Синтез борсодержащих производных трис (2-гидроксиэтил) аммония и их влияние на рост и развитие растений

Начиная с двадцатых годов прошлого века, многие биологи неоднократно высказывали предположение о возможности рассмотрения бора как одного из важнейших микроэлементов высших растений [1]. Однако первые свидетельства его биологических функций как участника основных физиологических процессов были обнаружены у диатомовых водорослей и цианобактерий [1]. Лишь к началу XXI века было установлено, что этот элемент принимает участие в формировании и нормальном функционировании клеточной стенки. Фактически, он выступает стабилизатором стенок пектиновых каналов, и, таким образом, регулирует проницаемость клеточной мембраны [2]. Высказываются также предположения, что бор занимает граничное место в биологии, поскольку у ряда видов животных и грибов также доказана его физиологическая значимость [2], что говорит о его применимости, не ограничивающейся богатой целлюлозой клеточной стенкой растений, которая не свойственна двум другим вышеупомянутым царствам.

Текущий уровень знания в этой области обусловлен в первую очередь интересом исследователей к проблеме дефицита данного элемента у сельскохозяйственных культур [3]. Симптомами этого явления у высших растений служат прекращения роста апикальных меристем (как корневых, так и стеблевых) и появление эффекта «прозрачности» листьев, который приписывают нарушению целостности клеточной стенки [3]. Тщательные наблюдения за ней в данном процессе выявили её утончение, структурную деформацию, хрупкость и слияние примыкающих везикул с наружной мембраной клетки [4], причём, все эти явления обнаруживались сравнительно быстро после установления условий дефицита бора [5]. Также установлено, что бор является инициатором процессов ферментативной гидратации с участием ауксиновых фитогормонов [3]. Было выявлено, что характер зависимостей химического состава отдельных органов от количества потребляемого бора схож у различных видов растений, несмотря на существенные отличия в нормах потребления данного элемента [6]. Это доказывает значимость бора как растительного микроэлемента, присутствие которого в агрохимических препаратах и композициях способно улучшать продуктивность сельскохозяйственных культур.

В рамках данной работы было принято решение о необходимости ввода в композиции, содержащие синтетические аналоги гетероауксина (как например, показавший ранее эффективность на различных биологических объектах трис

(2-гидроксиэтил) аммония о-крезоксиаце-тат [7]), источников бора с расчётом на пролонгированную доставку препарата до областей апикальных меристем для эффективного воздействия на процессы формирования плодов и корнеплодов, в особенности в условиях обеднённых микроэлементом почв полупустынной, степной и лесостепной зон южных регионов. Для решения подобной задачи наиболее подходящими группами соединений были выбраны 2, 8, 9-триокса-5-аза-1-боробицикло [3.3.3] ундекан (более известный под тривиальным названием «боратран»), как бициклическое производные триэтаноламина, содержащее связанный ковалентно бор, и ионные комплексы бора с дикарбоновыми кислотами, способными предохранять некоторое время борный компонент от перехода в водной среде в полиборатное состояние, затрудняющее депонирование микроэлемента в целевых органах растения [8].

Экспериментальная часть

Синтез борсодержащих соединений

Все полученные соединения были исследованы методами ИК и ЯМР¹ Н, ¹¹ B спектроскопии и элементного анализа. Спектры ЯМР¹ Н и¹¹ B регистрировали на спектрометре Bruker AM-360 с рабочей частотой 360.13 и 115.56 МГц, соответственно. Спектр записывали при комнатной температуре в DMSO-d6 и СDСl 3 . Химические сдвиги в спектре ЯМР¹ Н приведены в δ-шкале. ИК спектры регистрировали на ИК-Фурье спектрометре Nicolet 6700 с детектором DTGS-КВr в таблетках бромида калия.

Трис (2-гидроксиэтил) аммония бис (оксалато) борат (1) . К раствору 5.04 г. щавелевой кислоты моногидрата (0.040 моль кислоты) и 1.24 г. борной кислоты (0.020 моль) в 70 мл изопропанола при 70 °С приливали по каплям 2.98 г. Триэтаноламина (0.020 моль) в течение 20 минут. По окончании прикапывания капельную воронку промывали 20 мл изопропанола, сливали промывные жидкости в реакционную массу и отгоняли азеотропную смесь изопропанол-вода. По окончании отгонки азеотропа реакционную массу охлаждали и упаривали на роторном испарителе под вакуумом без нагревания. Кубовый остаток промывали 30 мл изопропилового спирта с прокаленным бикарбонатом магния, фильтровали, нижний слой (вязкая прозрачная жидкость цвета чайной розы) отделяли на делительной воронке и помещали на 12 часов в эксикатор с хлоридом кальция. Аналогично были получены трис (2-гидрокси-этил) аммония бис(малонато)борат (2) и бис (сукцинато)борат (3). Сведения об аналитических данных полученных соединений представлены в таблице 1.

