Органоминеральный препарат для некорневой подкормки озимой пшеницы
Владельцы патента RU 2753584:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для листовой (некорневой) подкормки зерновых культур. Органоминеральный препарат для некорневой подкормки озимой пшеницы содержит янтарную кислоту, сульфат цинка, сульфат магния, сульфат марганца, сульфат меди, кобальт, кислоту ортофосфорную, лигногумат и молибден при заявленном соотношении компонентов. Техническим результатом является улучшение вегетативного роста и развития растений, повышение урожайности и качества получаемой продукции. 4 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для листовой (некорневой) подкормки зерновых культур, содержащее необходимые мезо- и микроэлементы для улучшения вегетативного роста и развития растений, повышения урожайности и качества получаемой продукции.
Уровень техники
Известно комплексное микроудобрение для внекорневой подкормки растений, которое содержит сернокислые соли галлия, железа, индия, кадмия, кобальта, марганца, меди, олова, серебра, цезия, цинка, азотнокислые соли висмуса, ртуть, свинец, талий, калий бромистый, йодистый, мышьяково-кислый, селенисто-кислый, теллурово-кислый, хромово-кислый, треххлористую сурьму, аммоний молибденово-кислый, а также азотную, борную, золотохлор истово дородную кислоты, азотнокислый бериллий и воду (патент RU 2238924 С2, опубликован 27.10.2004, МПК C05D 9/02).
Недостатком данного изобретения, является физиологическая неэффективность комплексного удобрения из-за увеличенного количества компонентов и повышенной концентрации макро- и микроэлементов, которые не смогут полноценно усваиваться листовой пластиной растений.
Также известно средство «Мегамикс N» для некорневой обработки культурных растений, которое содержит композицию микроэлементов в виде меди, цинка, бора, железа, молибдена, кобальта, селена и марганца и композицию микроэлементов в виде азота, магния и серы, при чем, средство содержит данные элементы в следующем соотношении ингредиентов, мас. %: медь - 0,2, цинк - 0,2, бор - 0,07, железо - 0,1, молибден - 0,05, кобальт - 0,01, селен - 0,005, марганец - 0,08, азот общий - 10, магний - 0,5, сера - 0,7.
Все компоненты взяты при определенном соотношении (патент RU 2484073 С2, опубликован 10.06.2013, МПК C05D 9/02).
Недостатком данного изобретения, является содержание в препарате высоких доз общего азота, что не подходит для внесения на почвах Ставропольского края с высоким показателем обеспеченности данным элементом.
Наиболее близким техническим решением является препарат, основанный на внекорневой обработке микроудобрениями в фазе кущения для повышения урожайности в дозе 2,0 кг/га на 250 л воды. В качестве микроудобрения используют комплексное микроудобрение, содержащее янтарную и лимонную кислоты, гидр оксид калия, хлорид лития, борную кислоту, соли микроэлементов в виде сульфатов, или хлоридов, или нитратов марганца, цинка, меди при следующем соотношении компонентов, мас. %: янтарная кислота 8-10, лимонная кислота 15-17, гидроксид калия 17-18, борная кислота 5,5-5,7, хлорид лития 0,19-0,21, вода-остальное, при этом сульфаты, или хлориды, или нитраты марганца, цинка, кобальта и меди берут в пересчете в целом продукте на марганец 1,5-1,7, цинк 1,2-1,4, кобальт 0,2-0,4 и медь 0,5-0,7 (патент №2527297, опубликован 27.08.2014, МПК А01С 21/00, C05G 1/00).
Недостатком данного изобретения, является, то, что рекомендованные дозы микроудобрения являются запредельно минимальными, что не даст необходимого результата при однократном внесении данного препарата.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является создание высокоэффективного органоминерального препарата для листовой (некорневой) подкормки озимой пшеницы, содержащего соли гуминовых и фульвовых кислот и комплекс необходимых микроэлементов для развития растений, повышения урожайности и качества получаемой продукции.
Технический результат сводится к разработке органоминерального препарата для некорневой подкормки озимой пшеницы и улучшению синтеза ферментов растением, которые позволяют интенсивнее использовать энергию, воду для формирования высокой урожайности.
