Применение ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта в качестве микроудобрений

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к микроудобрениям, и может быть использовано для предпосевной обработки семян и вегетирующих растений сельскохозяйственных культур. Заявлено применение ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта в качестве микроудобрений для растений. Технический результат состоит в том, что ацетилацетонаты цинка, меди и кобальта действуют на растения как микроудобрения и дают даже более высокий эффект, чем сульфаты цинка, меди и кобальта. Результирующим действием ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта на растения подсолнечника и льна масличного является повышение урожая и масличности полученных семян. 3 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к микроудобрениям, и может быть использовано в качестве микроэлементов для растений сельскохозяйственных культур.

Известно применение ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта в промышленности, электронике, в органическом синтезе.

Так, известно применение ацетилацетоната цинка для получения однородных цинковых пленок на различных материалах - пат. США 2898227, 1959, пат. Англии 998238, 1965, пат. Англии 915090, 1963; использование в качестве катализатора для получения полиэтилентерефталата - пат. США 2857363, 1958.

Известно применение ацетилацетоната меди для получения пленки оксида меди с высоким электрическим сопротивлением - пат. США 2694377, 1954, пат. США 2694651, 1954; для получения пленки металлической меди на изделиях из магния, алюминия, их сплавов, карбида кремния, алюминия и других материалах - пат. США 2704728, 1955, пат. США 2881514, 1959, пат. США 2833676, 1958, пат. США 2847319, 1958; для повышения термоустойчивости и твердости фенолформальдегидных смол - пат. США 2472449, 1956, пат. США 2876208, 1959; в качестве присадки к смазочным маслам, улучшающей их качество и предотвращающей нагар - пат. США 2842433, 1958; как катализатор окисления алкилбензолов до бензальдегида или бензойной кислоты - пат. Англии 665997, 1952; как компонент сложного катализатора полимеризации олефинов - пат. Англии 828973, 1960; как катализатор получения ударопрочного полиэтилена - пат. Англии 837251, 1960.

Известно применение ацетилацетоната кобальта в качестве компонента сложного катализатора для димеризации этилена - G. Natta, Chem. Ind, 1965, с. 223, а также в составе катализатора для получения α,ω -диолефинов - пат. ФРГ 1186046, 1965.

Все три вещества выпускаются отечественно химической промышленностью: Ацетилацетонат цинка - ТУ 6-09-09-127-78 Ацетилацетонат меди - ТУ 6-09-09-543-74 Ацетилацетонат кобальта - ТУ 6-09-09-604-75 Настоящим изобретением решается задача эффективного обеспечения растений микроэлементами и расширение ассортимента микроудобрений.

Термин "растение", употребляемый здесь, должен пониматься в самом широком смысле и включать семя, стебель, побеги, корни и т.д.

В растениях микроэлементы, входя в состав ферментных систем, являются регуляторами физиологических процессов. Это явление носит общий характер для всех развивающихся растений.

Технический результат достигается тем, что ацетилацетонаты цинка, меди и кобальта применяют в качестве микроудобрений путем обработки семян и вегетирующих растений.

Анализ доступных нам источников информации не выявил применения ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта в качестве микроудобрений. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности "новизна".

Известные свойства и структуры ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта заведомо не обусловливают применение их в качестве микроудобрений. Нашими исследованиями выявлено новое применение указанных веществ, а именно в качестве микроудобрений. Известные микроудобрения являются солями неорганических кислот и содержат микроэлементы в ионной форме: цинк - в виде сульфата цинка (ZnSO₄·7H₂O), медь - в виде сульфата меди (CuSO₄·5H₂O), кобальт - в виде сульфата кобальта (CoSO₄·7H₂O), или нитрата кобальта (Co(NO₃)₂·6H₂O); M⁺⁺SO₄^-- Co⁺⁺(NO₃^-)₂ где M = Zn, Cu, Co, а в ацетилацетонатах эти микроэлементы представлены в хелатной форме: где M = Zn, Cu, Co.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности "изобретательский уровень".

Соответствие заявляемого решения критерию патентоспособности "промышленная применимость" не вызывает сомнения, так как оно может быть использовано в сельском хозяйстве, а также тем, что его описание раскрыто с полнотой, достаточной для его осуществления.