Трис (2-гидроксиэтил) аммония бис (тартрато) борат (4) . К раствору 13.45 г. виноградной кислоты моногидрата (0.040 моль кислоты) и 1.24 г. борной кислоты (0.020 моль) в 100 мл дистиллированной воды при 55 °С приливали по каплям 2.98 г. триэтаноламина (0.020 моль). По окончании прикапывания капельную воронку промывали 20 мл воды, сливали промывные жидкости в реакционную массу и перемешивали при неизменной температуре в течение 30 минут. По истечению указанного срока раствор упаривали на роторном испарителе под вакуумом без нагревания. Кубовый остаток промывали 30 мл изопропилового спирта с прокаленным бикарбонатом магния, фильтровали, нижний слой (вязкая прозрачная жидкость цвета чайной розы) отделяли на делительной воронке и помещали на 12 часов в эксикатор с хлоридом кальция. Выход (1): 38.59 г. (91.5%).

Боратран (5) . В ходе испытаний были предложены два способа получения продукта:

• 1.    К прозрачному раствору 12.37 г. борной кислоты (0.200 моль) в 200 мл органического растворителя при нагревании и интенсивном перемешивании в течение 10 минут прикапывания 29.85 г. триэтаноламина (0.200 моль). По окончании прикапывания капельную воронку промывали 30 мл растворителя сливали промывные жидкости в реакционную массу, доводили реакционную смесь до кипения и проводили азеотропную отгонку смеси растворителя и 10,8 г воды (0.600 моль), выделившейся в ходе реакции. По прекращению отгонки азеотропной смеси реакционную массу охлаждали до комнатной температуры при сохранении перемешивания и оставляли в тёмном прохладном месте на 1 сутки. Образовавшийся белый осадок отфильтровывали и промывали смесью изопропанол-гексан (3:1). Продукт сушили при температуре 80 °С в течение 3 часов в сушильном шкафу. Выходы продуктов и схема проведённых опытов представлены в таблицах 2 и 3.

• 2.    К 32.84 г. триэтаноламина (0.220 моль) порционно добавляли 12.37 г. борной кислоты (0.200 моль) при интенсивном перемешивании и температуре 55–75 °С. Полученную пастообразную массу перемешивали в течение 30 минут, после чего приливали в колбу 10 мл изопропанола и охлаждали при перемешивании до комнатной температуры. Реакционную массу отфильтровывали и сушили при температуре 80 °С в течение 3 часов в сушильном шкафу. Выходы продуктов и схема проведённых опытов представлены в таблице 4.

Испытания на сельскохозяйственных культурах

Испытания проводились согласно «Методическим указаниям по регистрационным испытаниям фунгицидов в сельском хозяйстве».

Влияние на энергию прорастания и всхожесть свеклы столовой . Исследования проведены на кафедре генетики и биотехнологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, совместно с к.б.н. Карсункиной Н.П., на свекле столовой сорта «Двусемянная ТСХА» согласно ГОСТ 12038–84. Семена опрыскивали водными растворами биологически активных веществ. Проращивание семян проводили в климат камере в факторостатичных условиях (температуре 24 °C и темноте). В каждую чашку Петри раскладывали по 50 семян, повторность опытов – пятикратная. На пятый день определяли энергию прорастания, а на десятый день – всхожесть семян. Были использованы индивидуальные препараты трис (2-гидроксиэтил) аммония сукцината (р-р, 1 г/л), янтарной кислоты (р-р, 1 г/л), боратрана (р-р, 1 г/л), борной кислоты, трис (2-гидроксиэтил) аммония о-крезоксиацетат (р-р, 1 г/л) и смесь трис (2-гидроксиэтил) аммония сукцината с боратраном в соотношении 1:2 (р-р, 0.5 + 1 г/л). Норма расхода рабочего раствора – 10 л/т семян.

