RU2765577C2 - Способ предпосевной обработки семян ярового ячменя - Google Patents
Способ предпосевной обработки семян ярового ячменя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765577C2 RU2765577C2 RU2020120024A RU2020120024A RU2765577C2 RU 2765577 C2 RU2765577 C2 RU 2765577C2 RU 2020120024 A RU2020120024 A RU 2020120024A RU 2020120024 A RU2020120024 A RU 2020120024A RU 2765577 C2 RU2765577 C2 RU 2765577C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seeds
- silica
- nanoparticles
- amount
- titanium dioxide
- Prior art date
Links
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 title abstract 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 title description 11
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 241000209219 Hordeum Species 0.000 claims description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 28
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 abstract description 26
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 5
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 abstract description 4
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 abstract description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 12
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 10
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 9
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 6
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 6
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 6
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 241000190150 Bipolaris sorokiniana Species 0.000 description 3
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 3
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 3
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 2
- PXMNMQRDXWABCY-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenyl)-4,4-dimethyl-3-(1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl)pentan-3-ol Chemical compound C1=NC=NN1CC(O)(C(C)(C)C)CCC1=CC=C(Cl)C=C1 PXMNMQRDXWABCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005800 Kresoxim-methyl Substances 0.000 description 1
- 108090000913 Nitrate Reductases Proteins 0.000 description 1
- 239000005820 Prochloraz Substances 0.000 description 1
- 235000002560 Solanum lycopersicum Nutrition 0.000 description 1
- 244000300264 Spinacia oleracea Species 0.000 description 1
- 235000009337 Spinacia oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 239000005839 Tebuconazole Substances 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 235000007244 Zea mays Nutrition 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- ZOTBXTZVPHCKPN-HTXNQAPBSA-N kresoxim-methyl Chemical group CO\N=C(\C(=O)OC)C1=CC=CC=C1COC1=CC=CC=C1C ZOTBXTZVPHCKPN-HTXNQAPBSA-N 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- TVLSRXXIMLFWEO-UHFFFAOYSA-N prochloraz Chemical compound C1=CN=CN1C(=O)N(CCC)CCOC1=C(Cl)C=C(Cl)C=C1Cl TVLSRXXIMLFWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000012064 sodium phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
- A01C1/06—Coating or dressing seed
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области сельского хозяйства для активации произрастания семян и защиты растений при выращивании зерновых культур. Тетраэтоксисилан Si(OEt)4 в количестве 1 об.% смешивают при интенсивном перемешивании с 0,25-молярным раствором соляной кислоты с образованием кремнезоля с рН~2-3 с добавкой водного раствора минеральных добавок, при этом в кремнезоли добавляют наночастицы диоксида титана в количестве 0,003 г/мл кремнезоля и органические модификаторы - полиэтиленгликоль или глицерин - в количестве 1 об.%. Техническим результатом является обеспечение за счет синергетического действия кремнезоля, наночастиц диоксида титана и модифицирующей органической добавки благотворного действия на морфологические параметры проростков ячменя, на их устойчивость к поражению фитопатогеном - возбудителем корневой гнили, обеспечение условий для развития полезных эпифитных бактерий, перерабатывающих органические и неорганические азотные соединения в доступные для растений формы. 4 табл.
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства для активации произрастания семян и защиты растений при выращивании зерновых культур. Способ осуществляется обработкой семян ярового ячменя в суспензиях, получаемых смешением кремнезоля на основе тетраэтоксисилана с нанопорошком диоксида титана и органических модификаторов - глицерина или полиэтиленгликоля. Лабораторные испытания показали высокую эффективность применения таких суспензий, полученных смешением кремнезоля на основе гидролизованного тетраэтоксисилана (1 об. % ТЭОС), нанопорошка диоксида титана (0.003 г TiO2/мл кремнезоля) с добавками глицерина или полиэтиленгликоля (ПЭГ-400) - 1 об. %.
Данный способ обработки семян способствует ускорению развития проростков и корней растений на ранних этапах их развития, благоприятствует развитию полезных эпифитных микроорганизмов - бактерий, перерабатывающих органические и неорганические соединения азота в доступные для растений формы, и защите растений от фитопатогенов.
