Способ предпосевной обработки семян злаковых луговых трав
METHOD FOR PRE-SOWING TREATMENT OF SEEDS OF CEREAL MEADOW GRASSES

Изобретение относится к области сельского хозяйства,  в частности к повышению всхожести семян растений в растениеводстве и использования в получении пророщенных семян и микрозелени на основе злаковых луговых культур.
Известны способы использования крезацина для повышения всхожести семян сельскохозяйственных культур в сочетании с другими   веществами, повышающими 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, где  в качестве стимулятора для получения микрозелени  индау посевного,  используют водный золь нанокремнезема  (Зеленков В.Н., Иванова М.И., Потапов В.В., Литнецкий А.В. «Гидротермальный нанокремнезем в технологии выращивания микрозелени индау посевного «Сборник научных трудов «Нетрадиционные  природные ресурсы, инновационные технологии и продукты». Выпуск 25. – М.: РАЕН, 2017. - с.56-63).
В известном способе-прототипе водный золь нанокремнезема разных концентраций используют  как дозированную подкормку в семенные лунки растений,  начиная от  посева семян, внося ее при поливе через день. Это ограничивает использование данного стимулятора роста растений и усложняет технологию.
Технический результат
-  расширение возможностей использования водных золей нанокремнезема,  гидротермального (природного) происхождения,   и определенных его концентраций для повышения всхожести семян злаковых луговых культур,  стимуляции их роста и продуктивности,    с реализацией технологий получения проросших семян, использования их для получения микрозелени,  или в качестве предпосевной обработки в полевом кормопроизводстве, а также для использования в селекции для получения новых высокопродуктивных сортов, отзывчивых на наноразмерный кремнезем природного гидротермального происхождения.
Техническое решение
заявленного объекта заключается в том, что для обработки злаковых луговых культур, повышения их всхожести, роста на стадии проращивания семян в отличие от прототипа, семена перед посевом предварительно замачивают на 120 минут в водном золе гидротермального нанокремнезема полидисперсностью составляющих его  наночастиц с преобладанием  размеров 10-20 нм и концентраций рабочих растворов в диапазоне 0,050–0,0005%.
Способ осуществляют следующим образом.
2,
2
Водный золь гидротермального нанокремнезема (ГНК) получен ультрафильтрационным,  мембранным концентрированием наночастиц SiO после поликонденсации молекул ортокремневой  кислоты в гидротермальном растворе Мутновского месторождения Камчатки (производство ООО «Наносилика»).  Используемый в испытаниях исходный золь нанокремнезема  характеризовался начальной концентрацией по кремнезему 2,5 %,  полидисперсностью составляющих его  наночастиц с преобладанием частиц размером 10-20 нм. Для обработки семян  золь ГНК разводили дистиллированной водой до рабочих концентраций от 0,05  до 0,0005% по кремнезему. Гидротермальный нанокремнезем  обладает высокой  биохимической активностью,  высокой скоростью проникновения в семена растений, высокой сорбционную емкостью за счет размеров частиц кремнезема и их площади поверхности до 500 см/г. В приготовленном рабочем растворе гидротермального кремнезема отсутствуют токсические вещества, что придает предлагаемому решению более высокую экологичность и биодоступность  для семян, в частности, к эндосперму и позволяет интенсифицировать  процесс проращивания семян в темноте для решения различных биотехнологических и селекционных задач.  При такой обработке  семена злаковых трав быстрее  приживаются  при подсеве на сенокосах и пастбищах, обладая высокой конкурентоспособностью в фитоценозе за счет более высокого уровня роста и развития.
Реализация способа приведена в нижеприведенных примерах.
Пример 1.
Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,05%  исходный золь нанокремнезема концентрации 2,5 %, вводили из расчета 10 мл ГНК в  490 мл дистиллированной воды и перемешивали при комнатной температуре.
2
0
Семена злаковых видов луговых растений: овсяница (сорта Аллегро и Кварта) и полевица, сорт ВИК обрабатывали полученным рабочим раствором, выдерживая их в растворе в течение 120 минут. В качестве контроля проводили обработку семян дистиллированной водой, выдерживая их в ней в течение 120 минут. Далее размещали семена растений по 1,5 г на блоки минеральной ваты размерами  25х18 (450  см ).  Для каждого варианта обработки семян водными золями ГНК проводили 3 повторности для каждой  концентрации ГНК. Проверку всхожести семян проводили на 7-е сутки проращивания в темноте в термостате при комнатной температуре (22 С).  На 3-и сутки термостатирования семян определяли энергию их прорастания.  Термостатирование семян растений в процессе проращивания проводили при поддержании увлажнения минеральной ваты дистиллированной водой.
Пример 2.
Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,01% использовали 100 мл рабочего раствора ГНК  концентрации 0,05% (см.пример 1), который разводили дистиллированной водой до объема 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.
Обработку полученным раствором ГНК семян 2-х видов злаковых трав овсяницы (2 сорта)  и полевицы проводили  аналогично приведенной схеме в примере 1.
Пример 3.
Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,005% использовали 250 мл рабочего раствора ГНК концентрации 0,01% (см.пример 2), который разводили дистиллированной водой до объема 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.
Обработку полученным раствором ГНК семян 2-х видов злаковых трав овсяницы (2 сорта)  и полевицы проводили  аналогично приведенной схеме в примерах 1 и 2.
Пример 4.
Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,001% использовали 100 мл рабочего раствора ГНК концентрации 0,005% (см.пример 3), который разводили дистиллированной водой до объема 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.
Обработку полученным раствором ГНК семян 2-х видов злаковых трав овсяницы (2 сорта)  и полевицы проводили  аналогично приведенной схеме в примерах 1,2,3.
Пример 5.
Для приготовления рабочего раствора ГНК концентрации 0,0005% использовали 250 мл рабочего раствора ГНК концентрации 0,001% (см.пример 4), который разводили дистиллированной водой до объема 500 мл при перемешивании при комнатной температуре.
Обработку полученным раствором ГНК семян 2-х видов злаковых трав овсяницы (2 сорта)  и полевицы проводили  аналогично приведенной схеме в примере 1,2,3,4.
Проращивание семян злаковых культур осуществляли в темноте в соответствии с ГОСТ 12038-84 («Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести». - М. Стандартинформ, 2011).
Таблица 1 Влияние водных золей ГНК  на энергию прорастания семян  (в %, 3-и сутки после посева)  и всхожесть семян злаковых  луговых трав (в % на 7-е сутки после посева)
Культура, сорт
Варианты по концентрациям  ГНК в растворах обработки семян, %
% проросших семян
Энергия прорастания
Всхожесть
Овсяница, сорт Аллегро
0,05
25
80
0,01
24
80
0,005
25
82
0,001
28
82
0,0005
24
77
Контроль ( без обработки)
26
78
Овсяница, сорт Кварта
0,05
19
76
0,01
21
79
0,005
22
78
0,001
19
77
0,0005
20
77
Контроль (без обработки)
19
76
Полевица, сорт ВИК
0,05
82
80
0,01
85
83
0,005
88
85
0,001
86
83
0,0005
83
81
Контроль ( без обработки)
84
82
Таблица 2. Влияние водных золей ГНК на рост проростков при проращивании в темноте семян злаковых видов луговых трав на 7-е сутки от посева
Культура, сорт
Концентрация ГНК в рабочем растворе, %
Высота ростков семян на 7 сутки, см
Изменение высоты ростков, %
Овсяница, сорт Аллегро
0,05
98
-3,9
0,01
102
0
0,005
103
+ 1,0
0,001
105
+ 3,0
0,0005
98
- 3,9
контроль
102
-
Овсяница, сорт Кварта
0,05
89
+ 1,1
0,01
91
+ 3,4
0,005
93
+ 5,7
0,001
94
+ 6,8
0,0005
87
- 1,1
контроль
88
-
Полевица, сорт ВИК
0,05
38
+5,6
0,01
43
+19,5
0,005
44
+22,2
0,001
40
+11,1
0,0005
36
+2,8
контроль
35
-
Как видно из таблиц 1 и 2 применение наноразмерного кремнезема благотворно сказывается на этапе проращивания семян злаковых  луговых трав независимо от их вида и сорта.
Применение ГНК при предпосевной обработке семян  повышает всхожесть для всех исследованных сортов овсяницы (табл.1) от 78 % до 82 % (сорт Аллегро),  от 76 % до 79 % (сорт Кварта) и   от  82 % до 85 % для полевицы (сорт ВИК).
Наибольший эффект воздействия наночастиц кремнезема гидротермального происхождения,  проявился при проращивании семян злаковых трав  по показателям высоты ростков на 7-й день проращивания что соответствовало максимальному показателю увеличение высоты растений до 3,0.% для овсяницы сорта Аллегро, до 6,8 % для сорта Кварта и до 22,2 % для полевицы сорта ВИК.
Полученные данные позволяют заключить, что нанокремнезем гидротермального происхождения является стимулятором развития растений злаковых трав  на стадии проращивания семян при гетеротрофном питании и может найти применение для снижения трудоемкости и затрат на предпосевную обработку семян, повышения эффективности и расширения области применения в технологии получения микрозелени  овсяницы, полевицы, для использования в селекции и  в полевом (луговом) агропроизводстве.