Способ первичного токсикологического контроля продовольственных посевов озимой пшеницы

Международная патентная классификация:       A01C G01N

Патент на изобретение №:      2232386

Автор:      Петрова Л.Н. (RU), Ушкалова С.О. (RU)

Патентообладатель:      Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства (RU)

Дата публикации:      10 Июля, 2004

Начало действия патента:      22 Января, 2003

Адрес для переписки:      356241, Ставропольский край, г. Михайловск, п. СНИИСХ, Ставропольский НИИСХ, патентная группа

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для упрощения процедуры первичного токсикологического контроля путем заблаговременного выявления загрязненных посевов озимой пшеницы. В качестве тест-объекта используют сорт озимой пшеницы Безостая 1, который примешивают к высеваемым семенам основного сорта. Затем однократно проводят учет морфологических отклонений в строении колоса тест-объекта в поле, начиная с фазы колошения. Далее определяют частоту проявления морфологических отклонений путем расчета процентного количества колосьев с морфозами от общего количества осмотренных колосьев. При частоте проявления морфологических отклонений колоса тест-объекта, превышающей 6%, не используют посев для получения экологически чистого зерна. Способ не требует специального оборудования, реактивов и высокой квалификации лаборантов. 2 табл.

Современные технологии возделывания зерновых культур предусматривают применение широкого спектра средств химизации: пестицидов, регуляторов роста, минеральных удобрений. Для оценки степени загрязнения посевов в мировой практике широко применяется биологическое тестирование, которое исключительно перспективно вследствие доступности, простоты, экспрессивности и надежности используемых методов.

Известен способ индикации загрязнения при помощи специально созданных сортов (линий) культурных растений, чувствительных к загрязнению. Например, в Англии выведен сорт табака, чувствительного к загрязнению озоном. При воздействии озона на растения этого сорта через несколько суток по всей поверхности листовой пластинки образуется густая сеть некротических пятен серебристого цвета. Таким образом, по внешнему виду специально посеянных растений (тест-объектов) определяют зоны загрязнения (Л.В.Цаценко, О.Д.Филипчук. Биоиндикция и вЂњгенетический скринингвЂќ загрязнения компонентов агроценоза //Сельскохозяйственная биология, 1997, №5, с.40).

Известен способ определения токсичности зерна, выращенного с использованием пестицидов (Л.Н.Петрова, С.О.Ушкалова, патент РФ №1690578, 1993) - прототип. Он основан на скармливании исследуемого и контрольного (выращенного без применения пестицидов) зерна тест-объекту (зерновой моли). При наличии статистически достоверной разницы между контрольным и исследуемым зерном его считают токсичным. Недостатком данного способа является необходимость разведения тест-объекта (зерновой моли) в лабораторных условиях и проведение анализа только после полного созревания зерна.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что первичный токсикологический контроль продовольственных посевов озимой пшеницы осуществляют в поле (начиная с фазы колошения), используя в качестве тест-объекта сорт озимой пшеницы Безостая 1. Этот сорт, как показали наши исследования, более других чувствителен к средствам химизации, используемым при возделывании озимой пшеницы по интенсивной технологии, а также к загрязнениям, которые накопились в почве в результате предшествующих обработок. Это проявляется в виде морфологических отклонений в строении колоса (морфозов), в то время как у других сортов такая реакция отсутствует, неустойчива или слабо выражена, хотя зерно явно обладает токсическими свойствами. Семена Безостой 1 при посеве примешивают к основному сорту в соотношении 0,01:1, а начиная с фазы колошения проводят однократный визуальный учет отклонений в строении колоса у тест-объекта по двум диагоналям поля. Частоту проявления морфозов (%) рассчитывают по формуле.

Спектр морфозов, возникающих под действием средств химизации, очень широк: вЂњлишниевЂќ колоски на уступе колосового стержня, мутовчатость, раздвоение колоса, ветвистость, булавовидность, искривление колосьев, крючки, листья на уступах колосового стержня вместо колосков.

