RU2744865C1

RU2744865C1 - Способ повышения всхожести семян пшеницы

Info

Publication number: RU2744865C1
Application number: RU2020121414A
Authority: RU
Inventors: Валерий Николаевич Зеленков; Вячеслав Васильевич Латушкин; Вадим Владимирович Потапов; Мария Ивановна Иванова; Сарра Абрамовна Бекузарова; Баграт Исменович Сандухадзе; Анатолий Федорович Разин
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2021-03-16

Abstract

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ повышения всхожести семян пшеницы включает обработку семян кремнийсодержащим стимулятором развития растений, причем предпосевную обработку семян проводят с использованием замачивания семян пшеницы в рабочих растворах гидротермального нанокремнезема в концентрациях 0,5-0,0001% в течение 120 минут. Изобретение позволяет стимулировать развитие растений, в качестве которых используют пшеницу, на стадии проращивания. 3 табл., 6 пр.

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к повышению всхожести семян пшеницы и использования в получении микрозелени на ее основе.

Известен способ, при котором используют для предпосевной обработки семян кремнийсодержащее вещество крезацин, который смешивают с раствором дифенилмочевины (патент № 2370936, опубликован 20.05.2009, МПК А01С1/06).

Используют ряд методов с применением крезацина, в которых дополнительно вводят и другие вещества, повышающие всхожесть семян (патенты: № 2454057, опубликован 11.03.20011; № 2576534, опубликован 10.07.2014; № 2583091 опубликован 10.05.2016, МПК А01С1/06).

Однако все указанные технические решения достаточно сложные, поскольку требуют дополнительного введения стимулирующих веществ.

Наиболее близким техническим решением является способ, в котором для повышения урожайности плодов кабачка используют водный золь нанокремнезема (Зеленков В.Н., Петриченко В.Н., Потапов В.В. Влияние гидротермального нанокремнезема на урожайность, качество плодов кабачка и уровень накопления биогенных микроэлементов и токсичных элементов свинца и кадмия / Сборник научных трудов «Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты». Вып. 25. – М.: РАЕН, 2017. С. 43-50).

В известном способе-прототипе водный золь нанокремнезема используют как дозированную двукратную некорневую подкормку по листу растений кабачка в начальной фазе фотосинтеза при первых 4-5 листьев и в фазе массовой бутонизации - начала цветения, что сужает распространение данного стимулятора развития растений, усложняет технологию его использования и не отвечает на практические вопросы возможностей использования данного стимулятора природного происхождения для зерновых культур в начальных стадиях развития растений – проращивания семян для предпосевной подготовки для широкого использования в растениеводстве и для использования в технологиях нового направления овощеводства – получения микрозелени на основе пророшенных семян пшеницы для использования как биологически активных добавок к пище самостоятельно или ингредиентов «конфетти» салатов.

Технический результат - расширение возможности использования водных золей кремнезема гидротермального (природного) происхождения для повышения всхожести семян пшеницы для реализации технологий получения микрозелени растений или в качестве предпосевной обработки семян для посева в открытом грунте.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от прототипа проводят предпосевную обработку, замачивая семена пшеницы в водном золе гидротермального нанокремнезема концентрации 0,50-0,00001% в течение 120 минут.

Способ осуществляется следующим образом:

Гидротермальный нанокремнезем получен ультрафильтрационным концентрированием и очисткой от примесей термальной природной воды с северного склона вулкана Мутновский в ООО НПФ «Наносилика» (г. Петропавловск-Камчатский). Используемый в испытаниях исходный золь нанокремнезема характеризовался исходной концентрацией по кремнезему 5,0%, полидисперсностью составляющих его наночастиц с преобладанием частиц размером 10-20 нм.

Для обработки семян готовили рабочий раствор непосредственно перед обработкой семян, разводя исходный 5,0 %-ный золь ГНК дистиллированной водой и готовя растворы концентраций от 1,0 до 0,0001% по кремнезему. Гидротермальный нанокремнезем (ГНК) имеет высокую биохимическую активность, высокую скорость проникновения кремния в форме наночастиц в ткани и органы, с высокой сорбционной емкостью за счет размеров частиц кремнезема, их дзета-потенциала и площади поверхности до 500 см²/г. В приготовленном растворе стимулятора развития растений отсутствуют токсические вещества, что позволяет раствору иметь более высокую экологичность и биодоступность в ткани семян, в частности, к эндосперму и ускорить процесс прорастания.

Реализация способа приведена в нижеприведенных примерах.

Пример 1. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 1,0 % исходный золь нанокремнезема концентрации 5,0 % вводили из расчета 20 мл исходного золя ГНК на 80 мл дистиллированной воды и перемешивали при комнатной температуре.

Семена пшеницы озимой сорта Московская 56 обрабатывали полученным рабочим раствором, выдерживая их в растворе в течение 120 минут. Проращивание семян проводили в темноте согласно ГОСТ 12038-84 с изменениями – вместо фильтровальной бумаги использовали подложку из минеральной ваты. Экспозиция – 7 суток. Количество семян по 100 шт. в варианте, повторность трехкратная. Полив проводили дистиллированной водой по мере подсыхания подложки. Температура 20⁰ С.

