Средство для снижения накопления радионуклидов растениями и способ снижения накопления радионуклидов растениями

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СРЕДСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ НАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ РАСТЕНИЯМИ И СПОСОБ СНИЖЕНИЯ НАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ РАСТЕНИЯМИ(73) Патентообладатель Хрипач Владимир Александрович,Жабинский Владимир Николаевич, Литвиновская Раиса Павловна, Завадская Маргарита Ивановна,Деева Вера Павловна, Веденеев Александр Николаевич(57) 1. Применение (2, 3, 22, 23, 24)-2,3,22,23-тетрагидрокси-В-гомо-7-окса-5-эргостан-6-она в качестве средства для снижения накопления радионуклидов растениями. 2. Способ снижения накопления радионуклидов растениями, отличающийся тем, что растения обрабатывают водным раствором (2, 3, 22, 23, 24)-2,3,22,23-тетрагидрокси-В-гомо-7-окса-5-эргостан-6-она в концентрации 0,1-0,01 . 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что обработку ведут методом опрыскивания растений. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что обработку растений ведут в фазе вегетации. Изобретение относится к известному химическому соединению - 24-эпибрассинолиду(2,3,22,23,24)-2,3,22,23-тетрагвдрокси-В-гомо-7-окса-5-эргостан-6-ону формулы 1, применяемому по новому назначению в качестве средства, снижающего накопление (аккумуляцию) радионуклидов растениями и способу снижения накопления радионуклидов растениями. В настоящее время неизвестны препараты на основе органических веществ, и в частности стероидов, которые применяются в сельском хозяйстве для снижения накопления радионуклидов растениями. 2806 1 Известен 1 способ очистки почвы от радионуклидов заключающийся в периодической обработке загрязненного радионуклидами слоя почвы водными растворами нитрата аммония с добавками микроорганизмов как биологически активных элементов - молочнокислых бактерий, высаживании в слой почвы однолетних и многолетних растений, сбора растений в течение вегетационного периода и экстракции радионуклидов. Задачей настоящего изобретения является средство для снижения накопления радионуклидов растениями и способ снижения накопления радионуклидов растениями. Поставленная задача решается применением известного химического соединения - (2,3, 22,23,24)2,3,22,23-тетрагидрокси-В-гомо-7-окса-5-эргостан-6-она (далее - 24-эпибрассинолид) в качестве средства,снижающего накопление радионуклидов сельскохозяйственными культурами. Указанное химическое соединение известно как природный гормон растений. На его основе создан препарат эпин, применяемый как регулятор роста и средство повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Результаты проведенных исследований показывают, что на фоне повышенного содержания цезия и стронция в почве усиливается их поступление в растения. Показано, что 24-эпибрассинолид значительно снижает накопление этих элементов растениями. Важным является способ применения 24-эпибрассинолида и используемые концентрации. При введении 24-эпибрассинолида в питательный раствор независимо от концентрации практически не происходит изменения поглощения ионов стронция, а цезия начинает накапливаться меньше. Большее влияние при этом выявлено при меньшей концентрации (0,01 ). Обработка растений путем опрыскивания раствором 24 эпибрассинолида уменьшает поглощение и стронция, и цезия в 1,2 - 1,3 раза. Наибольший эффект при этом наблюдается также при меньшей концентрации 24-эпибрассинолида (0,01 ). Сущность изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения как в модельных опытах(примеры 1 - 2), так и на зараженных нуклидами почвах (пример 3), не ограничивая объем изобретения. Пример 1. Изучение способности 24-эпибрассинолида снижать поступление ионов цезия и стронция в растения из водного раствора. Исследования проводили в лабораторных условиях на растениях ячменя сорта Роланд методом водной культуры. Проростки выращивали рулонным способом на водопроводной воде до 7 дневного возраста. Растения измерялись, взвешивались и часть использовалась для первоначального определения содержания в них цезия и стронция. Остальные проростки переносились в 6 стаканов на следующие питательные среды 1. Уравновешенный раствор макроэлементов Хоглэнда-Арнона. 2. То же, но половина содержания солей калия замещена азотнокислым цезием, а кальция - азотнокислым стронцием (контроль). 3. То же, что в п. 2, но в раствор введен 24-эпибрассинолид в концентрации 0,1 . 4. То же, что в п. 2, но растения опрыскивали водным раствором 24-эпибрассинолида в концентрации 0,1. 5. То же, что в п. 2, но в раствор введен 24-эпибрассинолид в концентрации 0,01 . 