Способ получения стимулятора зерновых культур - RU2601603C1

Описание

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для создания способа получения стимулятора, ускоряющего энергию и скорость прорастания семян зерновых культур.

Известен способ получения стимулятора зерновых культур, где стимулятор получают при смешивании янтарной кислоты с этилендиамином в мольном соотношении 2:1 [1].

Известен способ получения стимулятора зерновых культур, где стимулятор получают при взаимодействии хлорида меди (II) с диамидом малоновой кислоты при мольном соотношении 1:2 [2].

Известен способ получения стимулятора зерновых культур, где стимулятор получают при окислении трис(2,2-дихлорциклопропилметил) фосфита кислородом воздуха при комнатной температуре в течение 1 часа [3].

Известен способ получения стимулятора растений, где стимулятор получают при взаимодействии триметилбората с дихлорциклопропилметанолом в мольном соотношении 1:1 при температуре 100-110°C [4].

Известен способ получения стимулятора растений, где стимулятор получают при взаимодействии триметилбората с дихлорциклопропилметанолом в мольном соотношении 1:2 при температуре 100-110°C [5].

Известные способы позволяют получить стимуляторы растений, но более сложны в приготовлении и предполагают использование более дорогих препаратов.

Изобретение направлено на создание способа получения стимулятора, ускоряющего энергию и скорость прорастания семян зерновых культур.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является расширение ассортимента способов получения стимуляторов растений, предназначенных для предпосевной обработки семян зерновых культур.

Техническим результатом является создание способа получения стимулятора, повышающего энергию прорастания и всхожесть семян, ускоряющего начало созревания зерновых культур.

Это достигается получением формамидтетрагидроксопентабората аммония CH₁₁B₅N₂O₁₁ при взаимодействии борной кислоты с формамидом при температуре 88-89°C.

В круглодонную колбу с мешалкой помещали борную кислоту с формамидом в мольном соотношении 5:2, расплавляли при температуре 88-89°C, охлаждали, при этом выпадали бесцветные кристаллы формамидтетрагидроксопентабората аммония. Затем на аналитических весах взвешивали определенную навеску формамидтетрагидроксопентабората аммония и растворяли в дистиллированной воде для получения 0,001%-ного водного раствора стимулятора.

Для установления строения кристаллов соединения было проведено их рентгеноструктурное исследование. Рентгенодифракционный эксперимент выполнен на автоматическом четырехкружном дифрактометре Siemens Р3/РС (Мо_α-излучение, графитовый монохроматор, ΘΘ/2Θ - сканирование, 2Θ<56°, t=20°C). Кристаллы триклинные, пр. гр. P1; а=8,489(2), b=8,854(2), с=9,113(3) А; α=84,38(2)°, β=64,27(2)°, γ=72,16(2)°; объем ячейки V=586,9(3) A³; Z=2; dвыч., =1,591 г/см³.

Анализ рентгеноструктурных данных показывает, что кристаллическая структура формамидтетрагидроксопентабората аммония состоит из изолированных пентаборат-анионов В₅O₆(ОН)₄^-, ионов аммония и сольватных молекул формамида. Пентаборат-анион имеет обычное строение с центральным спиро-атомом бора, имеющим близкую к идеальной тетраэдрическую координацию. Атомы в каждом из двух сочлененных шестичленных бор-кислородных циклов лежат в плоскости с точностью 0,043 и 0,025Å. Атомы кислорода групп ОН также лежат в плоскости этих циклов. Циклы образуют между собой двугранный угол 93,4°. Координация атомов В(2), В(3), В(4) и В(5) - плоскотригональная, все валентные углы при этих атомах близки к 120°. Сольватная молекула формамида имеет геометрические параметры. Все атомы молекулы формамида копланарны в пределах 0,008 Å. Катион аммония имеет тетраэдрическую координацию, величины валентных углов при атоме азота лежат в интервале 108-112°, длины связей N(2)-H равны 0,86-0,91(3)Å. Между всеми молекулами и ионами, образующими кристаллы формамидтетрагид-роксопентабората аммония, осуществляются водородные связи типа N-H…O и О-Н…O с образованием сложной трехмерной сетки. Судя по длинам этих водородных связей, их можно отнести к Н-связям прочным или средней прочности. Все "активные" атомы водорода структуры участвуют в образовании Н-связей. Акцепторами протонов выступают все атомы кислорода, кроме 0(5) и 0(8), а атом 0(4) цикла является акцептором одновременно двух протонов с участием в качестве доноров этих протонов базисного иона аммония и молекулы формамида.