Для экспериментальной проверки применения указанных веществ в качестве микроудобрений нами были обработаны семена подсолнечника (гибрид Кубанский 341) каждым из этих веществ отдельно и их смесью с нормой расхода на тонну семян ацетилацетоната цинка 0,2 кг, ацетилацетоната меди 0,2 кг и ацетилацетоната кобальта 0,1 кг.

Для сравнения и подтверждения действия указанных выше веществ в качестве микроудобрений также были обработаны семена подсолнечника традиционными микроудобрениями, а именно сульфатом цинка, сульфатом меди, сульфатом кобальта и их смесью с нормой расхода на тонну семян сульфата цинка 0,218 кг, сульфата меди 0,191 кг и сульфата кобальта 0,109 кг, что точно соответствует массовому содержанию каждого микроэлемента в ацетилацетонатах.

Контрольный вариант - без обработки семян.

Испытание проведено методом вегетационного опыта в фитотронного-тепличном комплексе ВНИИМК, повторность восьмикратная, в каждом варианте по восемь растений. Растения прошли полный вегетационный цикл от обработки семян и их посева и до получения урожая. После чего проведен учет абсолютно сухой массы надземных органов растений (стеблей, листьев, корзинок без семян) и массы семян, приведенной к стандартной (10%) влажности и 100%-ной чистоте. В полученных семенах также определяли содержание масла. Результаты опыта статически обработаны методом дисперсионного анализа.

Данные приведены в таблице 1.

Ацетилацетонаты цинка, меди и кобальта каждый в отдельности и их смесь статически достоверно по отношению к контролю повышали массу листьев - 1,8 г, 1,5 г, 2,0 г, 4,4 г соответственно. Сульфаты же цинка, меди и кобальта каждый в отдельности не дали статически достоверного повышения массы листьев и лишь их смесь достоверно ее повышала (2,6 г), что, однако, значительно уступает смеси ацетилацетонатов (4,4 г).

Массу стебля достоверно повышали ацетилацетонаты цинка и кобальта, а также смесь ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта - 2,2 г, 2,3 г, 3,4 г соответственно. В то же время сульфаты цинка, меди и кобальта ни каждый в отдельности, ни их смесь достоверной прибавки массы не дали.

Массу корзинки без семян достоверно увеличивала лишь смесь ацетилацетоната цинка, меди и кобальта (1,2 г), а ацетилацетонаты цинка, меди и кобальта, каждый в отдельности, и их соответствующие сульфаты, каждый в отдельности, а также смесь сульфатов достоверного увеличения не дали.

В целом же общую массу надземных органов растений (листьев, стебля и корзинки без семян) статически достоверно повышали ацетилацетонаты цинка, меди и кобальта каждый в отдельности и особенно их смесь - 4,6 г, 3,6 г, 5,0 г и 9,0 г соответственно. Сульфаты цинка и кобальта в отдельности и смесь сульфатов цинка, меди и кобальта также достоверно повышали общую массу надземных органов - 2,6 г, 2,4 г, 4,4 г соответственно, однако это повышение значительно уступало соответствующим ацетилацетонатам и особенно их смеси. А сульфат меди вообще не дал достоверного увеличения массы надземных органов.

Массу семян, в сравнении с контролем, достоверно повышали ацетилацетонаты цинка, меди и кобальта каждый в отдельности и их смесь - 1,9 г, 1,4 г, 2,0 г и 3,6 г соответственно. Сульфаты цинка и кобальта и смесь сульфатов цинка, меди и кобальта тоже достоверно повышали массу семян - 1,1 г, 1,0 г и 1,8 г соответственно, но эта прибавка была значительно ниже, чем у соответствующих ацетилацетонатов. В варианте с сульфатом меди прибавка массы семян статически недостоверна.

Применение смеси ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта во всех случаях дает лучшие результаты, чем каждого из них в отдельности. Для смеси сульфатов цинка, меди и кобальта наблюдается аналогичная картина, с той разницей, что смесь сульфатов дает более низкие результаты, чем смесь соответствующих ацетилацетонатов. Так, увеличение по отношению к контролю общей массы надземных органов (стебель, листья, корзинка без семян) в варианте со смесью ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта превышает этот показатель для сульфатов цинка, меди и кобальта в 2,07 раза, а в случае семян - в 2 раза.

