АКТИВАТОР КОРНЕОБРАЗОВАНИЯ И РОСТА РАСТЕНИЙ НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА И ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ "АМУЛЕТ"
CHITOSAN- AND SUCCINIC ACID-BASED PLANT ROOT FORMATION AND GROWTH ACTIVATOR "AMULET"

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к составу активатора корнеобразования и роста растений на основе хитозана и янтарной кислоты, обладающего полифункциональным действием, и может быть использовано в промышленном растениеводстве, лесном, плодовом хозяйствах, а также в личных подсобных хозяйствах.
Известен препарат на основе водного раствора хитозана, включающий, в мас.%: хитозан с ММ 800-50000 Д и степенью деацетилирования 70-90% - 0,1-0,3; молочную кислоту 0,07-0,21; янтарную кислоту 0,03-0,09; калий кремнекислый мета 0,02-0,06; диметилсульфоксид 0,01-0,03; вода - остальное, при рН раствора 6,0-6,5 и при соотношении хитозан: органическая кислота, в мас.ч., равном 1:1 (Патент РФ №2144768, A01N 43/16, оп. 01.2000 г.).
Недостатком указанного препарата является то, что он обладает одним действием, направленным именно на защиту растений и в частности, против поражения пирикуляриозом культуры риса. К тому же в препарат включены такие соединения, которые уменьшают обмен веществ в растениях, что ограничивает широкое его использование.
Известны композиции в виде водных растворов, хитозана, содержащие органическую кислоту из ряда, включающего янтарную кислоту или смесь одной из указанных кислот с глутаминовой кислотой при следующем соотношении компонентов, в мас.%: хитозан с ММ 41600-800000 Д и степенью деацетилирования 75-90% - 0,004-0,500; органическая кислота - 0,004-0,500; вода - остальное до 100, при рН раствора 5,6-6,0 и при соотношении хитозан: органическая кислота, равном 1:1 (заявка №97101133/13 A, МПК: A01N 63/00, опубликована 02.1999 г.).
Использование указанной композиции также ограничено, поскольку она биологически активна только против фитопатогенов и не способствует росту растений.
Известна композиция, в состав которой входят в мас.%: хитозан 0,05-0,3; янтарная кислота 0,03-0,2; глутаминовая кислота 0,02-0,1; гетероауксин 0,006-0,05; вода до 100 мл. Массовое соотношение хитозан: кислота 1:1 (Патент РФ №2158510, A01N 25/00, оп. 10.11.2000 г.).
Основным недостатком композиции является то, что действие ее направлено только на повышение болезнеустойчивости через измененный обмен веществ самих растений, и при этом композиция не обладает действием в части усиления роста растений и их корнеобразований.
5
8
Наиболее близким аналогом и в качестве прототипа по механизму действия на рост растений принят препарат на основе хитозана, описанный в патенте РФ №2322060 C1, A01N 63/00, оп. 20.04.2008 г. Этот препарат содержит две формы хитозана, хитин, янтарную и глутаминовую кислоты, гетероауксин, воду и штамм культуры Bacillus subtilis М-22 или Trichoderma lignorum T-36 (с титром 10-10 КОЕ/мл), при следующем содержании компонентов, в г: хитозан, М 100-150 кДа - 0,03-3,0; хитозан, М 10-15 кДа - 0,007-0,7; хитин 0,025-2,5; янтарная кислота 0,007-0,7; глутаминовая кислота 0,03-3,0; гетероауксин 0,001-0,1; вода до 100 г; причем штамм Bacillus subtilis М-22 или Trichoderma lignorum T-36 смешивают с композицией в соотношении 1:1.
Состав указанной композиции, в основном, направлен на защиту овощных культур от грибных и бактериальных болезней, что в дальнейшем стимулирует рост и корнеобразование боковых корней растений. Существенными недостатками являются: сложный состав препарата и непростая технология его производства, которая требует значительных затрат.
Далее, как показала практика, обработка семян препаратом длительная и его невыгодно использовать в больших хозяйствах растениеводства.
Задачами предлагаемого состава препарата «Амулет» является создание эффективного препарата на основе хитозана и янтарной кислоты, в форме таблеток, которые должны обладать быстрой водорастворимостью, полифункциональным действием в сельскохозяйственном растениеводстве, а именно быть индуктором иммунитета растений, многофункциональным активатором в части роста растений, их корнеобразования, цветения, болезнеустойчивости и урожайности. Задачей также является создание композиции, удобной при использовании и сравнительно экономически дешевой.