Известны различные способы предпосевной обработки семян для их стимуляции и более быстрого прорастания. Так, авторы [Булгакова Е.В., Нефедьева Е.Э., Павлова В.А. Увеличение всхожести семян с твердой семенной кожурой предпосевной обработкой ацетоном // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - №6.; URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=15475 (дата обращения: 24.02.2020)] предлагают для семян растений, имеющих очень твердые оболочки, непроницаемые для воды, использовать обработку семян в ацетоне. В результате этой обработки на поверхности семян появлялись трещины и за счет этого всхожесть семян увеличивалась на 20%. Однако известно, что ацетон является токсичным веществом, к тому же появление трещин в оболочке, защищающей семена, может негативно отразиться на их стойкости к бактериальным заболеваниям.
Известно применение наночастиц различной природы для предпосевной обработки семян растений. Например, семена фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris L., сорта Бийчанка) и пшеницы мягкой яровой (Triticum aestivum L., сорта Новосибирская 29) перед посевом замачивали в суспензиях наночастиц TiO2, полученных методом электровзрыва, размером 5 нм, имевших концентрацию 8,9 мг/л в течение 2 суток - для фасоли, и в течение 1 суток - для пшеницы. Дополнительно, в течение вегетационного опыта растения дважды опрыскивали суспензиями наночастиц TiO2: в 18-дневном возрасте в концентрациях 8,7 мг/л и в 27-дневном возрасте - 9,5 мг/л. Суспензии подвергали ультразвуковому диспергированию с последующей выдержкой до стабилизации турбидности. У 21-дневных контрольных растений (семена по той же схеме замачивали в воде) и опытных растений измеряли высоту стебля: у пшеницы - в фазе кущения, у фасоли - в фазе первого настоящего листа. Однако, как показали результаты измерений высоты: у 21-дневных растений, замачивание семян и последующая однократная обработка растений суспензиями наночастиц оксидов титана и алюминия не оказали влияния на скорость роста растений фасоли и пшеницы на начальной стадии их развития по сравнению с контрольными растениями. Положительное влияние предпосевной обработки семян и последующих внекорневых подкормок водными суспензиями наночастиц проявилось лишь на более поздних этапах развития растений [Т.П. Астафурова, Ю.Н. Моргалёв, А.П. Зотикова, Г.С. Верхотурова, С.И. Михайлова, А.А. Буренина, Т.А. Зайцева, В.М. Постовалова, Л.К. Цыцарева, Г.В. Боровикова Влияние наночастиц диоксида титана и оксида алюминия на морфофизиологические параметры растений // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2011. №1 (13), с. 113-122].
Авторы ряда работ отмечают, что эффекты воздействия наночастиц диоксида кремния на прорастание семян растений были концентрационно зависимыми. Так, авторы [Siddiqui, М. Н. Role of nano-SiO2 in germination of tomato (Lycopersicum esculentum seeds Mill.). / M.H. Siddiqui, M.H. Al-Whaibi // Saudi Biol. Sci. - 2014. Vol. 21. P. 13-17] установили, что низкие концентрации наночастиц кремния увеличивали всхожесть семян томатов, а высокие подавляли. Увеличение всхожести обработанных наночастицами SiO2 семян кукурузы, как отмечено в работе [R. Suriyaprabha [et al.] Silica nanoparticles for increased silica availability in maize (Zea mays L) seeds under hydroponic conditions // Curr Nanosci. 2012. 8. P. 902-908], происходило из-за большей доступности питательных веществ и изменения рН питательной среды, однако наночастицы SiO2 замедляли прорастание семян фасоли в низких концентрациях (0,2%), тогда как более высокие концентрации тормозили рост корней проростков. Улучшение всхожести семян сои при обработке наночастицами диоксида кремния и титана происходило за счет увеличения активности нитратредуктазы [Lu [et al.] Research on the effect of nanometer materials ongermination and growth enhancement of Glycine max and its mechanism // Soybean Sci. -2002. Vol. 21. P. 68-172], а также за счет лучшего поступления воды и питательных веществ [L. Zheng [et al. Effect of nano-TiO2 on strength of naturally aged seedsand growth of spinach // Biol. Trace Elem. Res. 2005. Vol. 104 (1). P. 83-91].