По современным представлениям, помимо гербицидов, колосовые морфозы могут возникать при воздействии на растения рентгеновским, ультрафиолетовым или

-излучением, регуляторами метаболизма, химическими мутагенами в период активной деятельности меристем (Н.Ф. Батыгин. Онтогенез высших растений. - М.: Агропромиздат, 1986, с.56-57).

По нашим данным, внесение минеральных удобрений тоже может прямо или косвенно приводить к появлению морфозов у озимой пшеницы в пределах 7-39%, в зависимости от условий увлажнения, температурного режима и вида удобрений (С.О.Ушкалова. Биологическая индикация как метод мониторинга агроценоза в условиях интенсивных технологий возделывания зерновых культур. В сб.: Вопросы экологии в системе земледелия. - Ставрополь, 1993, с.132-139). После аварии на Чернобыльской АЭС частота проявления морфозов в опытах с систематическим внесением минеральных удобрений достигала 41%.

Морфозы колоса обычно относят к ненаследственным изменениям, но возникновение у растений морфозов определенного типа наследственно обусловлено. По мнению ряда авторов, склонность к морфозам отражает чувствительность генотипа к факторам окружающей среды, а химический стресс является фактором, способствующим дифференциации сорта по генетическим особенностям (Г.А.Кириллова, Н.С.Немцова, Т.С.Фадеева. О появлении растений с морфозами колоса в посевах ячменя после обработки их гербицидом 2,4-Д//Генетика, 1984, т.XX , №7, с.1182).

Технологически обработка посевов озимой пшеницы пестицидами совпадает с формированием генеративных органов. Переход в генеративную фазу развития у озимой пшеницы наступает после возобновления вегетации весной. Зачаточные колоски формируются примерно за 20-30 дней. После этого инициали апикальных меристем отмирают. К концу формирования колосков в колосе у главного побега начинается формирование генеративных органов у подгона. В объективной реальности обработка пестицидами, даже в оптимальный с точки зрения технологии срок, может вызвать появление морфозов, так как в посеве всегда найдутся растения, находящиеся в фазе активной деятельности меристем. Кроме того, на уровень частоты проявления морфозов могут влиять токсичные вещества, накопившиеся в почве в результате предшествующих химических обработок растений.

На основании исследований, проведенных в 1987-1996 гг., нами был предложен норматив, ограничивающий частоту проявления морфозов 20%. Превышение этого уровня обычно сопровождается остаточными количествами гербицидов в зерне после уборки урожая (С.О.Ушкалова. Экологическая оценка применения средств химизации при интенсивном возделывании озимой пшеницы. Автореферат диссертации к.с.-х.н. - Ставрополь, 1996, с.13).

В 1999-2001 гг. были дополнительно проведены исследования по уточнению сортовых особенностей проявления морфозов колоса (32 сорта), расширен ассортимент изученных гербицидов (12) и фонов минерального питания (9). Параллельно определена токсичность зерна с использованием зерновой моли в качестве тест-объекта.

Наблюдения позволили выявить сорт озимой пшеницы, который может быть использован как тест-объект для индикации загрязнения посева веществами, вызывающими аномалии в морфологии у растений - это Безостая 1 (табл.1).

Анализируя данные учетов, мы пришли к выводу, что растения сорта Безостая 1 чутко реагируют на загрязнение посева появлением морфозов колоса, которые можно учесть при полевом обследовании еще задолго до уборки урожая. При изучении гербицидов нового поколения (табл.2) было установлено, что летальность тест-объекта (зерновой моли) при кормлении зерном может регистрироваться, когда частота проявления морфозов колоса ниже установленного ранее норматива, рассчитанного по данным химического анализа. Поэтому для посевов озимой пшеницы, предназначенных для детского и диетического питания, норматив частоты проявления морфозов целесообразно установить в пределах не более 6%. Именно такой уровень характерен для посевов, не подвергавшихся химической обработке (Л.Н.Петрова, С.О.Ушкалова. Аномалии в строении колоса пшеницы. В сборнике: Циклы в природе и обществе. - Ставрополь, 2002, т, 1, с.145).

Использование сорта озимой пшеницы Безостая 1, предрасположенного к проявлению морфозов в условиях химического стресса, для заблаговременного выявления загрязненных посевов отличает заявляемое техническое решение от прототипа.