Поставленные задачи достигаются тем, что препарат «Амулет» представляет собой таблетку, содержащую хитозан, янтарную кислоту, глюкозу, стеариновокислый кальций и пищевую соду, при следующем содержании компонентов в каждой таблетке, в мг:
хитозан
475-525
янтарная кислота
760-840
глюкоза
1301,5-1438,5
кальций стеариновокислый и сода пищевая
313,5-146,5
Хитозан - аминосахарид и является производным линейного полисахарида. В настоящее время хитозан разрешен к использованию во многих отраслях промышленности, в том числе в пищевой и фармацевтической.
Янтарная кислота - (бутандиовая кислота, этан-1,2-дикарбоновая кислота). Представляет собой бесцветные кристаллы, растворимые в воде. В составе предложенной композиции используют янтарную кислоту, полученную по ГОСТ 6341-75 или кислоту зарубежного производства и разрешенную к использованию в пищевой или фармацевтической промышленности органами Роспотребнадзора РФ.
6
12
6
Глюкоза - (CHO), из группы моносахаридов и является шестиатомным сахаром. В предложенной композиции используют кристаллическую глюкозу, полученную по ГОСТ 975-88, или импортную и разрешенную к использованию в пищевой или фармацевтической промышленности органами Роспотребнадзора РФ.
18
35
2
2
Кальций стеариновокислый (стеарат) - Ca(CHO) представляет собой белый порошок, нерастворимый в воде и представляет собой смесь кальциевых солей стеариновой и смеси стеариновой и синтетических жирных кислот, получаемую по реакции нейтрализации кислот гидроокисью кальция. Указанный реагент используют при таблетировании витаминов и лекарственных препаратов, а также в пищевой промышленности для производства кондитерских изделий и в качестве составной части биологически активных добавок.
3
Сода пищевая (Гидрокарбонат натрия) - (NaHCO), Кристаллический белый порошок тонкого помола. В предложенной композиции используют соду пищевую, полученную по ГОСТ 2156-76, разрешенную к использованию в пищевой или фармацевтической промышленности органами Роспотребнадзора РФ.
Все составляющие ингредиенты предложенного препарата соответствуют требованиям СанПиН 1.21330-03 и имеют соответствующие документы, подтверждающие их качество и безопасность.
Заявленный препарат «Амулет» представляет собой таблетку, бело-серого цвета. Таблетка быстро и полностью растворяется в воде. Водный раствор заявленного препарата, выполненного в виде таблетки, по сравнению с композицией по прототипу, которая также используется в виде водного раствора, обладает полифункциональным действием, поскольку препарат «Амулет» при его использовании выступает в качестве индуктора иммунитета растений и одновременно в качестве полифункционального активатора в части роста растений, их корнеобразования, цветения, болезнеустойчивости и урожайности.
Из-за наличия в составе препарата моносахаридов, причем в заданном диапазоне концентрации в одной таблетке, заявленный препарат в целом приобретает полифункциональное действие, т.е. действуя на ткани растений, состав способствует изменению экспрессии генов, которое приводит к синтезу ферментов, отсутствующих ранее в клетках растений. Это способствует изменению в клетках растений обмена веществ, сопровождающемуся, например, повышением устойчивости к бактериальной, грибной или вирусной инфекции, и, как следствие, приводящему к повышению темпов роста растений, их боковых корнеобразований, цветения, болезнеустойчивости и урожайности.
Выявленное неочевидное свойство заявленного препарата, в части достижения полифункционального действия, определяет соответствие заявленного решения такому условию патентоспособности, как «изобретательский уровень».
Для приготовления таблетки препарата «Амулет» используют известный метод сухой грануляции, включающий смешивание всех компонентов кпрепарата, а затем тщательное перемешивание смеси. Для чего может быть использован автоматический смеситель-гранулятор для сухой грануляции, в котором осуществляется метод «гранулирования в один шаг» - своего рода гранулирование без загрязнения окружающей среды. Автоматический смеситель-гранулятор для сухой грануляции широко применяется в фармацевтической, пищевой, химической отраслях. Далее образованные гранулы под давлением спрессовывают в таблетки диаметром более 25 мг.