Для улучшения сопротивляемости растений пшеницы фитопатогенам предложена предпосевная обработка семян фунгицидной композицией (патент РФ №2656965), включающей тебуконазол, прохлораз, крезоксимметил, а также вспомогательные компоненты. При этом фунгицидная композиция представлена в форме суслоэмульсии. Изобретение обеспечивает расширение спектра фитопатогенов, которые поддаются контролю. Однако в данном случае использованы биоцидные добавки сильного действия, которые могут повышать нежелательную нагрузку на окружающую среду.
Из приведенных примеров, ряд которых можно было бы продолжать, следует, что в каждом конкретном случае, для каждого вида растения в определенных условиях необходимо изучать влияния состава наночастиц, их концентрации, а также технологических особенностей обработки семян.
Известен способ предпосевной обработки семян ячменя по патенту РФ №2618143, который включает физико-химическое воздействие на семена, которое осуществляют с использованием тетраэтоксисилана Si(OEt)4 в количестве от 10 до 30 масс. %, который предварительно гидролизуют в водно-спиртовом растворе при недостатке воды в присутствии щелочи с образованием кремнезоля с рН~7-8, а также с добавкой раствора необходимых минеральных добавок. В данном способе используется золь-гель технология, благодаря чему на поверхности семян формируется покрытие, структура которого представляет собой кремнеземную или полисилоксановую матрицу, в которую можно дополнительно ввести полезные для растения минеральные вещества. Это облегчает прорастание семян и рост растений на начальном этапе их развития, повышает их конкурентоспособность по отношению к семенам сорняков и защищает семена культурных растений от вредных воздействий.
Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипа. Данный способ хорошо показал себя при лабораторных исследованиях на семенах зерновых и овощных культур на этапе раннего развития растений.
В тоже время данный способ позволяет обеспечить благоприятные условия только на стадии развития растений ярового ячменя.
Задачей заявляемого изобретения является создание технологии предпосевной обработки семян ячменя, которая была бы в состоянии обеспечить благоприятные условия не только для развития растений ярового ячменя, но и для дальнейшего роста растений, а также повысить их устойчивость к фитопатогенам.
Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной заявителем технической проблемы и получения обеспечиваемого изобретением технического результата.
Согласно изобретению способ предпосевной обработки семян ячменя, включающий химическое воздействие на семена ячменя, которое осуществляют с использованием тетраэтоксисилана Si(OEt)4, характеризуется тем, что тетраэтоксисилан Si(OEt)4 в количестве 1 об. % смешивают при интенсивном перемешивании с 0.25-молярным раствором соляной кислоты, с образованием кремнезоля с рН~2-3 с добавкой водного раствора необходимых минеральных добавок, при этом в кремнезоли добавляют наночастицы диоксида титана в количестве 0.003 г/мл кремнезоля и органические модификаторы - полиэтиленгликоль или глицерин в количестве 1 об. %.
Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, предпосевная обработка семян в кремнезолях, обогащенных минеральными добавками и дополнительно наночастицами диоксида титана, способствует защите от фитопатогенов, но не всегда обеспечивает высокие показатели всхожести ярового ячменя. Поэтому для смягчения действия активного фотокатализатора диоксида титана в кремнезоли были дополнительно добавлены модифицирующие добавки - глицерин или полиэтиленгликоль. При этом синергетическое действие кремнезоля, наночастиц диоксида титана и модифицирующей органической добавки - глицерина или полиэтиленгликоля, оказывает благотворное действие и на морфологические параметры проростков ячменя и на их устойчивость к поражению фитопатогеном - возбудителю корневой гнили (Cochliobolus sativus (S. Ito & Kurib.) Drechsler ex Dastur) и обеспечивает условия для развития полезных эпифитных бактерий, перерабатывающих органические и неорганические азотные соединения в доступные для растений формы.
Заявленный способ реализуют следующим образом.