Влияние на показатели качества свеклы сахарной . Исследования проведены в 2014 году на открытом грунте на территории с. Лебеди-новка (Чуйская область, Киргизия) на культуре свеклы сахарной сорта «Киргизская односемянная 70», совместно с ООО «Бекпр». В качестве стандартного образца использовался южнокорейский борсодержащий препарат «Сенгын-сенгын»^©. Опрыскивание препаратами производилось на фазе формирования 3–4 настоящих листьев, сбор урожая – спустя 5 месяцев после посадки. Боратран вводился в виде композиционного препарата с трис (2-гидроксиэтил) аммония о-крезоксиацетатом и 1-хлорметилси-латраном в соотношении 5:5:1, соответственно (р-р, 0.5 + 0.5 + 0.1 г./л).

Синтез борсодержащих соединений

Синтез трис (2-гидроксиэтил) аммониевых комплексов с анионами бора

Модификация борной кислоты способна приводить не только к образованию боратных эфиров, но также к появлению ионных комплексов с двумя органическими молекулами, сшитыми воедино при помощи мостикового боратного аниона [9]. Это связывание происходит благодаря реакции борной кислоты в среде щелочей или органических оснований, в которых существует борат-анион, с гидроксильными группами органической молекулы, находящихся в вицинальном положении, или же с карбоксильными группами низших дикарбоновых кислот [10]. Для связывания с гидроксильными группами наиболее часто используются многоатомные спирты или моносахариды [9], к незамещенным группам которых присоединяют дополнительные фрагменты молекул, изменяющие их поверхностно-активные свойства. Основным применением данной группы соединений является использование бис-оксалатоборатов щелочных металлов в смеси с сульфоланом в качестве компонентов литий-ионных батарей, обладающих меньшей токсичностью к окружающей среде и сходной электрической проводимостью с традиционными компонентами [10]. В данном направлении сосредоточено большинство исследований в данной области, посему до настоящего момента не проводилось синтеза подобных анионных комплексов бора с органическими противоионами.

Поскольку получение ионных комплексов с щелочными металлами осуществляется в ходе прямой реакции между кислородсодержащим комплексообразователем, борной кислотой и щелочами [9] было решено использовать аналогичный подход и к синтезу комплексов триэтаноламина. В случае комплексов с низшими дикарбоновыми кислотами для удаления образующейся в ходе реакции воды нами было решено использовать в ходе процесса отгонку азеотропной смеси (Рисунок 1). По окончанию процесса реакционная масса упаривалась в роторном испарителе. В случае производного винной кислоты была использована водная среда реакции по причине низкой растворимости кислоты в спиртах (Рисунок 2) .

Рисунок 1. Синтез трис (2-гидроксиэтил) аммониевых комплексов дикарборновых кислот с анионами бора (1–3) R = (СН 2 ) n ; n = 0–2 (0–1, 1–2, 2–3)

Figure 1. Synthesis of tris(2-hydroxyethyl) ammonium complexes with boron and dicarboxylic acids anions (1–3) R = (СН 2 ) n ; n = 0–2 (0–1, 1–2, 2–3)

Рисунок 2. Синтез бис(тартрато)бората трис (2-гидроксиэтил) аммония (4)

Figure 2. Synthesis of tris(2-hydroxyethyl) ammonium bis(tartrato)borate

В результате были получены комплексы трис (2-гидроксиэтил) аммония с анионами бис (оксалато)бората (1), бис(малонато)бората (2) и бис (сукцинато)бората (3), являющиеся прозрачными вязкими жидкостями светло-жёлтой или бесцветной окраски. Стоит оговориться, что исследования не ограничивались лишь данными анионами – были произведены попытки синтеза с использованием малеиновой, глутаровой и адипиновой кислот, которые не привели к получению продукта. Во всех этих попытках была отмечена неустойчивость полученной жидкости, из которой в процессе охлаждения выкристаллизовывались нецелевые продукты: в случае малеиновой кислоты – гидромалеинат трис (2-гидроксиэтил) аммония, глутаровой и адипиновой – боратран, а оставшаяся субстанция представляла собой загрязнённый триэтаноламин. Подобное поведение в случае малеиновой кислоты объясняется образованием более устойчивого нежели боратный комплекс стабилизированного внутримолекулярной водородной связью гидромалеинат-аниона. Предположительно выпадение боратрана при реакциях с дикарбоновыми кислотами с большей длиной углеродной цепи объясняется большим потенциальным барьером к переходу большего количества атомов в заслонённую конформацию.

