Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Средство для повышения морозоустойчивости растений

 
Международная патентная классификация:       A01C A01G

Патент на изобретение №:      2264070

Автор:      Апашева Л.М. (RU), Душков В.Ю. (RU), Глинянов В.С. (RU), Комиссаров Г.Г. (RU)

Патентообладатель:      Глинянов Владимир Сергеевич (RU)

Дата публикации:      20 Ноября, 2005

Начало действия патента:      9 Июня, 2004

Адрес для переписки:      119991, Москва, ул. Косыгина, 4, Институт химической физики РАН, патентный отдел

Изобретение относится к криопротекторам - веществам, повышающим устойчивость растений к действию отрицательных температур, и может быть использовано в сельском хозяйстве, растениеводстве для повышения морозостойкости зерновых культур, многолетних трав и других растений. Средство содержит водный раствор биологически активного ингредиента. В качестве последнего используют пероксид водорода в концентрации 1·10-4-1·10 -2 М (3,4·10-3-3,4·10-1 г/л). Использование средства позволит повысить устойчивость растений к действию отрицательных температур. 3 табл.

Изобретение относится к криопротекторам - веществам, повышающим устойчивость растений к действию отрицательных температур, и может быть использовано в сельском хозяйстве для нужд растениеводства для повышения морозостойкости озимых зерновых культур, многолетних трав и других растений.

Наша страна находится в зоне рискованного земледелия, поэтому поиск криопротекторов является весьма актуальной проблемой - для большей части территории страны характерны длительные временные периоды с температурами ниже нуля градусов.

Из литературы известно, что для защиты растений от вымерзания можно использовать водные растворы сахаров, например, глюкозы, сахарозы и др., в которые погружают растения. Криопротекторные свойства сахаров обусловлены снижением температуры замерзания растительных тканей (при повышении содержания в них сахаров) на 8-10°С (Рубин Б.А. Курс физиологии растений. - М.: Высшая школа, 1976, с.546; Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкость растений. - М.: Наука, 1979, с.280).

Известны также криозащитные свойства некоторых аминокислот, в частности пролина (Стаценко А.П. О криозащитной роли аминокислот в растениеводстве. //Физиология и биохимия культурных растений. - 1992, т.24, №6, с.550-564). Некоторые авторы предлагают использовать аминокислоты в смеси с сахарами (Бабенко В.И., Махиовская М.Л. Повышение морозостойкости озимой пшеницы под действием экзогенных аминокиислот. //Доклады ВАСХНИЛ - 1977, №9, с.13-15).

Наиболее близким к предлагаемому криопротекторному средству по технической сущности (прототипом) является криопротектор, представляющий собой 1,8%-ный водный раствор смеси сахарозы и аминокислоты пролина при массовом соотношении сахароза: пролин 5:1 (молярная концентрация пролина в криопротекторе составляет 0,027 М), описанный в патенте РФ №2200381 С2, А 01 G 7/00, А 01 С 1/00, 20. 03. 2003. Данный известный криопротектор применяют следующим образом: семена озимой пшеницы предварительно замачивают в течение 20 минут в теплом (30-35°С) водном 0,02 молярном растворе пролина с последующим получасовым подсушиванием в хорошо проветриваемом помещении на рыхлой фильтровальной бумаге, затем проращивают на указанном криопротекторном растворе (смесь сахарозы и пролина) в течение 10 суток, затем проростки подвергают холодовому закаливанию при температурах от нуля до минус 5°С в два этапа: пять суток в темноте и трое суток на свету, после чего их дополнительно обрабатывают проливом путем опрыскивания 0,01 молярным водным раствором. Для испытания на морозостойкость обработанные по описанной выше методике проростки выдерживают в течение одних суток при температуре -14...-15°С. Сообщается, что выживаемость по сравнению с контролем увеличилась на 35-40%.

Недостатком известного криопротектора (прототипа) являются многоэтапность, сложность и длительность технологии его применения, а также высокая стоимость и сложность химического процесса его получения.

Задачей предлагаемого изобретения является создание достаточно эффективного и экологически чистого криопротекгорного средства, дешевого, удобного и простого в использовании.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемым средством для зашиты растений от вымерзания, представляющим собой водный раствор биологически активного ингредиента - пероксида водорода - в концентрации 1·10-4-1·10-2 М (3,4·10-3-3,4·10-1 г/л).