Для обработки семян были приготавливают кремнезоли на основе гидролизованного в кислой среде тетраэтилового эфира ортокремниевой кислоты - тетраэтоксисилана (ТЭОС), которые различались вариантами модифицирующих добавок (допантов): нанопорошок диоксида титана, глицерин и полиэтиленгликоль ПЭГ-400. В качестве прекурсоров золей также используют соляную кислоту HCl в виде 0.25 М водного раствора и дистиллированную воду. В качестве питательных для растений добавок макро- и микроэлементов в кремнезоли вводят водный раствор, содержащий следующие соединения - микро и макроэлементы (см. табл. 1). Методика приготовления золей заключалась в последовательном смешивании водного раствора макро- и микроэлементов, ТЭОС, 0.25 М раствора HCl и модифицирующих добавок глицерина или ПЭГ-400. в результате чего получали кремнезоли с рН~2-3, составы которых представлены в табл. 1.
Полученные кремнезоли выдерживают в течение 1 суток перед дальнейшим использованием. Для предпосевной обработки семян были выбраны семена ячменя ярового двух сортов - «Ленинградский» и «Атаман». Предпосевная обработка семян осуществлялась в результате перемешивания в течение 10 минут простым взбалтыванием семян ячменя в емкостях с водой (контроль), а также с исходным кремнезолем (опыт 1); и с суспензиями на основе этого кремнезоля: с добавкой нанопорошка диоксида титана (0.003 г TiO2/мл кремнезоля) - опыт №2; с добавкой нанопорошка диоксида титана (0.003 г TiO2/мл кремнезоля) и глицерина - опыт №3; с добавкой нанопорошка диоксида титана (0.003 г TiO2/мл кремнезоля) и ПЭГ-400 - опыт №4.
В качестве нанопорошка диоксида титана использовали коммерческий фотокаталитический нанопорошок ТЮ2 Р25 (Degussa®), который содержит анатаз и рутил в соотношении примерно 1/3, средний размер наночастиц анатаза и рутила ~85 и 25 нм, соответственно [Т. Ohno., K. Sarukawa, K. Tokieda, М. Matsumura Hi. Catal. 2001. Vol. 203. No 1. P. 82-86]. Порошок диоксида титана смешивали с кремнезолем в соотношении 0.003 г TiO2 на 1 мл кремнезоля и подвергали полученные смеси ультразвуковому диспергированию в течение 10 мин. Семена сушили при комнатной температуре на воздухе и затем при 30°С в течение 60 мин в сушильном шкафу. Режимы сушки семян соответствовали указанным в ГОСТ 12038. Обработанные семена перед посевом хранились при комнатной температуре. Повторность опыта - 400 семян на каждый вариант опыта.
Изучение биологической активности тестируемых веществ заключалось в определении их влияния на морфологические показатели роста проростков. Семена ячменя проращивали в чашках Петри диаметром 10 см на фильтровальной бумаге, смоченной 10 мл водного раствора тестируемого вещества. В контрольных вариантах семена проращивали на дистиллированной воде. На 3-день измеряли длину ростков и корней проростков. Все эксперименты повторяли трижды.
Оценку влияния предпосевной обработки семян ячменя приготовленными кремнезолем и суспензиями на численный состав эпифитных микроорганизмов проводили следующим образом. Навески предварительно обработанных сухих семян (по 10 г) помещали в колбы со 100 мл натрий-фосфатного буферного раствора (рН 7.2). Колбы подвергали воздействию ультразвука в течение 18 мин. Длительность воздействия ультразвуком была выбрана на основании результатов предварительно выполненных экспериментов по определению зависимости количества смываемых с поверхности семян клеток микроорганизмов от временного периода ультразвукового воздействия. Далее с применением общепринятого метода серийных разведений, заключающегося в высеве 0.1 мл (или 1 мл) водных суспензий - смывов из соответствующих разведений в твердые и жидкие питательные среды с последующим их культивированием в термостате при 28°С, определяли численность микроорганизмов.