Также был проведён опыт с винной кислотой, как содержащей две гидроксильные группы в вицинальном положении по отношению друг к другу. В отличие от реакции с карбоксиль- ными группами в ходе процесса была использована меньшая температура и не использовалась отгонка воды, поскольку предполагалось также, что борат-анион обладает большим сродством к гидроксильным группам нежели к карбоксильным. Таким образом, была получена вязкая жидкость цвета чайной розы (4).

Таблица 1.

Физико-химические свойства полученных трис (2-гидроксиэтил) аммониевых комплексов дикарбоновых кислот с анионами бора (1–4)

Table 1.

Physicochemical properties of tris(2-hydroxyethyl) ammonium complexes with boron and dicarboxylic acids anions (1–4)

Соединение Compound	25 n D	ИК-спектр (ν В-О ), см-1 IR spectrum (ν В-О ), cm-1	11 B ЯМР-спектр, δ, м.д. 11 B NMR spectrum, δ	1 H ЯМР-спектр, δ, м.д. 1 H NMR spectrum, δ
				NСН 2	ОСН 2
1	1.4921	1363	19.036	2.984	3.563
2	1.5064	1355	18.932	3.127	3.622
3	1.5107	1346	18.811	2.786	3.493
4	1.5286	1350	18.743	3.214	3.505

Синтез боратрана

Существует несколько способов получения 2, 8, 9-триокса-5-аза-1-боробицикло [3.3.3] ундеканов, отличающихся как используемым сырьём, так и условиями проведения химической реакции [11]. Для получения замещённых в бициклическом кольце боробицикло [3.3.3] ундеканов преимущественно используются реакции с алкильными эфирами борной кислоты и галогенидов бора [12]. Однако с точки зрения принципов «зелёной химии» наиболее перспективным для получения незамещённого 2, 8, 9-триокса-5-аза-1-боробицикло [3.3.3] ундекана (боратрана) представляется прямое взаимодействие триэтаноламина с борной кислотой, благодаря малой токсичности исходных компонентов и возможности проведения реакции в мягких условиях (рисунок 3).

Рисунок 3. Синтез 2, 8, 9-триокса-5-аза-1-боробицикло [3.3.3] ундекана (боратрана)

Figure 3. Synthesis of 2, 8, 9-trioxa-5-aza-1-borobicyclo[3.3.3] undecane (boratrane)

Поскольку в ходе реакции выделяется вода, а само соединение чувствительно к действию кислого гидролиза, то чаще всего синтез проводят в спиртовой среде при непрерывной отгонке азеотропной смеси воды со спиртами [11]. Этот способ является достаточно затратным, поскольку требует больших количеств растворителя (низших одноатомных спиртов) для удаления воды, смещающий равновесие реакции в сторону исходных веществ, а также не позволяет производить единовременно большие объёмы продукта. Существует и иной способ, предложенный в 2013 году, отличительной особенностью, которого является протекание реакции в водной среде с последующей отгонкой растворителя на роторном испарителе без проведения дополнительных стадий очистки [13]. Однако, из-за протекания обратной реакции гидролиза, перехода борной кислоты в среде в полиборатное состояние ухудшается качество продукта (происходит загрязнение исходными компонентами, что отражается на изменении температуры плавления продукта с необходимых 232–234 °C до 239– 240 °C [13]). Кроме того ранее было показано, что увеличение количества отогнанной воды в азеотропной смеси приводит к увеличению выхода боратрана [13].

Рисунок 4.¹ H (слева) и¹¹ B (справа) ЯМР спектры полученных образцов боратрана

Figure 4.1 H (left) аnd11 B (right) spectra of synthesized boratrane samples

В этой связи было решено провести работу по разработке нового способа синтеза, способного преодолеть недостатки предшественников и сочетать в себе принципы «зелёной химии», требующие минимального использования растворителей. Было выбрано два основных направления: улучшение уже существующего метода с азеотропной отгонкой растворителей (с целью нахождения азеотропных смесей с наибольшим возможным содержанием воды и максимальными выходами) и разработка способа синтеза без использования растворителей.

