; А.А. Минина, М.В. Карпова, 2015; В. Д. Поликсенова, 2009; Ю.А. Плотникова, Е.С. Барышева, В.С. Суслов, 2019; Экстракты растений семейства Lamiaceae Lindl, 2016).
Терпеноиды и гидроксикоричные кислоты входят в состав известных препаратов в сельскохозяйственной практике: Циркон (патент RU №2298327 МПК A01N 65/00, опубл. 10.05.2007), Новосил (патент RU №2443111 МПК A01N 65/00, опубл. 27.02.2012 г.).
Флавоноиды, полисахариды, аминокислоты, витамины оказывают на растения ростостимулирующий эффект, снижают действие стрессовых факторов на растения. Влияние данных веществ на растения доказано в сельскохозяйственной практике при применении известных препаратов, например, Аминофол Плюс (0,5-3,0 л/га), Вива (2,0-7,0 л/га), Мегафол (2,0-3,0 л/га), и другие.
Чертежи и иные материалы
На фиг. 1 - Степень развития болезней в посадках огурца в период массового плодоношения.
На фиг. 2 - Распространение паутинного клеща в посадках огурца в период массового плодоношения.
На фиг. 3 - Продуктивность огурца.
На фиг. 4 - Продуктивность картофеля
На фиг. 5 - Продуктивность лука репчатого
Осуществление изобретения
Сущность получения органо-минерального препарата заключается в следующем.
Проводят подготовку растительного материала. Отобранный растительный материал полыни горкой промывают под проточной водой, затем высушивают при температуре 20-25°С без прямого попадания прямых солнечных лучей. Высушенные растения полыни измельчают на частицы размером не более 1 см, одревесневшие части растений удаляют. Измельчённый растительный материал помещают в емкость, добавляют водно-этанольную смесь (30-% раствор) в соотношении 1:10, емкость герметично закрывают крышкой для сохранения летучих соединений. Полученную смесь выдерживают 10 дней при комнатной температуре в темных условиях, в течение выдержки проводят перемешивание компонентов 4 раза с использованием механической мешалки.
Применение водно-этонольного раствора для вытяжки способствует не агрессивному влиянию на биологически активные вещества в растениях полыни горькой и максимальному сохранению данных вещества в препарате.
В процессе выдержки полыни горькой в раствор извлекаются экстрактивные вещества: терпеноиды, флавоноиды, полисахариды, аминокислоты, витамины и другие, наличие которых подтверждают лабораторные анализы. Химический состав полыни приводится в научных работах (Северин, А.П. Изучение химического состава и фармакологической активности комплексов биологически активных веществ, выделенных из шрота полыни горькой : специальность 14.04.02 "Фармацевтическая химия, фармакогнозия" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук / Северин Алексей Петрович. - Курск, 2013. - 21 с.).
Полученную вытяжку полыни горькой фильтруют. Для повышения ростостимулирующих свойств вытяжки полыни ее смешивают с микроэлементами. В полученный фильтрат вводят микроэлементы в форме хелатов (железо 6-%, марганец, цинк), при этом компоненты находятся в следующем соотношении, мас. %:
хелат железа 6-% - 0,7,
хелат марганца - 0,7,
хелат цинка - 2,
органическое вещество (терпеноиды, гидроксикоричные кислоты, флавоноиды, полисахариды, аминокислоты, витамины и др.) - 5,4,
этиловый спирт - 30,
дистиллированная вода - остальное.
Данное соотношение компонентов в предлагаемом препарате является результатом экспериментального подбора оптимальных доз микроэлементов и анализа применения существующих микроудобрений и биопрепаратов.
Рекомендуемая норма применения предлагаемого органо-минерального препарата для сельскохозяйственных культур: 1-2 л/га при расходе рабочего раствора - 200-400 л/га.
Примерами реализации органо-минерального препарата с росторегулирующими, фунгицидными свойствами из растительного сырья было применение при выращивании сельскохозяйственных культур. Норма применения предлагаемого препарата была 1-2 л/га.
Пример 1.
Было исследовано влияние органо-минерального препарата на продуктивность огурца в условиях защищенного грунта шестой световой зоны. Огурец Киборг F1 выращивали малообъемным методом в зимней остекленной теплицы зимне-весеннего оборота.