Пример 2. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,5% вводили исходный золь 5% ГНК в дистиллированную воду при перемешивании при комнатной температуре из расчета 20 мл исходной ГНК на 80 мл дистиллированной воды и перемешивании при комнатной температуре. Обработку семян и проращивание проводили аналогично примеру 1.

Пример 3. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,1 % использовали исходный золь нанокремнезема концентрации 5,0 %, который вводили из расчета 2 мл ГНК на 98 мл дистиллированной воды и перемешивании при комнатной температуре. Обработку семян и проращивание проводили аналогично примеру 1.

Пример 4. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,01 % использовали 1 мл ГНК рабочего раствора концентрации 0,1 % (приготовление в примере 3) и разводили при перемешивании дистиллированной водой в соотношении 1 мл на 99 мл при комнатной температуре. Обработку семян и проращивание проводили аналогично примеру 1.

Пример 5. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,001 % использовали 1 мл рабочего раствора концентрации 0,01% (приготовление в примере 4) и разводили при перемешивании дистиллированной водой в соотношении 1 мл на 99 мл при комнатной температуре. Обработку семян и проращивание проводили аналогично примеру 1.

Пример 6. Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,0001 % использовали 1 мл рабочего раствора концентрации 0,001% (приготовление в примере 5) и разводили при перемешивании дистиллированной водой в соотношении 1 мл на 99 мл при комнатной температуре. Обработку семян и проращивание проводили аналогично примерам 1.

У проростков пшеницы после проращивания семян определяли всхожесть в соответствии с ГОСТ 12038-84. на 7 сутки после посева, высоту ростков, массу 100 ростков и содержание сухих веществ в полученных образцах. Полученные экспериментальные данные по показателям эффективности проращивания семян при применении ГНК разных концентраций в предлагаемом способе и показатели качества ростков приведены в таблицах 1-3.

Таблица 1 Влияние ГНК на всхожесть (%) семян озимой пшеницы сорта Московская 56 (7-е сутки после посева)

Вариант опыта	Всхожесть семян, %	Повышение всхожести семян, %
Предварительное замачивание семян в воде - контроль	88,0	-
Предвари тельное замачивание семян в 1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	84,7	-3,8
Предварительное замачивание семян в 0,5 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	89,3	+1,5
Предвари тельное замачивание семян в 0,1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	93,2	+5,9
Предвари тельное замачивание семян в 0,01 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	94,4	+7,3
Предвари тельное замачивание семян в 0,001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	89,4	+1,6
Предвари тельное замачивание семян в 0,0005 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	89,2	+1,4
Предвари тельное замачивание семян в 0,0001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	88,4	+0,5

Таблица 2 - Влияние золей ГНК разной концентрации на высоту ростков и массу 100 ростков озимой пшеницы сорта Московская 56

Вариант опыта	Высота ростков, см	% увеличения высоты ростка	Масса 100 ростков, г	% увеличения массы 100 ростков
Предварительное замачивание семян в воде - контроль	10,4	-	9,1	-
Предвари тельное замачивание семян в 1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	8,9	-14,4	8,2	-9,9
Предварительное замачивание семян в 0,5 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	10,8	+3,8	9,4	+3,3
Предвари тельное замачивание семян в 0,1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	11,8	+13,5	10,1	+11,0
Предвари тельное замачивание семян в 0,01 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	12,4	+19,2	10,7	+17,6
Предвари тельное замачивание семян в 0,001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	11,5	+10,6	9,7	+6,6
Предвари тельное замачивание семян в 0,0005 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	11,0	+5,8	9,5	+4,4
Предвари тельное замачивание семян в 0,0001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	10,6	+1,9	9,1	0

Таблица 3 - Влияние ГНК на содержание сухих веществ в ростках после проращивания озимой пшеницы Московская 56 (7-е сутки после посева)

Вариант опыта	Содержание сухих веществ в ростках, %	Увеличение сухих веществ в ростках, %
Предварительное замачивание семян в воде - контроль	10,3	-
Предвари тельное замачивание семян в 1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	10,2	-1,0
Предварительное замачивание семян в 0,5 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	10,5	+1,9
Предвари тельное замачивание семян в 0,1 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	10,8	+4,9
Предвари тельное замачивание семян в 0,01 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	11,7	+13,6
Предвари тельное замачивание семян в 0,001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	11,5	+11,7
Предвари тельное замачивание семян в 0,0005 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	11,3	+9,8
Предвари тельное замачивание семян в 0,0001 %-ном рабочем растворе ГНК на 120 мин.	11,1	+7,8

Полученные данные позволяют заключить, что нанокремнезем гидротермального происхождения является стимулятором развития растений на стадии проращивания и может найти применение без дополнительных затрат на предпосевную обработку семян, упростить способ и его эффективность, расширить области применения в технологиях получения микрозелени пшеницы, а также для получения пророщенных семян пшеницы для питания.

Claims

Способ повышения всхожести семян пшеницы, включающий обработку семян кремнийсодержащим стимулятором развития растений, отличающийся тем, что предпосевную обработку семян проводят с использованием замачивания семян пшеницы в рабочих растворах гидротермального нанокремнезема в концентрациях 0,5-0,0001% в течение 120 минут.