6. То же, что в п.2, но растения опрыскивали водным раствором 24-эпибрассинолида в концентрации 0,01. Через 5 суток растения измеряли, взвешивали и анализировали на содержание элементов цезия и стронция. Результаты представлены в таблице 1. Таблица 1 Влияние 24-эпибрассинолида на накопление цезия и стронция проростками ячменя Вариант 1 2 3 4 5 6 Таким образом, в опытах с водной культурой ячменя показано, что опрыскивание водным раствором 24 эпибрассинолида существенно (11 - 24 ) снижает поглощение растениями ионов стронция и цезия из питательного раствора, при этом лучшие результаты дает концентрация 0.01 . Пример 2. Изучение способности 24-эпибрассинолида снижать поступление цезия и стронция в растения из почвы 2806 1 Опыты закладывались в вегетационном домике ЦБС АНБ. Растения выращивали в сосудах Митчерлиха с внесением в почву азота, фосфора и калия для ячменя по стандартной методике. Исследовались варианты. 1. Контроль. 2. В почву, как в контроле, вносили на каждый сосуд 160 мг азотнокислого стронция (8,3 мг/кг стронция) и 320 мг азотнокислого цезия (27 мг/кг цезия). 3. Почва как в варианте 2, но растения опрыскивали водным раствором 24-эпибрассинолида в концентрации 0,01 в фазе кущения (фаза вегетации). Через две недели после обработки 24-эпибрассинолидом проводили анализ растений на содержание элементов цезия и стронция. Далее анализам подвергался урожай - солома и зерно. Данные приведены в таблице 2 и таблице 3. Таблица 2 Влияние 24-эпибрассинолида при повышенном содержание цезия и стронция в почве на накопление этих элементов растениями в процессе вегетации Вариант Таким образом, через две недели после обработки снижается поступление цезия и стронция в растения на 24 - 43 . Таблица 3 Влияние 24-эпибрассинолида при повышенном содержании цезия и стронция в почве на накопление этих элементов в соломе и зерне урожая ячменя Роланд Солома, мг/г сух. в-ва ВариантыКонтроль 2. 3. Таким образом, при обработке 24-эпибрассинолидом накопление цезия и стронция в урожае ячменя уменьшается, при этом содержание цезия и стронция в соломе уменьшается на 10 - 12 , а в зерне - на 30 - 66 . Пример 3. Изучение способности 24-эпибрассинолида снижать поступление радионуклидов в растения в полевых опытах Опыты закладывались в Воложинском районе Минской области при радиоактивном фоне 9,1 и 13,8 кюри/км 2. Размеры делянки 33,6 м 2, повторность - 4-х кратная. Исследования проводили на тимофеевке луговой. Определяли поступление в растение цезия-137. Полученные данные приведены в таблице 4. Таблица 4 Влияние 24-эпибрассинолида на накопление цезия-137 тимофеевкой луговой Вариант 1. Контроль (фон 90 Р 90 К 120) рН 4,7-4,9 37,0 100 2.24-эпибрассинолид (20 мг/га) 27,0 73 Таким образом, в полевых условиях под влиянием 24-эпибрассинолида поступление цезия-137 в растение тимофеевки луговой снижается на 27 . На основе полученных данных видно, что исследуемое вещество оказывает влияние на накопление элементов цезия и стронция растениями в сторону снижения последних. Важным является тот факт, что заявляемое соединение является природным фитогормоном, препарат на его основе эпин разрешен к применению в сельском хозяйстве в качестве ростстимулятора. Он интересен тем, что способен в ничтожных концентрациях (10 - 20 мг/га) стимулировать рост и развитие растений, ускорять их созревание, увеличивать урожай. Весьма важно, что 24-эпибрассинолид, являясь природным веществом, широко распространен в 3 2806 1 растениях, привычен для человека и животных вследствии обычного попадания в организм вместе с пищей и метаболизируются традиционными путями, сформировавшимися в процессе длительной совместной эволюции растений и млекопитающих. Это в значительной степени гарантирует безопасность его применения. Существенным в этой связи является то обстоятельство, что дозы, с помощью которых достигается эффект от применения 24-эпибрассинолида в сельском хозяйстве, сопоставимы по величине с их содержанием в природных объектах. Таким образом, установлено, что, во-первых, использование (2,3,22,23,24)-2,3,22,23 тетрагидрокси-В-гомо-7-окса-5-эргостан-6-она понижает поступление цезия и стронция в растения по сравнению с контролем на 22 - 30 в опытах на водных культурах, во-вторых, понижает аккумуляцию цезия и стронция растениями из почвы с повышенным содержанием цезия и стронция на 24 - 43 в вегетационных опытах, в-третьих, понижает накопление цезия и стронция в урожае, полученном на почвах с повышенным содержанием этих элементов, в-четвертых, понижает поступление цезия-137 в растения на зараженных радионуклидами почвах на 27 . Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.