Предлагаемое криопротекторное средство было испытано в лабораторных условиях.

Объектами испытаний были трех- или четырехдневные проростки следующих культур: озимая пшеница Инна, озимая пшеница Губерния, кукуруза гибрид Краснодарский 303, ячмень сорт Карина и сафлор сорт Милютинский. Исследовали действие пероксида водорода (ПВ) в разных концентрациях: от 1·10-5 до 1·10 -2 моль/л (концентрации выше 10-2 М уже превышают физиологически приемлемые и приводят к гибели растений). Промораживание проростков после закалки при низких плюсовых температурах (+2...+3°С) в течение 12-17 часов проводили в морозильных камерах при температурах от -3 до -10°С в течение 24-48 часов, после чего их размораживали при низкой плюсовой температуре (+2...+3°С) в течение 5-10 часов. После отмывания контрольные и опытные проростки доращивали в одинаковых условиях (при постоянном освещении в культуральных сосудах) и через 5-10 суток оценивали количество жизнеспособных растений.

Пример 1.

Семена сафлора сорт Милютинский (сафлор - масличное засухоустойчивое растение) замачивали в растворе ПВ (концентрация ПВ 10-5 -10-2 М), контрольные - в дистиллированной воде. На четвертые сутки жизнеспособные проростки отбирали и помещали в холодильную камеру с температурой +3°С на 12 часов для закалки, затем в морозильную камеру с температурой -5°С на 24 часа, после размораживания при +3°С в течение 5 часов их доращивали на среде без ПВ в течение 5 суток. В контроле через 5 суток количество жизнеспособных растений составило 20%, после обработки ПВ - в зависимости от концентрации - от 21 до 62%: для концентрации 1·10-2 М - 60%, для концентрации 1·10-3 М - 62%, для концентрации 1·10 -4 М - 31%, для концентрации 1·10-5 М - 21%.

Пример 2.

Семена ячменя сорт Карина замачивали в растворе ПВ (концентрация 1·10-5-1·10 -2 М), контрольные - в дистиллированной воде. На четвертые сутки жизнеспособные проростки отбирали и помещали в холодильную камеру с температурой +3°С на 12 часов для закалки, затем в морозильную камеру с температурой -5°С на 48 часов, после размораживания при +3°С в течение 5 часов их доращивали на среде без ПВ в течение 5 суток. В контроле через 5 суток количество жизнеспособных растений составило 30%, после обработки ПВ в зависимости от концентрации от 30 до 65%: для концентрации 1·10 -2 М - 65%, для концентрации 1·10-3 М - 50%, для концентрации 1·10-4 М - 40%, для концентрации 1·10-5 М - 30%.

Пример 3.

Семена ячменя сорт Карина испытывали как в примере 2, но при температуре в морозильной камере, равной -10°С (в течение 48 часов). В контроле через 5 суток жизнеспособных растений не было, после обработки ПВ жизнеспособные растения были обнаружены только для концентрации 1·10-2 М в количестве 8%, для меньших концентраций ПВ (10-5-10-3 М) через 5 суток жизнеспособные растения в опыте отсутствовали

Пример 4.

Семена озимой пшеницы Губерния замачивали в растворе ПВ в концентрации 1·10-3-5·10-4 М, контрольные - в дистиллированной воде при температуре +20°С. Жизнеспособные четырехдневные проростки помещали в камеры с температурой +3°С на 17 часов, затем в морозильную камеру с температурами -3°С либо -5°С на 24 час. Размораживание вели при температуре +3°С в течение 10 часов. Доращивали проростки контрольные на дистиллированной воде, а опытные на растворах ПВ в тех же концентрациях. При анализе количество жизнеспособных растений к 10-м суткам опыта получены следующие результаты. В варианте с промораживанием до -3°С в опыте было 60% живых растений, в контроле - 20%. В варианте с промораживанием до -5°С в опыте живых растений было 44%, в контроле - 15%. Отметим, что более развитые корни были у опытных растений, длина гипокотеля в опыте была 2-2.5 см, в контроле - 0.5-0.7 см.

Пример 5.