Оценка влияния предпосевной обработки семян ярового ячменя на устойчивость к возбудителю корневой гнили Cochliobolus sativus (S. Ito & Kurib.) Drechsler ex Dastur проводили по следующей известной методике [Методические указания по изучению устойчивости зерновых культур к корневым гнилям. Л. ВАСХНИЛ, ВИР, 1976]. Для опытов использовали стерильный песок, смоченный до 50-60% полной влагоемкости. В 500 мл пластиковые стаканы вносили мицелий Cochliobolus sativus (S. Ito & Kurib.) Drechsler ex Dastur, в каждый стакан вносили мицелий с 
чашки Петри. Стаканы выдерживали трое суток в помещении с температурой 24°С. Затем для равномерного распределения мицелия в плошках песок тщательно перемешивали и увлажняли. В каждый стакан высевали по 12 семян ячменя. Стаканы помещали в световой комнате под лампы дневного света, с режимом 16 часов день, 8 часов ночь. Учет проводили на 8-е сутки. Определяли массу выживших растений, визуально оценивали степень поражения каждого растения, давали оценку поражения в баллах по шкале Гоймана [Гойман Э. Инфекционные болезни растений / Пер. с нем. И.Г. Семенковой; Под ред. проф. М.С. Лунина. М.: Изд-во иностр. лит., 1954. 608 с.].
Результаты исследования влияния предпосевной обработки семян ярового ячменя на морфологические характеристики его проростков представлены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, как исходный кремнезоль, так и кремнезоль с добавкой наночастиц диоксида титана достоверно не увеличивают длину проростков и корней ячменя. В отличие от этих результатов, достоверное увеличение как длины проростков, так и длины корней зафиксировано для вариантов №№3 и 4, где в суспензии были дополнительно добавлены органические модификаторы глицерин или ПЭГ-400. Исходя из этой информации, следующие эксперименты по определению численности полезных бактерий на поверхности семян ячменя (см. табл. 3) и устойчивости его проростков к фитопатогену (возбудителю корневой гнили Cochliobolus sativus (S. Ito & Kurib.) Drechsler ex Dastur) (см. табл. 4) проводили только для исходного кремнезоля и для суспензий с добавками глицерина и ПЭГ-400.
Как видно из табл. 3, предпосевная обработка в суспензиях составов 3 и 4, содержащих смесь кремнезоля, наночастиц диоксида титана и добавок глицерина или полиэтиленгликоля достоверно повысило количество полезных бактерий, перерабатывающих соединения азота в легко усвояемую растениями форму. Этот факт будет способствовать улучшению физиологического состояния растений ярового ячменя и, в конечном итоге, - повышению его урожайности.
Данные таблицы 4 свидетельствуют о повышении устойчивости растений ячменя к фитопато гену - возбудителю корневой гнили при использовании предлагаемых суспензий с добавками диоксида титана и глицерина или полиэтиленгликоля.
Claims (1)
- Способ предпосевной обработки семян ячменя, включающий химическое воздействие на семена ячменя, которое осуществляют с использованием тетраэтоксисилана Si(OEt)4, отличающийся тем, что тетраэтоксисилан Si(OEt)4 в количестве 1 об.% смешивают при интенсивном перемешивании с 0,25-молярным раствором соляной кислоты с образованием кремнезоля с рН~2-3 с добавкой водного раствора минеральных добавок, при этом в кремнезоли добавляют наночастицы диоксида титана в количестве 0,003 г/мл кремнезоля и органические модификаторы - полиэтиленгликоль или глицерин - в количестве 1 об.%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020120024A RU2765577C2 (ru) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Способ предпосевной обработки семян ярового ячменя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020120024A RU2765577C2 (ru) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Способ предпосевной обработки семян ярового ячменя |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020120024A RU2020120024A (ru) | 2021-11-19 |
