Способ повышения всхожести семян пшеницы
METHOD FOR INCREASING WHEAT SEED GERMINATION

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.
2
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 см/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.
0
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 20 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.