Пример осуществления способа

К предназначенным для посева семенам озимой пшеницы Дар Зернограда примешали семена сорта Безостая 1. Смешивание семян производили в соотношении 1:0,01, то есть на 1 тонну обычных семян брали 10 кг семян тест-объекта (Безостая 1). Химическую обработку посева проводили на IV этапе органогенеза озимой пшеницы баковой смесью гербицидов Луварам (1,3 л/га) и Пума Супер (0,6 л/га).

За полтора месяца до уборки урожая (фаза колошения озимой пшеницы) провели однократный визуальный учет отклонений в строении колоса у тест-объекта. Маршрут обследования - по двум диагоналям поля. Осмотр колосьев - по мере обнаружения тест-объекта в посеве, то есть растений сорта Безостая 1.

К учитываемым отклонениям в морфологии колоса (морфозам) относили колосья с вЂњлишнимивЂќ колосками на уступе колосового стержня, раздвоение колоса, ветвистые, мутовчатые, искривленные, булавовидные, колосья с листьями на уступах колосового стержня вместо колосков, крючки.

Расчет частоты проявления морфозов проводили по формуле

M=m

100/n,

где М - частота проявления морфозов колоса, %;

m - количество колосьев с морфозами, шт.;

n - общее количество осмотренных колосьев, шт.

При обследовании осмотрено 4550 колосьев тест-объекта. Из них 1925 имели отклонения в морфологии колоса. Частота проявления морфозов колоса составила 1925

100/4550=42,3%. Она значительно превышает 6% уровень, характерный для посевов, не загрязненных гербицидами. Таким образом, обследованный посев не может быть использован для получения экологически чистого зерна, пригодного для детского и диетического питания. Гибель зерновой моли после питания зерном составила 75%.

Используя предлагаемый способ, можно за полтора месяца до уборки урожая зерна (фаза колошения озимой пшеницы) провести массовый первичный токсикологический контроль и выявить поля, загрязненные гербицидами и другими веществами, вызывающими аномалии в морфологии растений.

Биологический материал для тест-объекта (семена озимой пшеницы Безостая 1) доступен, отличается устойчивой урожайностью и высоким качеством зерна.

Способ первичного токсикологического контроля загрязнения продовольственных посевов озимой пшеницы не требует специального оборудования, реактивов и высокой квалификации лаборантов. Норма выработки при осмотре посевов до 10 га/ч.

Формула изобретения

Способ первичного токсикологического контроля продовольственных посевов озимой пшеницы, включающий использование тест-объекта, отличающийся тем, что в качестве тест-объекта используют сорт озимой пшеницы Безостая 1, который примешивают к высеваемым семенам основного сорта, затем однократно проводят учет морфологических отклонений в строении колоса тест-объекта в поле, начиная с фазы колошения, и определяют частоту проявления морфологических отклонений путем расчета процентного количества колосьев с морфозами от общего количества осмотренных колосьев, при этом при частоте проявления морфологических отклонений колоса тест-объекта, превышающей 6%, не используют посев для получения экологически чистого зерна.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 23.01.2010

Дата публикации: 10.12.2011

Популярные патенты:

2395497 Способ стимулирования роста подсолнечника регулятором роста

... бензола в течение 30 мин. Перемешивание продолжают еще 2-2,5 ч, затем осадок отфильтровывают, промывают 5 мл бензола, сушат, затем обильно промывают водой. После перекристаллизации из этанола получают 0,91 (54%) целевого соединения 3 в виде белых кристаллов с т.пл. 198-199°С. Найдено, %: С 53,44; Н 3,61; N 12,57; C15 H13Cl2N3O2; Вычислено, %: С 53,27; Н 3,87; N 12,42.ЯМР 1Н, , м.д. (группа): 2,35 (3Н, с, 4-СН3), 2,45 (3Н, с, 6-СН3), 7,08 (2Н, уш. с, NH2), 7,27 (1Н, с, 5-Н Ру), 7,48 8,00 (4Н, м, Ar).Масс-спектр: m/z (относ. интенсивность): M+ 337 (2); 181 [М- 2-СlС6 Н4-СООН]+ (55); 168 [М- N-O-CO-C6 H4Cl]+ (5); 156 [СlC6H4 СООН]+ (2); 139 [СlC6H4CО] +(100); ...