Применение ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта каждого в отдельности и их смеси статистически достоверно повышает и масличность полученных семян - 5,5%, 3,1%, 7,2% и 8,7%, при этом сульфаты цинка, меди и кобальта каждый в отдельности не дали статически достоверного увеличения масличности и лишь их смесь привела к достоверному повышению масличности (5,7%).

Применение ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта в качестве микроудобрений в условиях фитотронно-тепличного комплекса показали, что наилучшие результаты по всем контролируемым в опыте параметрам дает их смесь, поэтому она и была испытана в условиях полевого опыта на культурах подсолнечника и льна масличного.

Для экспериментальной проверки применения ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта в полевых условиях нами были обработаны семена подсолнечника (гибрид Кубанский 930) смесью указанных веществ с нормой расхода такой же, как и в вегетационном опыте в условиях фитотронно-тепличного комплекса. Для сравнения семена были обработаны также смесью сульфатов цинка, меди и кобальта и с той же нормой расхода, что и в вегетационном опыте. Контрольный вариант - без обработки семян.

Испытание проведено на центральной экспериментальной базе ВНИИМК методом полевого опыта. Повторность четырехкратная, учетная площадь делянки 56 м². Уборка урожая проведена поделяночно, обмолот произведен малогабаритным комбайном. Урожай семян подсолнечника приведен к стандартной влажности (10%) и 100%-ной чистоте. В полученных семенах определяли содержание масла на анализаторе комплексного состава на основе ядерного магнитного резонанса модели АКС-93.

Данные опыта статистически обработаны методом дисперсионного анализа, результаты приведены в табл. 2.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что смесь ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта при применении ее для обработки семян подсолнечника дает достоверную прибавку урожая (0,41 т/га) и масличности полученных семян (1,5%). Такая же обработка смесью сульфатов цинка, меди и кобальта тоже дает достоверную прибавку урожая (0,37 т/га) и масличности полученных семян (0,8%), но эти прибавки несколько ниже, чем от применения смеси соответствующих ацетилацетонатов.

Для экспериментальной проверки применения ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта в качестве микроудобрений на вегетирующих растениях нами были обработаны растения льна масличного (сорт ВНИИМК 620) перед бутонизацией смесью указанных веществ с нормой расхода на 1 га ацетилацетоната цинка 68,8 г, ацетилацетоната меди 78,5% и ацетилацетоната кобальта 32,1 г. Для сравнения и подтверждения действия указанных веществ в качестве микроудобрений также были обработаны растения смесью традиционных микроудобрений, а именно смесью сульфатов цинка, меди и кобальта с нормой расхода на 1 га сульфата цинка 75,0 г, сульфата меди 75,0 г и сульфата кобальта 35,0 г, что точно соответствует массовому содержанию каждого микроэлемента в ацетилацетонатах. Контрольный вариант - без обработки растений.

Испытание проведено методом полевого опыта на центральной экспериментальной базе ВНИИМК. Повторность четырехкратная, учетная площадь делянки 21 м². Уборка урожая проведена поделяночно малогабаритным комбайном. Урожай семян льна масличного приведен к стандартной (16%) влажности и 100%-ной чистоте. В полученных семенах определяли содержание масла на анализаторе комплексного состава на основе ядерного магнитного резонанса модели АКС-93.

Данные опыта статистически обработаны методом дисперсионного анализа, результаты приведены в табл. 3.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что смесь ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта при применении ее на вегетирующих растениях льна масличного дает достоверную прибавку урожая (0,29 т/га) и масличности полученных семян (0,8%). Такая же обработка смесью сульфатов цинка, меди и кобальта тоже привела к достоверному повышению урожая (0,26 т/га) и масличности полученных семян (0,6%), но эти прибавки несколько ниже, чем от смеси соответствующих ацетилацетонатов.

Анализ полученных результатов свидетельствует, что ацетилацетонаты цинка, меди и кобальта оказывают на растения благоприятное действие, аналогичное действию сульфатов цинка, меди и кобальта, то есть работают именно как микроудобрения. При этом положительный эффект от применения ацетилацетонатов выше, чем соответствующих сульфатов.

Таким образом, применение ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта в качестве микроудобрений является перспективным и целесообразным. Одновременно расширяется ассортимент микроудобрений, пригодных для применения в сельском хозяйстве.

Формула изобретения

Применение ацетилацетонатов цинка, меди и кобальта в качестве микроудобрений.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2