По модификации азеотропного способа нами были испробованы различные среды для взаимодействия борной кислоты и ТЭА:

Условия проведения реакции борной кислоты и триэтаноламина (TEA) с отгонкой азеотропной смеси (серия опытов по поиску оптимального соотношения компонентов)

неполярные (толуол) и полярные апротонные (ДМСО) растворители, спирты (изопропанол, 2-бутанол) и их смеси. Подбор растворителей в смесях проводился таким образом, чтобы помимо увеличения количества воды в азеотропной смеси могло быть достигнуто осаждение целевого продукта в чистом более высококипящем компоненте. В результате был выработан оптимальный метод синтеза, в котором выход был увеличен на 12.08%, по сравнению со стандартной отгонкой азеотропной смеси изопропанола и воды (с 82.70% до 94.78%) и при этом было показано низкое содержание примесей в продукте (по результатам ИК,¹ H и¹¹ B ЯМР спектроскопии (рисунок 4) ).

Таблица 2.

Table 2.

Boric acid and triethanolamine (TEA) reaction with azeotropic distillation conditions (optimal raw materials ratio research series)

№	Избыток (компонент) Exceeding component	Растворитель | Solvent	Выход, % Yield, %	t плав , °C t mеlt , °C
1	20% (Н 3 ВО 3 )	Изопропанол | Isopropanol	75.83	236–238
2	10% (Н 3 ВО 3 )		78.21	234–236
3	Стехиометрично Stoichiometrically		82.70	232–235
4	10% (TEA)		91.16	230–232
5	20% (TEA)		84.03	224–227
6	20% (Н 3 ВО 3 )	Изопропанол : 2-бутанол (3:1) Isopropanol : 2-butanol (3:1)	85.11	236–238
7	10% (Н 3 ВО 3 )		88.65	235–237
8	Стехиометрично Stoichiometrically		93.21	232–234
9	5% (TEA)		93.54	232–234
10	10% (TEA)		94.78	231–233
11	15% (TEA)		89.64	228–230
12	20% (TEA)		86.92	226–228

После поиска оптимального растворителя было проведено уточнение по соотношениям исходных компонентов реакции, в ходе которой было выяснено, что наибольший выход (по наименьшему взятому прекурсору) достигается при использовании 10% избытка триэтаноламина. Дальнейшее увеличение концентрации амина в смеси приводило к загрязнению продукта в ходе выделения (продукт приобретал жёлтую окраску, и снижалась температура его плавления до 224–227 °C, что требует дополнительной перекристаллизации) и снижению выхода. Использование избытка борной кислоты также приводило к уменьшению выхода, что предположительно объяснялось возможностью взаимодействия с другими молекулами борной кислоты и образованием полиборатных ионов. Схемы всех проведённых экспериментов представлены в Таблицах 2 и 3.

Наилучшие результаты были продемонстрированы смесью 2-бутанол / изопропанол, причём стоит отметить, что использование смесей растворителей не оправдало себя на примере системы толуол / изопропанол, где было отмечено снижение выхода во всём диапазоне концентраций по сравнению с индивидуальными компонентами.

Таблица 3.

Условия проведения реакции борной кислоты и триэтаноламина с отгонкой азеотропной смеси

Предположительно это связано с меньшим сродством веществ в данной системе по сравнению со смесью спиртов. Кроме того азеотропная смесь изобутанол/вода обладала близкой температурой кипения к смеси изопропанол /вода (87.3 °C и 80.3 °C, соответственно), чем позволило снизить общую температуру в реакционной массе по сравнению с системами включавшими толуол.

В ходе реакций в системах с ДМСО азеотропной смеси не образовывалось, однако её исследование было оправдано свойствами самого продукта, малорастворимого в данном растворителе в отличие от обоих исходных реагентов, что могло бы позволить улучшить стадию выделения продукта. Хотя результаты применения смеси ДМСО/изопропанол превзошли по выходам индивидуальные растворители, но последние оказались меньшими по сравнению с системой 2-бутанол / изопропанол (87.02% и 93.21%, соответственно), в которой отгонка образовавшийся воды производилась эффективнее, что ещё раз подтверждает тезис об увеличении выхода боратрана с увеличением количества отогнанной влаги из реакционной смеси [13].

(серия опытов по поиску оптимального растворителя)

Table 3.

