Innovative Application Technology for Challenging Inducers of Disease Resistance in Spring Rape in (Nano) Chips

• Autorzy: Voropaeva N. , Mukhin V. , Tkachev A. , Varlamov V. , Yanina M. , Gusev A. , Karpachev V. , Figovsky O.

Warianty tytułu

PL

Innowacyjna technologia wskaźników odporności na choroby w Spring Rape w (Nano) Chips

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present level of development of agricultural science has led to the emergence of a new method of plant protection, it is based on improving the immune potential of plants using elicitors, but not on the destruction of pathogens using pesticides. We have studied the effect of disease resistance inducers based on chitosan, organic acids and other substances with elicitor activity, being part of (nano) chips of different composition (matrix carrier - modified natural minerals, activated carbons, nanotubes, graphene, etc..) for pre-sowing seed treatment and for foliar fertilizing. Active carbons obtained by recycling annually renewable plant wastes (the straw of various oilseed brassica crops), represent a black powder. Powdered activated carbons derived from rape, winter cress, mustard and radish straw according to the developed method ( the product yield level is from 5,7% to 17,9%) have the following characteristics: Ас – 16,5% wt. to 26,2% wt .; Δ – from 60,9 g/dm3 and 140 g/dm3; a total pore volume VΣ – from 2,28 to 4,14 cm3/g; limiting amount of sorption space WS – 0,20 cm3/g to 0,69 cm3/g; they have an adsorption ability for iodine from 31,0% to 62,0%, for methylene blue – from 64,0 mg/g to 87,0 mg/g. We have studied their influence on growth, development, the incidence of rape plants, the quantity and quality of their crop. We have also determined the efficiency of (nano) chips depending upon their nature and carrier matrix composition. Besides, when using (nano) chips with nanotubes applied as matrix carriers, the yield increase was 14,4–74,0%, depending on their structure; with graphene it was – 22,0%; with active carbons obtained by rape and camelina straw processing, and with Agrosorb, it was – 16,1%; 55,8%; 49,2%, respectively; with mineral derivatives – 5,7–14,8%, depending on their composition; with water-soluble polymers it amounted to 8,0–12,0%, depending on their nature.

PL

Obecny poziom rozwoju rolnictwa pozwolił na odkrycie nowej metody ochrony roślin. W tej metodzie wykorzystuje się elicytory mające poprawić potencjał immunologiczny roślin, zamiast niszczyć patogeny z użyciem pestycydów. Zbadano wpływ induktorów odporności na podstawie chitozanu, kwasów organicznych oraz innych substancji wykazujących aktywność elicytacyjną, będących częścią (nano) wiórów o różnym składzie (nośniki – modyfikowane minerały naturalne, węgle aktywowane, nanorurki, grafeny itp.) na przygotowanie przedsiewne ziarna i na nawożenie dolistne. Węgle aktywne otrzymane z całorocznego recyklingu odnawialnych odpadów roślinnych (słoma z różnych rodzajów roślin oleistych z gatunku brassica). Sproszkowane węgle aktywowane otrzymane z rzepy, zimowej odmiany rzeżuchy, słomy z gorczycy i rzodkiewki wg opracowanej metody (wydajność produktu sięga od 5,7% do 17,9%), posiadały następujące właściwości: Ас – 16,5% wagi procentowej to 26,2% wagi procentowej; Δ – od 60,9 g/dm3 i 140 g/dm3; całkowita ilość porów VΣ – od 2,28 do 4,14 cm3/g; ograniczająca wartość powierzchni sorpcji WS – 0,20 cm3/g do 0,69 cm3/g; ze zdolnością adsorpcji dla jodu od 31,0% do 62,0%, dla błękitu metylenowego – od 64,0 mg/g do 87,0 mg/g. Zbadano ich wpływ na wzrost, rozwój, częstotliwość upraw roślin rzepakowych, ilość i jakość upraw. Określono również wydajność (nano) wiórów w odniesieniu do ich składu naturalnego i w nośniku. Ponadto, przy użyciu (nano) wiórów z nanorurkami użytymi jako nośnik, wzrost wydajności wyniósł 14,4–74%, w zależności od ich budowy; przy grafenie wzrost wyniósł 22,0%; z węglami aktywnymi otrzymanymi z przetwarzania rzepy i lnicznika siewnego, wraz z Agro-sorbem, wzrost wydajności wyniósł odpowiednio 16,1%; 55,8%; 49,2%; z derywatami mineralnymi – 5,7–14,8%, w zależności od ich składu; z polimerami rozpuszczalnymi w wodzie wzrost był rzędu 8,0–12,0%, w zależności od ich charakteru.

Słowa kluczowe

EN

elicitors; (nano) chips; pre-sowing seed treatment; growth; development; incidence of rape plants; quantity and quality of their crop

PL

nano czipy; zaprawianie nasion przed siewem; wzrost; rozwój; występowanie roślin rzepaku; ilość i jakość ich uprawy

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 16, nr 2
• Strony: 257--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., zdj.

Twórcy

autor

Voropaeva N.

• Federal State Budgetary Scientific Institution, All-Russian Rapeseed Research Institute, (ARRI), Lipetsk, Russia

autor

Mukhin V.

• «ENPO “NEORGANIKA“» Joint Stock Company, Moscow region, Russia, Electrostal

autor

Tkachev A.

• Tambov State Technical University, Tambov

autor

Varlamov V.

• Centre «Bioengineering» RAS, Moscow

autor

Yanina M.

autor

Gusev A.

autor

Karpachev V.

• Federal State Budgetary Scientific Institution, All-Russian Rapeseed Research Institute, (ARRI), Lipetsk, Russia

autor

Figovsky O.

• Polymate Ltd.-INRC, Migdal Ha Emek, Israel

Bibliografia

• 1. HENG, Y. et.al. 2010. "Oligochitosan: A plant diseases vaccine-A review." Carbohydrate Polymers 82(1, 2): 1–8.
• 2. RUBAN, I. et.al. 2012. Biologically active multifunctional nanochips and method application thereof for production of high-quality seed. Patent 12459518 USA, 2012.
• 3. KARPACHEV, V. 2008. Spring rape. Lipetsk: MUP.
• 4. TKACHEV, A. et.al. 2013. Methods for functionalization and modification of carbon nanotubes. Moscow: Publ. house "Spectr".
• 5. MUKHIN, V. et.al. 2012. The production and use of carbon adsorbents. Moscow: RCTU of D.I. Mendeleev.
• 6. VOROPAEVA, N. et.al. 2014. "Plant residues of various agricultural crops as renewable raw material for obtaining activated carbon." Scientific Israel - Technological Advantages 16(2): 186–189.
• 7. MUKHIN, V. et.al. 2014. "Activated carbons from vegetal raw materials to solve environmental problems." Chemistry Journal of Moldova. General, Industrial and Ecological Chemistry 9(1): 1–4.
• 8. Wordscience.org [online].c2012 [cit.2012-04-06]. Available online: <http://Wordscience.org, rnd.cnews.ru/natur_science/news/line/index_science.shtml?2012/04/>.
• 9. GUSEV, A. et.al. 2014. "Morphometric parameters and biochemical status of oilseed rape exposed to fine-dispersed metallurgical sludge, PHMB-stabilized silver nanoparticles and of multi-wall carbon nanotubes." Advanced materials research 880: 212–218, doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.880.212.