| RU2020120024A3 RU2020120024A3 (ru) | 2021-11-19 |
| RU2765577C2 true RU2765577C2 (ru) | 2022-02-01 |
Family
ID=78595622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020120024A RU2765577C2 (ru) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Способ предпосевной обработки семян ярового ячменя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2765577C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL247209B1 (pl) * | 2023-08-30 | 2025-05-26 | Univ Rolniczy Im Hugona Kollataja W Krakowie | Sposób wytwarzania zawiesiny wzbogaconej tlenkiem tytanu( IV), zawiesina wzbogacona tlenkiem tytanu(IV) i zastosowanie zawiesiny wzbogaconej tlenkiem tytanu(IV) w uprawie roślin |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2234828C1 (ru) * | 2002-11-20 | 2004-08-27 | Борискин Владимир Дмитриевич | Состав для обработки семян яровой пшеницы перед посевом |
| RU2618143C1 (ru) * | 2016-02-02 | 2017-05-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Способ предпосевной обработки семян ячменя |
| KR101862362B1 (ko) * | 2016-03-18 | 2018-06-01 | 경희대학교 산학협력단 | 규산 또는 이의 염 및 미생물이 처리된 식물 종자 및 이의 용도 |
-
2020
- 2020-05-19 RU RU2020120024A patent/RU2765577C2/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2234828C1 (ru) * | 2002-11-20 | 2004-08-27 | Борискин Владимир Дмитриевич | Состав для обработки семян яровой пшеницы перед посевом |
| RU2618143C1 (ru) * | 2016-02-02 | 2017-05-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Способ предпосевной обработки семян ячменя |
| KR101862362B1 (ko) * | 2016-03-18 | 2018-06-01 | 경희대학교 산학협력단 | 규산 또는 이의 염 및 미생물이 처리된 식물 종자 및 이의 용도 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2020120024A (ru) | 2021-11-19 |
| RU2020120024A3 (ru) | 2021-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yuan et al. | Novel impacts of functionalized multi-walled carbon nanotubes in plants: promotion of nodulation and nitrogenase activity in the rhizobium-legume system | |
| Alsaeedi et al. | Application of silica nanoparticles induces seed germination and growth of cucumber (Cucumis sativus) | |
| Sharonova et al. | Nanostructured water-phosphorite suspension is a new promising fertilizer | |
| AU2022204145B2 (en) | Biological antifungal liquid preparation with microorganism pythium oligandrum and method of production | |
| CN111543440B (zh) | 一种小麦增产防病的方法及其应用 | |
| Shilova et al. | Using the sol–gel technology for the treatment of barley seeds | |
| RU2765577C2 (ru) | Способ предпосевной обработки семян ярового ячменя | |
| CN114561324A (zh) | 一株番茄青枯病拮抗菌株及其在防治番茄青枯病方面的应用 | |
| Shilova et al. | Synthesis and research of functional layers based on titanium dioxide nanoparticles and silica sols formed on the surface of seeds of Chinese Cabbage | |
| EP0459003A1 (en) | Coating composition and antimicrobial deodorant composed of the coating compositions | |
| CN119614373A (zh) | 一种耐盐碱微生物种衣剂及其应用 | |
| CN111909863B (zh) | 一株解淀粉芽孢杆菌及其用途 | |
| ES2364684B1 (es) | Procedimiento de obtención de un agente micorrizógeno. | |
| CN114258264A (zh) | 蘑菇培养基用添加剂 | |
| CN113875773B (zh) | 一种防控小麦白粉病的纳米制剂及其制备方法 | |
| JP2020171216A (ja) | 植物とアーバスキュラー菌根菌の共生を促進する技術 | |
| US12559438B2 (en) | Silica fertilizer and uses thereof | |
| CN112442524A (zh) | 一种几丁质强化木霉防控玉米轮枝镰刀菌的评价分析方法 | |
| RU2618143C1 (ru) | Способ предпосевной обработки семян ячменя | |
| CN102316742B (zh) | 含有丝状真菌的颗粒及其制备方法 | |
| CN113896786B (zh) | 一种具有生物活力的人工合成材料及其农业应用 | |
| JPH045207A (ja) | 抗菌・消臭材 | |
| CN107963916A (zh) | 内生真菌菌株nyn8c05的用途 | |
| RU2094459C1 (ru) | Способ ферментации на плотных культуральных средах | |
| Shpanev et al. | Carbon and silica nanostructures in the protection of spring barley from diseases in the North-West Russia |