Способ получения препарата прост и не требует больших экономических затрат. Практически себестоимость производства препарата снижается минимум в два раза, по сравнению с композицией, полученной по прототипу.
Рабочий раствор препарата «Амулет» готовят непосредственно перед применением. Предпосевная обработка семян или предпосадочная обработка клубней осуществляется путем инкрустации или замачивания семян, или опрыскивания клубней. Для приготовления рабочего раствора берут требуемое количество препарата, разбавляют в небольшом количестве воды и тщательно перемешивают, затем доливают воду до полного объема при постоянном перемешивании раствора.
Рабочий раствор готовят следующим образом: бак опрыскивателя наполняют примерно наполовину водой, вливают в него необходимое количество предрастворенного препарата, доливают водой до полного объема при постоянном перемешивании раствора гидравлическими мешалками. Для опрыскивания посевов используются любые серийно выпускаемые штанговые или вентиляторные опрыскиватели, а в личных подсобных хозяйствах - любые ручные опрыскиватели.
Обработку растений препаратом «Амулет» проводят в утренние или вечерние часы в безветренную погоду или при скорости ветра не более 5-6 м/сек и температуре воздуха 18-22°С.
Как показали исследования на полевых объектах растениеводства, выявлено, что препарат «Амулет» показал высокую эффективность для многих сельскохозяйственных культур: пшеница яровая, подсолнечник, свекла сахарная, картофель, огурец, томат, виноград. С большой эффективностью заявленный препарат был использован для декоративных деревьев, кустарников, газонной травы, роз и цветочно-декоративной культуры, как в открытом, так и в защищенном грунте. Он удобен в использовании, т.к. таблетки быстро растворяются, его транспортировка на объекты применения не требует больших затрат, как сыпучие препараты и может длительно храниться.
Установлено, что полифункциональное действие предложенного препарата выявлено именно при содержании ингредиентов в каждой таблетке в заявленных диапазонах, в мг, и что выше и ниже указанных пределов эффективность препарата снижается.
Нормы расхода заявленного препарата, подтверждающие его эффективность после обработки разных культур, представлены в прилагаемой таблице.
Из таблицы следует, что предложенный препарат «Амулет» обладает полифункциональным действием для многих культур, в зависимости от их вида отличается достаточно большой скоростью воздействия.
В результате исследований по эффективности заявленного препарата при его использовании выявлены нижеследующие показатели для разных видов растений.
Пшеница яровая - повышение на 26,7% всхожести семян и устойчивости растений к заболеваниям; увеличение на 26,7% количества продуктивных стеблей; на 9,3% длины колоса; на 9,3% числа зерен в колосе; на 0,3-0,5 г массы 1000 зерен и на 7,1-13% урожайности на 7,1-13%.
Подсолнечник - усиление на 12,4% ростовых процессов, способствующих формированию крупных корзинок с большим числом выполненных семян.
Свекла сахарная - повышение устойчивости к болезням, увеличение на 34% массы корнеплода и на 28,9% урожайности.
Картофель - стимуляция образования продуктивных стеблей и клубней; повышение устойчивости растений к болезням в период вегетации; повышение на 18,2% урожайности клубней и на 14,7% выращивания здоровых клубней товарной фракции.
Огурец - активация процессов роста и развития, стимуляция более раннего плодообразования (на 3-4 дня); повышение на 30-50% урожайности и выхода стандартной продукции с высокими вкусовыми качествами; повышение устойчивости к болезням.
Томат - повышение на 12% энергии прорастания и на 4% всхожести; ускорение развития растений на 2-4 дня; увеличение на 3,1 г массы плода; повышение на 9,8% урожайности, снижение выхода нестандартных плодов и улучшение вкусовых качеств продукции.
Виноград - повышение на 26,9% выхода стандартных саженцев, формирование более крупных по размеру гроздей и ягод, повышение урожайности на 26,9% и содержания сахаров в ягодах.
Городские зеленые насаждения (деревья, кустарники) - усиление ростовых и формообразовательных процессов: увеличение количества листьев на побегах текущего года: у березы пушистой - на 3,38%, клена остролистного - на 3,01%, липы мелколистной - на 1,78%, ясеня пенсильванского - на 2,87%, чубушника венечного - на 13,5%, сирени обыкновенной - на 8,4%, а также их размера: у березы - на 6,6%, чубушника - на 3,28%, сирени - 5,76%. Повышение иммунитета к поражению растений грибными болезнями.