Пример. Для определения физиологической активности формамидтетрагидроксопентабората аммония в лабораторных условиях проведены 2 опыта с подбором 2-х проб с 3-кратной повторностью зерновок яровой пшеницы сортов «Энита» и «Приокский», выделенных из навесок очищенной культуры по стандартной методике. Проращивание производили в термостате, между слоями фильтровальной бумаги, в чашках Петри, по 100 семян каждой, при постоянной температуре 20°C. Степень поражения плесневыми грибами определяли визуально в %. При определении силы роста предварительно замоченные семена в количестве 100 штук высевались в специальные пластиковые стаканчики с почвой на глубину 5 см. В качестве биогенного стимулятора был использован 0,001%-ный водный раствор формамидтетрагидроксопентабората аммония.

Определение энергии прорастания и всхожесть проводили согласно ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести». Учет проросших семян проводили в два срока (на третий и седьмой дни) в соответствии с ГОСТ (табл.).

С 3-го по 7-й день наблюдений подсчитывали количество проросших, загнивших зерновок и степень поражения плесневыми грибами. На 10-й день эксперимента в параллельных пробах подсчитывали количество пробившихся через слой почвы здоровых проростков. По итоговым подсчетам вычисляли энергию прорастания (ЭП, %), лабораторную всхожесть (ЛВ, %) и силу роста (CP, %). Обработку цифрового материала производили с использованием компьютерной программы статанализа «Microsoft Excel - 2000».

По результатам первого и второго опытов выявлено, что в опытных группах с использованием 0,001%-го водного раствора формамидтетрагидроксопентабората аммония количество проросших семян во все сроки наблюдений было больше по сравнению с контролем (дистиллированной водой). Так, на 3-й день наблюдений при проращивании зерновок яровой пшеницы сорта «Энита» число нормально проросших семян в первой пробе составило 31,4±1,32 шт., во второй - 38,4±1,12 шт. (P<0,05) Аналогичная закономерность отмечена при проращивании зерновок сорта «Приокский» (табл.).

Данный показатель в контроле составил 32,5±0,05 шт., в опытной пробе - 40,8±1,15 шт. (p≤0,05). Таким образом, энергия прорастания, показывающая дружность всходов на 3-й день эксперимента, в опытных пробах с применением изучаемого биогенного вещества была достоверно выше, чем таковая в контроле на 7 и 9% (p≤0,05). При определении лабораторной всхожести зерновок изучаемых сортов пшеницы отмечено, что на 7-й день эксперимента данный параметр составил соответственно в первом опыте 73% (сорт «Энита») и 80% (сорт «Приокский»), во втором 75% и 90%. Причем в опытных группах она была достоверно выше по сравнению с контролем.

Сила роста, характеризующая число здоровых ростков на 10-й день опыта, преобладала в пробах с водным раствором формамидтетрагидроксопентабората аммония, нежели в дистиллированной воде. Так, в первом опыте к концу эксперимента этот показатель достоверно превосходил контрольный на 7%, во втором - на 12% (P<0,05).

Следует отметить, что степень поражения плесневыми грибами к концу 7-дневного наблюдения в первом и во втором опытах была аналогичной и составила соответственно 30 и 25%. Причем при проращивании зерновок пшеницы сорта «Приокский» интенсивность плеснеобразования была менее выраженной.

Таким образом, анализируя результаты наблюдений, мы пришли к выводу, что 0,001%-ный водный раствор формамидтетрагидроксопентабората аммония оказывает стимулирующее влияние на изученные предпосевные показатели, тем самым повышает энергию прорастания, лабораторную всхожесть и силу роста зерновок пшеницы сортов «Энита» и «Приокский». Причем наибольшая активация вышеуказанных предпосевных параметров отмечена у сорта «Приокский», что следует учитывать при выборе посевного материала для получения более высокой урожайности яровой пшеницы и интенсификации сельскохозяйственного производства.

Источники информации

1. RU №2482678 C1, кл, A01N 47/02, A01N 33/02, А01Р 21/00, 27.05.2013.

2. RU №2474119 C1, кл. A01N 55/08, A01N 29/04, А01Р 21/00, 10.02.2013.

3. RU №2460296 C1, кл. A01N 55/02, A01N 59/20, A01N 29/00, А01Р 21/00, 10.09.2012.

4. RU №2474118 C1, кл. A01N 55/08, A01N 29/04, А01Р 21/00, 10.02.2013.

5. RU №2474117 C1, кл. A01N 55/08, A01N 29/04, А01Р 21/00, 10.02.2013.

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для создания способа получения стимулятора, ускоряющего энергию и скорость прорастания семян зерновых культур. Борную кислоту смешивают с формамидом в мольном соотношении 5:2 и расплавляют при температуре 88-89°C. Полученные кристаллы охлаждают и готовят 0,001%-ный водный раствор формамидтетрагидроксопентабората аммония. Изобретение позволяет повысить энергию прорастания и всхожесть семян, ускорить начало созревания зерновых культур. 1 табл.

Формула