Четырехдневные проростки озимой пшеницы Инна, одинаковые по размерам, в течение 2 суток доращивали на дистиллированной воде - контрольные, а опытные - на растворах ПВ с концентрацией 10-5-10-2 М. Затем проростки переносили в холодильную камеру с температурой +2°С на 17 часов для закалки, после чего помещали в морозильные камеры с температурой -3, -5, -7 и -10°С на 48 часов, после размораживания при +2°С в течение 10 часов их доращивали на среде без ПВ в течение 10 суток. Полученные результаты представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 Количество (%) живых растений озимой пшеницы Инна в зависимости от концентрации ПВ и температуры промораживания - время промораживания 24 часа.Температура °С КонтрольКонцентрация ПВ моль/л   10-2 10-3 10-4 10-5-3 90100 100100 90-530 75 7560 35-715 30 2520 15-100 10 1510 2Таблица 2 Количество (%) живых растений озимой пшеницы Инна в зависимости от концентрации ПВ и температуры промораживания - время промораживания 48 часов. Температура °С КонтрольКонцентрация ПВ моль/л    10-2 10-3 10-4 10-5-3 90 100100 9590-5 20 6565 4030-7 10 2020 1510-10 010 10 50

Пример 6.

Четырехдневные проростки кукурузы гибрид Краснодарский 303, одинаковые по размерам, в течение 2 суток доращивали на дистиллированной воде - контрольные, а опытные - на растворах ПВ с концентрацией 10-5-10-2 М. Затем проростки переносили в холодильную камеру с температурой +2°С на 15 часов для закалки, после чего помещали в морозильные камеры с температурой -3, -5, -7 и -10°С на 30 часов, после размораживания при +2°С в течение 10 часов их доращивали на среде без ПВ в течение 10 суток. Полученные результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3 Количество (%) живых растений кукурузы в зависимости от концентрации ПВ и температуры промораживания (время промораживания 30 часов). Температура °С КонтрольКонцентрация ПВ моль/л    10-2 10-310 -410-5 -328 555040 30-57 2525 2010-7 05 500 -100 000 0

Как видно из приведенных результатов, обработка проростков ПВ в концентрации 1·10-5 М не была эффективной; промораживание проростков при -10°C привело к полной гибели проростков в контроле и к незначительной (10-15%) выживаемости опытных растений пшеницы. Промораживание растений при -3°С для пшеницы не было губительным - подавляющее количество проростков (исключение - 10% в контроле) оставались жизнеспособными на всем протяжении эксперимента. После промораживания проростков пшеницы при -5°С в течение 24 и 48 часов к 10 суткам доращивания на свету среди контрольных оставались живыми 20-30% растений, в опыте у 60-75% растений наблюдали хорошо развитый корень, зеленый гипокотель, а затем и зеленый настоящий лист. Кукурузные проростки оказались менее стойкими.

Одним из объяснений механизма защитного действия ПВ при низкотемпературных стрессах может быть представление о том, что криорезистентность растений зависит от соотношения в клетках свободной и связанной воды. Нами в специальных экспериментах показано, что обработка проростков зерновых растворами ПВ увеличивает в растительных клетках содержание связанной воды и одновременно уменьшает содержание свободной воды

Таким образом, предложено эффективное и экологически чистое средство для защиты растений от действия отрицательных температур, дешевое, удобное и простое в применении. Достаточно допосевной обработки семян, обработки среды культивирования растений после сева или внекорневой обработки растений при угрозе заморозков. Предложенное средство может быть использовано для повышения морозостойкости зерновых культур (как озимых, так и яровых), озимого чеснока, многолетних растений, растений подзимнего сева.

Формула изобретения

Средство для повышения морозоустойчивости растений, включающее водный раствор биологически активного ингредиента, отличающееся тем, что в качестве биологически активного ингредиента оно содержит пероксид водорода в концентрации 1·10-4-1·10 -2 М (3,4·10-3-3,4·10-1 г/л).