Boric acid and triethanolamine reaction with azeotropic distillation conditions (optimal solvent mixture research series)

№	Растворитель 1 (Р1) Solvent 2 (S2)	Растворитель 2 (Р2) Solvent 1 (S1)	Соотношение растворителей (Р1 : Р2) Solvent ratio (S1 : S2)	t реакции , °C t rеасtiоn , °C	Выход,% Yield,%	t плав , °C t mеlt , °C
1	Изопропанол (Isopropanol)		–	82	82.70	232…235
2	Толуол (Toluene)		–	110	82.31	233…235
3	ДМСО (DMSO)		–	70	69.95	231…233
4	2-бутанол (2-butanol)		–	100	54.17	234…236
5	Изопропанол Isopropanol	2-бутанол 2-butanol	1:4	85	62.48	232–234
6			3:7	85	68.55	233–235
7			2:3	85	76.07	233–235
8			1:1	85	81.88	230–233
9			3:2	85	87.95	231–233
10			7:3	85	91.63	232–235
11			3:1	85	93.21	232–234
12			4:1	85	92.42	232–234
13			9:1	85	89.91	233–235
14		Этанол (Ethanole)	1:1	80	62.64	228–230
15	Толуол Toluene	Изопропанол Isopropanol	1:3	90	69.58	233–235
16			1:1	90	77.13	232–234
17			3:1	90	79.46	233–235
18	ДМСО DMSO		1:3	80	79.31	230–232
19			1:1	80	86.31	231–233
20			3:1	80	87.02	229–232

Разработка второго способа синтеза проводилась в рамках концепции «зелёной химии» без использования растворителей в ходе реакции. Схема проведённых экспериментов и выход целевого продукта представлена в таблице 4.

Образовывавшаяся в ходе реакции вода в данном случае удалялась в ходе промывки реакционной смеси растворителем. Несмотря на присутствие воды в реакторе в ходе процесса, проведение отгонки под вакуумом серьёзно осложняло бы воспроизведение манипуляций по перемешиванию, промывке и выгрузке продукта, требовало бы увеличения затрат энергии и оборудования, что стало причиной нашего отказа от контроля за смещением равновесия в сторону образования продуктов.

Было принято во внимание, что боратран имеет высокую скорость гидролиза в водной среде, что исключало возможность использования каких бы то ни было водных растворов в качестве

Таблица 4.

Условия проведения реакции борной кислоты и триэтаноламина без использования растворителей Table 4.

Boric acid and triethanolamine solvent-free reaction conditions

№	Промывная жидкость Rinsing fluid	t реакции , °C t rеасtiоn , °C	Выход,% Yield,%	t плав , °C t mеlt , °C
1	Вода дист. (0.1 мМ р-р NН 3 ) Distilled water (0.01mМ NН 3 solution)	65	57.90	228–230
2	Изопропанол | Isopropanol	50	76.53	230–233
3		55	81.93	230–232
4		60	84.77	232–234
5		65	87.43	232–234
6		70	87.52	231–234
7		75	87.62	232–235
8	Изопропанол (0.01 мМ р-р NН 3 ) Isopropanol (0.01mМ NН 3 solution)	65	88.23	233–235
9	Изопропанол (0.1 мМ р-р NН 3 ) Isopropanol (0.1mМ NН 3 solution)	65	88.68	232–234
10	Изопропанол (1 мМ р-р NН 3 ) Isopropanol (1mМ NН 3 solution)	65	88.46	233–235

Было установлено, что присутствие оснований в составе промывных жидкостей оказывает существенно меньшее влияние при сходных температурных условиях – разность выходов наилучших опытов при 65 °C составила 1.23%. Кроме того, при температурах реакции не превышающих 40–45 °C выпадение осадка происходило крайне медленно (от двух до пяти суток), что позволило отбросить данную температурную область как потенциально нетехнологичную. Увеличение температуры реакции свыше 65 °C не приводило к дальнейшему увеличению выхода по реакции. Таким образом, в данном случае именно проведение реакции при 65 °C без введения оснований в промывную жидкость представляются нам оптимальными условиями данного процесса.

Испытания борсодержащих соединений на сельскохозяйственных культурах

В результате испытаний было исследование влияние отобранных композиций на всхожесть промывных жидкостей. По этой причине в ходе выделения преимущественно исследовалось влияние растворов на основе изопропанола, а также действие фактора температуры в ходе процесса на выход боратрана. В данном случае реакционная масса после окончания ожидаемого времени химической реакции подвергалась принудительному охлаждению до комнатной температуры, после чего производилась промывка. В ходе процесса использовался 10% избыток триэтаноламина, который по нашему предположению мог связывать часть образующейся влаги благодаря образованию разветвлённой сети водородных связей в собственной структуре, а также для увеличения растворимости борной кислоты в гетерогенной реакции (как и в случае способа с азеотропной отгонкой воды, использование большего количества триэтаноламина приводит к загрязнению продукта).