Газонные травы - ускорение отрастания травостоя после стрижки, усиление образования побегов, удлинение срока вегетации. При поливе увеличение веса укосной массы травы составило 18,2% (контроль - 0,051 г воздушно-сухой массы с одного растения), интенсивности кущения - 18,2% (контроль - 3,3 шт./растение); при опрыскивании средняя высота травостоя перед скашиванием увеличивалась на 9% (контроль - 11,1 см), вес укосной воздушно-сухой массы - на 17,4% (0,046 г/растение), интенсивность кущения - на 16,2% (контроль 3,7 шт./растение). Повысилась устойчивость газонных трав к неблагоприятным факторам среды (засуха, избыточная концентрация солей тяжелых металлов, болезни).
Цветочно-декоративные культуры (растения, для городских цветников) - улучшение декоративных качеств растений, увеличение количества цветков на 1 растении: у петунии - на 15,2%, пеларгонии - на 6,9%, бальзамина - на,4,1% и размера цветка соответственно на 5,1%, 10,4% и 12,2%. Повышение устойчивости растений к поражению болезнями.
Декоративные деревья и кустарники (саженцы) - активизация роста корневой системы и процессов корнеобразования и улучшение приживаемости растений после высадки. Энергия роста корней после пересадки под воздействием препарата у березы пушистой составила 17,0-21,2 (в контроле - 14,6-19,2%), у клена остролистного - 12,7-26,3% (контроль 12,0-24,2%), у липы мелколистной - 18,4-30,0% (контроль - 12,3-26,7%), у пузыреплодника калинолистного - 19,8-20,2% (контроль - 19,3-19,5%), у спиреи Вангута - 21,5-29,3% (контроль - 19,2-26,8%).
Роза (защищенный грунт) - полив растений после пересадки способствовал улучшению приживаемости растений. Процент прижившихся растений под воздействием препарата составил 99,8 (в контроле - 98,6%), увеличение количества полускелетных корней диаметром 3-5 мм - на 5,6% (контроль 3,6 шт./растение), повысилась устойчивость растений к корневым гнилям. Опрыскивание растений способствовало увеличению высоты роз в среднем на 2,9%, количества цветков на растении - на 5,3%, диаметра цветка - на 9,6%. Повысилась устойчивость растений к болезням.
3
3
3
3
3
3
Цветочно-декоративные культуры (горшечные растения) - полив растений при пересадке способствовал улучшению приживаемости растений и повышению устойчивости к поражению корневыми гнилями: объем корневой системы у азалии составил 84,5 см (в контроле - 69,2 см), у папортника - 118,4 см (в контроле - 107,5 см), у диффенбахии - 552,0 см (в контроле - 508,9 см). Опрыскивание растений способствовало повышению устойчивости растений к неблагоприятным условиям произрастания (недостаточная влажность воздуха и почвы). У папортника под влиянием препарата увеличилось число листьев на 56,3% и высота растений - на 22,5%; на азалии число листьев увеличилось на 11,3%, высота растений - на 22,5%, количество цветков - на 10,6% и диаметра цветка - на 5,3%; у цикламена высота растений увеличилась на 6,9%, размер цветка - на 7,8%; у сенполии увеличилось число листьев на 12,6%, цветков - на 39,1%, диаметр цветка - на 19%.
Цветочно-декоративные культуры многолетние (открытый грунт) - усиление ростовых и формообразовательных процессов: на флоксах и георгинах количество цветков и их диаметр увеличились соответственно на 23,3%, 30,4% и 10,7%, 12,2% (контроль: георгина - 6,1 шт./растение, 8,7 см; флокс - 3,0 шт./растение, 2,8 см). Повысилась устойчивость растений к болезням.
3
3
3
Цветочно-декоративные культуры (рассада) - полив рассады способствовал увеличению объема корневой системы на тагетесе отклоненном на 8,2% (контроль 19,4 см), на бегонии вечноцветущей - на 5,5% (контроль 12,8 см), виоле гибридной - на 5,0% (контроль 20,1 см), повышение устойчивости растений к поражению корневыми гнилями. Улучшение декоративных качеств растений, увеличение количества цветков на 1 растении: на тагетесе отклоненном - на 8,0%, на бегонии вечноцветущей - на 29,6%, на виоле гибридной - на 12,9% и диаметра цветка соответственно на 12,2, 31,2 и 11,9%.