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 10.06.2007

Извещение опубликовано: 27.01.2009        БИ: 03/2009





Популярные патенты:

2084104 Ручная сеялка для разбросного посева семян травосмесей

... В состав сеялки входит наклонная телескопическая ручка 10. Сеялка снабжена блоком бороздообразователей 11, которой включает продольные 12 в виде швеллера и поперечные 13 трубчатые элементы. Блок 11 установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, для чего предусмотрены винтовые регуляторы 14 с маховичком "а", резьбовая часть которых взаимодействует с соответствующими резьбовыми втулками в раме 1, а верхние и нижние ограничительные упоры имеют возможность контактировать с верхней и нижней плоскостями продольных элементов 12. В раме 1 закреплены направляющие штифты 15, взаимодействующие своими концами с продольными элементами 12. Блок 11 включает по крайней мере ...


2060650 Дозатор концентрированных кормов

... 6 крестовины 5 механизма взвешивания уставлен с возможностью осевого поворота вал 11 с закрепленной на одном его конце емкостью 12. Вал 11 снабжен также приводом его осевого поворота и средством возврата в исходное положение. Привод осевого поворота вала 11 выполнен в виде эксцентрично установленной на торце свободного его (вала 11) конца оси 13 шарнирно соединенной с сердечником электромагнита 14, который (электромагнит 14) жестко закреплен на втулке 6 крестовины 5. Механизм (средство) возврата вала 11 емкости 12 в исходное положение выполнен в виде спиральной пружины 15 внутренний конец которой жестко закреплен на валу 11, а наружный на втулке 6. Дозатор концентрированных ...


2265444 Способ консервирования пантов

... первого часа охлаждения от 0 до +2°С, второго часа - от +2 до +4°С и третьего часа охлаждения - от +4 до +8°С.Обработки пантов повторяют при соблюдении температурных и временных режимов каждого цикла в полном соответствии со схемой консервирования пантов. Термические обработки пантов первой группы осуществляют 6 раз, второй - 8 и третьей - 10. Для отслеживания процесса консервирования взвешивают контрольные образцы по 3 штуки от каждой группы после охлаждения пантов. Контроль температуры внутри панта выполняют с помощью контактного транзисторного термометра ТЭТ-2. При температуре теплоносителя 66-65°С температура внутренней структуры панта держится на уровне ...


2498561 Способ тандемного возделывания сельскохозяйственных культур для повышения производства пищевых зерновых культур

... периода вегетации в интервале 85-120 суток между посевом и уборкой урожая второй культуры, следующей за первой культурой, данной на стадии (с). В варианте осуществления данного изобретения использованная указанная культура выбрана из сельскохозяйственных культур зимнего сезона раби, предпочтительно горчицы и пшеницы и картофеля. В другом варианте осуществления данного изобретения использованные сельскохозяйственные культуры представляют собой сорт горчицы Agrani и/или сорт пшеницы Pusa Gold .В еще другом варианте осуществления данного изобретения, тандемное возделывание сельскохозяйственных культур выполнено как возделывание пшеницы с последующей пшеницей или горчицы с ...


2160981 Способ создания плантаций солодки голой на обесструктуренных почвах в орошаемом земледелии

... безопасным технологиям для рассоления почв в орошаемом земледелии, а также снижения уровня грунтовых вод. Известен способ создания лесных полос на засоленных почвах посадкой крупномерных саженцев с комом земли, включающий в себя подготовку почвы и посадку, в котором, с цель достижения ускоренного агротехнического и защитного эффекта, дается одногодичная подготовка почвы на глубину плодородного слоя, посев сидерата с последующим его запахиванием, а посадка делается крупномерными саженцами с комом земли в открытые ямокопателями ямы, упакованными в металлические кожухи (см. RU, заявка N 94039309, МПК6 A 01 G 23/00. Способ создания лесных полос на засоленных почвах посадкой ...


Еще из этого раздела:

2459398 Способ рекультивации почв, загрязненных минерализованными водами

2484613 Способ создания почвенно-растительного покрова при рекультивации нарушенных земель

2163758 Способ и устройство контроля количества меда в улье

2112337 Рабочий орган культиватора

2069949 Устройство для направленной передачи наследственной информации

2177226 Способ защиты растений от болезней, регулирования их роста и защитно-стимулирующий комплекс для его осуществления

2271095 Многофункциональное устройство

2236124 Способ создания местообитания и адаптации молоди объектов аквакультуры в водных экосистемах

2228588 Копатель корнеклубнеплодов

2160520 Способ создания лакричных плантаций, предпочтительно солодки голой, на бросовых землях