и энергию прорастания свеклы столовой (Beta vulgaris) и урожайность свеклы сахарной. Выбор компонентов и их соотношение в композициях производился с учётом индивидуальных особенностей объектов обработки, принимая во внимание установленные дозировки родственных или сходных по цели применения соединений, представленные в «Государственном Каталоге пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации».

Влияние на энергию прорастания и всхожесть свеклы столовой

Обработка янтарной кислотой, взятой за стандарт, не повлияла на этот показатель, который остался на уровне контроля. Увеличение энергии прорастания было в вариантах с обработкой сукцинатом трис (2-гидроксиэтил) аммония (сукцината TEA) и смесью сукцината с боратраном (таблица 5).

Таблица 5.

Влияние препаратов на энергию прорастания и всхожесть свеклы столовой (Beta vulgaris)

Table 5.

Substance effectiveness in germination power and germinability of beet (Beta vulgaris) seeds

Препарат Substance	Энергия прорастания, % Germination power, %	Всхожесть, % Germinability, %
Сукцинат TEA TEA Succinate	39	51.3
Янтарная кислота Succinic acid	29	45.3
Боратран Boratrane	31	39.0
Борная кислота Boric acid	31	42.0
О-крезоксиацетат TEA TEA o-cresoxyacetate	32	33.0
Боратран + Сукцинат TEA Boratrane + TEA Succinate	35	37.0
Вода (контроль) Water (control)	28	31.3

В остальных вариантах этот показатель был на уровне 31–33%, что выше контрольного варианта на 3–5%. Обработка семян всеми препаратами, за исключением о-крезоксиацетата трис (2-гидроксиэтил) аммония и смеси боратрана с сукцинатом, способствовала повышению этого важного показателя качества семян. Наибольший эффект получен при обработке сукцинатом трис (2-гидроксиэтил) аммония (51.3%).

Важно отметить, что по сравнению с проростками вариантов борной и янтарных кислот и из трис (2-гидроксиэтил) аммониевых производных, имевших развитую корневую систему длиной 11–14 см, в варианте с о-крезоксиацетатом трис (2-гидроксиэтил) аммония, наблюдалось ингибирование длины роста корней (на 2–3 см по сравнению с контролем и составляла 3.5–4.5 см). Таким образом, лучшие результаты по обработке семян столовой свеклы получены при обработке их сукцинатом трис (2-гидроксиэтил) аммония: по сравнению с обработкой контролем и янтарной кислотой (стандарт) у семян повысилась энергия прорастания на 11 и 10%, всхожесть –

Влияние препаратов на морфобиологические показатели свеклы сахарной

на 20 и 6%, соответственно. Кроме того, проростки отличались развитой корневой системой.

Влияние на урожайность и качество свеклы столовой

Проведение испытаний на территории Киргизии было обусловлено фиксированием случаев симптомов дефицита бора на культуре сахарной свеклы (поражения листовой пластины, образование пустот в корнеплодах, нарушения вертикального роста культуры на второй год жизни) в условиях местных почв Чуйской долины. Композиция боратран + о -крезоксиацетат трис (2-гидроксиэтил) аммония + 1-хлорметилсила-тран продемонстрировала наилучший результат по длине корневой апикальной части растения, среднему весу растения и корнеплода (таблиц а 6) , увеличив их по сравнению с контролем на 9.58, 42.85 и 77.46%, соответственно. Контроль качества корнеплодов подтвердил наличие наименьшего числа свекл с повреждениями, вызванных условиями дефицита бора.

Таблица 6.

Table 6.

Composition effectiveness in morphobiology of sugar beet

Препарат | Composition	Длина корня, см Root length, cm	Средний вес растения, кг Average plant weight, kg	Средний вес корнеплода, кг Average root-crop weight, kg
Вода | Water	31.3	2.266	1.433
«Сенгын-сенгын»© | Sengeun-sengeun©	30.6	2.600	2.063
Боратран + TEA о-крезоксиацетат + 1-хлор-метилсилатран Boratrane + TEA o-cresoxyacetate + 1-chloromethylsilatrane	34.3	3.237	2.543

Н.П. Карсункиной (РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева) за проведение опытов по измерению всхожести и энергии прорастания семян свеклы столовой, а также помощь в интерпретации полученных результатов.