Выявлено, что заявленный состав таблетки при использовании совместим с другими пестицидами и агрохимикатами, в том числе микробиологическими, не имеющими щелочной реакции.
Нормы расхода комплекса и результаты обработки на разных культурах
Культуры
Норма расхода комплекса
Результаты обработки
Способ и сроки обработки. Норма расхода рабочей жидкости: л/га, л/т
Кратность обработок
1
2
3
4
5
Пшеница яровая
2 л/т
Повышение полевой всхожести, активация роста и развития, повышение устойчивости к болезням и урожайности
Обработка семян перед посевом. Расход - 10 л/т
1
3-4 л/га
Опрыскивание растений в фазе кущения и в начале фазы колошения. Расход - 300-400 л/га
2
Подсолнечник
2 л/т
Активация роста и развития, повышение устойчивости к неблагоприятным факторам среды и урожайности
Обработка семян перед посевом. Расход - 10 л/т
1
3-4 л/га
Опрыскивание растений в фазе 2-4-х листьев и в начале фазы цветения. Расход 300-400 л/га
2
Свекла сахарная
3-4 л/га
Активация роста и развития, повышение устойчивости к неблагоприятным факторам среды и урожайности
Опрыскивание растений в фазе 2-4-х листьев и повторно через 30 дней. Расход - 300-400 л/га
2
Картофель
2,5 л/т
Активация роста и развития, повышение устойчивости к неблагоприятным факторам среды и урожайности
Обработка клубней перед посадкой. Расход - 10 л/т
1
3-4 л/га
Опрыскивание растений в период бутонизации - начала цветения. Расход - 300-400 л/га
1
Декоративные деревья, кустарники
15 мл/л воды
Повышение приживаемости, устойчивости к неблагоприятным условиям окружающей среды, к болезням, улучшение декоративных качеств
Полив растений после высадки или в начале «возобновления вегетации. Расход - 10 л/растение
1
1,0 мл/л воды
Опрыскивание растений в течение вегетационного сезона - в начале возобновления вегетации и далее 2 раза с интервалом 30 дней. Расход - 1-20 л/растение
3
Газонные травы
1,0 мл/л воды
Повышение устойчивости к неблагоприятным условиям окружающей среды, к болезням, улучшение интенсивности кущения травостоя
Полив растений в фазе кущения и далее 2 раза с интервалом 30 дней. Расход - 7 л/м<sup>2</sup>
3
10,0 мл/л воды
Опрыскивание растений через 2 недели после каждого полива. Расход 1 л/10 м<sup>2</sup>
3
Роза
10 мл/л воды
Активация роста и развития корневой системы, повышение устойчивости к болезням
Полив при пересадке или через 2 недели после распускания почек и через 30 дней после первого полива. Расход - 0,5 л/растение
2
10 мл/л воды
Опрыскивание растений в течение периода вегетации начиная с фазы появления первых листьев с интервалом 14 дней. Расход - 8-15 л/100 м<sup>2</sup>
8
Цветочно-декоративные культуры (открытый грунт)
10 мл/л воды
Повышение устойчивости к болезням, улучшение декоративных качеств
Опрыскивание растений в течение периода вегетации начиная с фазы появления первых листьев с интервалом 14 дней. Расход - 10 л/100 м<sup>2</sup>
4-8
Цветочно-декоративные культуры (рассада)
20 мл/л воды
Активация роста и развития корневой системы, повышение устойчивости к болезням, улучшение декоративных качеств
Полив растений после пикировки или в фазе 2-4 листьев. Расход - 3 л/м<sup>2</sup>
1
10 мл/л воды
Опрыскивание растений через 10-14 дней после полива и далее 3 раза с интервалом 10-14 дней. Расход - 4-4,5 л/100 м<sup>2</sup>
4
Цветочно-декоративные культуры (горшечные растения)
25 мл/л воды
Активация роста и развития корневой системы, повышение устойчивости к болезням, улучшение декоративных качеств
Полив растений при пересадке и через 30 дней после первого полива. Расход - 50-500 мл/растение
2
10 мл/л воды
Опрыскивание растений в течение всей вегетации с интервалом 14 дней. Расход - до увлажнения всей поверхности листьев
8