2171570 Устройство для группового учета надоев молока при доении

... закроет доступ и откроет подачу атмосферного воздуха в пульсатор (2). Клапан (22) под действием собственного веса откроется, и молоко снова начнет сливаться во взвешиваемую емкость (10). К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании данного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве имеет место дополнительное насыщение молока воздухом со всеми отрицательными последствиями; герметичность клапанов напрямую связана с погрешностью дозирования; наличие механических соударяющихся элементов; наличие регулировочного винта на время слива, так как возникает трудность с согласованием производительности счетчика ...

2493697 Технологическая линия для подготовки к скармливанию пророщенного зерна

... с редуктором. В тросово-шайбовом конвейере выполнены окна для обеспечения высыпания смеси из пророщенного высушенного измельченного зерна и сухого комбикорма в бункер-дозатор [RU 2434381 С2, А01К 5/02, 27.11.2011.]. Бункер-дозатор закреплен к нижней части тросово-шайбового конвейера, над кормушкой.Предлагаемая технологическая линия для подготовки к скармливанию пророщенного высушенного измельченного зерна за счет отличительных признаков обеспечивает решение поставленной задачи, обеспечение длительного хранения пророщенного зерна, равномерное распределение пророщенного зерна в комбикорме, за счет измельчения пророщенного высушенного зерна и его равномерного дозирования в ...

2241327 Многоопорная дождевальная машина

... Трубы 18 и 19 со ступенчатыми сечениями уменьшаются дискретно в направлении подачи оросительной воды в полости водопроводящего пояса. Концы труб 18 и 19 в секциях 14 и 15 сопряжены муфтами 20. Смежные несущие каркасы секций 14 и 15 соединены посредством крепежных элементов 21 через дистанционные втулки 22.Муфта 20 (см. фиг.3) для соединения концов труб 18 и 19 из полиэтилена высокого давления имеет сопрягаемые фланцы 23 и 24 с патрубками 25 и 26. Поверхности патрубков 25 и 26 имеют выступающие резьбовые участки 27 и чередующиеся с ними канавки 28. Резьбовыми участками 27 патрубки 25 и 26 ввернуты в концы труб 17 и 18. Сопрягаемые концы труб 17 и 18 охвачены бандажами 29 и 30. На ...

2272840 Способ молекулярного маркирования пола хмеля обыкновенного (humulus lupulus l)

... Scientific Commission, Pulawy, Poland, 27-30 July 1999. [S.1.]: International Hop Growers' Convention, 1999, p.39-42), данный маркер не пригоден для ряда сортов.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению относится способ, предложенный в вышеуказанной статье Polley A., Seigner E., Ganal M.W. Identification of sex in hop (Humulus lupulus) using molecular markers. Genome, 1997, v.40, p.p.357-351. Пол растений предлагается определятся с помощью молекулярных маркеров, разработанных на основе сиквенса специфичных для мужских растений хмеля продуктов полимеразной цепной реакции (ПЦР) со случайными праймерами (RAPD).Предлагаемая авторами пара олигонуклеотидных ...

Еще из этого раздела:

2399200 Устройство для обработки роговых образований животных, например крупного рогатого скота

2093016 Устройство для водоподачи

2463776 Система и способ для массовой валки деревьев

2230467 Добавка к пищевым продуктам, биоцидный препарат, 2-(1-окси- 4-гидроксифенилен)-бензохинон (варианты) и способ его получения

2239993 Устройство для комбинированного охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным и искусственным холодом

2206985 Упряжь для собак

2476068 Фильтр для использования при переработке пищевых продуктов

2163758 Способ и устройство контроля количества меда в улье

2263431 Устройство для предпосевной обработки семян

2086081 Рабочий орган культиватора

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Способ первичного токсикологического контроля продовольственных посевов озимой пшеницы

Формула изобретения