Растения огурца обрабатывали препаратом по листу в количестве 1 л/га, обработку проводили с фазы 2-х настоящих листьев и 4-хкратно каждые 14 дней. Аналогичные препараты применяли 4-хкратно согласно их регламенту (фиг. 1).
Испытания предлагаемого препарата как фунгицидного средства показали, что в сравнении с аналогичными препаратами при учете мучнистой росы и альтернариоза на тепличном огурце степень развития болезней при применении предлагаемого препарата была наименьшая в опыте, биологическая эффективность использования предлагаемого органо-минерального стимулятора роста составила при учете альтернариоза - 28,1 %, мучнистой росы - 30,8 %.
В состав препарата входят эфирные масла и тритерпеноиды, которые имеют репеллентные и ядовитые свойства против вредителей. Был проведен анализ по распространенности паутинного клеща в посадках огурца, в результате установлено, что после обработок посадок огурца препаратами распространенность вредителя снижалась относительно контроля. При использовании препарата на основе полыни распространенность паутинного клеща после обработки была меньше по сравнению с контролем, Цирконом и Новосилом на 1,1-3,8 % (фиг. 2).
При применении предлагаемого препарата снижалась степень отмирания завязей и увеличивался выход стандартной продукции, что доказывает влияние препарата на растения как антистрессанта при неблагоприятных факторах. Свойства антистрессанта препарата обусловлены наличием в его составе аминокислот, флавоноидов и витаминов. Обработка растений огурца предлагаемым препаратом способствовала снижению степени отмирания завязей на 0,5-4,5 %, увеличению выхода стандартной продукции на 0,8-4,7 %, и получению прибавки урожайности в 0,6-2,4 кг/м2 (фиг. 3).
Пример 2.
Предлагаемый препарат показал высокую эффективность при применении его во внекорневые обработки при возделывании картофеля сорта Романо в условиях засушливой зоны Ставропольского края. Картофель обрабатывали препаратом при высоте растений 5-10 см и в фазы бутонизации и цветения при норме расхода 1,5 л/га. Аналогичные препараты применяли трехкратно согласно их регламенту.
При применении предлагаемого препарата в посадках картофеля было отмечено снижение распространенности фитофтороза до 4,5 %, что было меньше чем в других вариантах опыта на 0,9-1,6 %. Препарат на основе полыни стимулировал рост растений: средняя масса одного клубня увеличилась на 3,6-15,0 %, прибавка урожайности составила 0,7-2,8 т/га (фиг. 4).
Пример 3.
При возделывании лука репчатого Бонус F1 было изучено влияние предлагаемого препарата на его продуктивность. Опытный участок лука репчатого был в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края, при возделывании применяли капельное орошение. Применение препарата проводилось трехкратно с фазы появления настоящих листьев и затем двукратно каждые 14 дней. Аналогичные препараты применяли трехкратно согласно их регламенту.
Применение препарата способствовало снижению распространённости трипса относительно других вариантов опыта на 0,2-1,4 %, нарастанию луковицы - средняя масса луковицы была больше на 2,0-12,8 г, урожайность лука репчатого увеличилась на 0,5-5,8 т/га (фиг. 5).
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипами имеет следующие преимущества:
- комплексное содержание в препарате биологически активных веществ (терпеноиды, гидроксикоричные кислоты, флавоноиды, полисахариды, аминокислоты, витамины и др.) в составе растительной вытяжки и микроэлементов;
- полифункциональное влияние препарата на растения: стимуляция роста, повышение устойчивости к болезням и вредителям, обеспечение устойчивости к неблагоприятным факторам среды;
- действие органо-минерального препарата распространяется на широкий спектр сельскохозяйственных культур;
- технологически легкий способ получения органо-минерального препарата.
Способ получения органоминерального препарата с росторегулирующими, фунгицидными и инсектицидными свойствами, включающий смешивание спиртовой вытяжки полыни горькой с хелатными соединениями микроэлементов, при этом спиртовую вытяжку растительного сырья получают путем смешивания измельчённых растений полыни горькой с 30%-ным раствором водно-этанольной смеси, выдержки при комнатной температуре в течение 10 дней, фильтрации, после чего в полученную вытяжку вводят микроэлементы, при этом исходные компоненты находятся в следующем соотношении, мас.%:
| хелат железа 6%-ный | 0,7 |
| хелат марганца | 0,7 |
| хелат цинка | 2 |
| полынь горькая | 5,4 |
| 30%-ный раствор водно-этанольной смеси | остальное |