Технический результат достигается при помощи органоминерального препарата для некорневой подкормки озимой пшеницы содержащего янтарную кислоту, при чем, он дополнительно содержит сульфат цинка, сульфат магния, сульфат марганца, сульфат меди, кобальт, кислота ортофосфорная, лигногумат и молибден при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Сульфат цинка | - 13,5-15,0 |
| Сульфат магния | - 17,5 -19,0 |
| Сульфат марганца | - 22,0-24,0 |
| Янтарная кислота | - 2,0-3,0 |
| Сульфат меди | - 10,0-14,0 |
| Кобальт | - 1,0-2,0 |
| Кислота ортофосфорная | - 10-13 |
| Лигногумат | - 14-17,5 |
| Молибден | - 1,0-1,5 |
Таким образом, достижение технического результата осуществляется за счет обеспечения сбалансированного питания мезо- и микроэлементами. Для нормального роста и развития растений необходимы различные элементы питания. Несмотря на резкие различия в количественной потребности, функции каждого необходимого мезо- и микроэлемента в растениях строго специфична, ни один элемент не может быть заменен другим.
В данный момент в сельском хозяйстве существует проблема обеспечения растений питательными веществами в течение вегетационного периода. Обычно эту проблему решают внесением минеральных удобрений. Известно, что растения способны поглощать питательные элементы не только через корневую систему, но и через поверхность листа. Этот вид обработки называется внекорневой подкормкой. Обработка поверхности листьев растений водными растворами макро- и микроудобрений улучшает фотосинтезирующую активность растений, создает благоприятные условия для их роста и развития, увеличивает урожайность на 15-18% и повышает устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды. Внекорневая подкормка удобрениями с микроэлементами улучшает вегетативный рост и развитие растений, увеличивает урожайность и качество продукции. Микроэлементы, содержащиеся в препаратах, увеличивают коэффициент использования основных удобрений. К наиболее важным микроэлементам относятся катионы биометаллов, такие как железо, марганец, цинк, медь, кобальт, а также молибден, титан и бор. Несмотря на макроэлементы, азот, фосфор, калий, вынос которых при уборке урожая составляет несколько сотен килограммов на гектар, расход микроэлементов намного ниже, от нескольких граммов до нескольких сотен граммов. Состав и соотношение микроэлементов подбираются с учетом индивидуальных потребностей культуры.
Цинк оказывает влияние на обмен энергии и веществ в растении, что обусловлено его содержание в более 30 ферментах. При недостатке цинка накапливаются редуцирующие сахара, и уменьшается содержание сахарозы и крахмала, увеличивается накопление органических кислот, снижается содержание ауксина, нарушается синтез белка. Обнаруживается недостаток этого элемента на карбонатах, сильно известкованных почвах. Может усиливаться при внесении больших доз фосфора. Для всех растений при недостатке цинка характерна задержка роста. Цинковые удобрения применяют, когда содержание этого элемента менее 0,2-1,0 мг на 1 кг почвы.
Функции, которые выполняет магний в растении, многообразны. Он входит в состав молекулы хлорофилла и принимает непосредственное участие в фотосинтезе. Магний, находясь непосредственно в растении, входит в состав пектиновых веществ, фитина. Магний входит в состав хлорофилла, при недостатке этого элемента хлорофилл распадается, начиная с пластинок нижних листьев. У злаковых культур при параллельном жилковании нижние листья становятся полосатыми, а у других - выступают зеленые жилки в виде елочки на белесом фоне пластинки. Осветление листа начинается с краев и развивается к середине. Это замедляет рост и уменьшает урожайность культур.
Физиологическая роль марганца определяется тем, что он входит в состав окислительно-восстановительных ферментов и принимает участие в фотосинтезе, углеводного и азотного обмена. Среднее его содержание в растениях составляет 0,001%. Основное количество его сосредоточено в листьях и хлоропластах. Марганец относится к металлам с высоким значением окислительно-восстановительного потенциала и может легко участвовать в реакциях биологического обмена. При недостатке марганца в тканях растений повышается концентрация основных элементов питания, нарушается их соотношение. Этот элемент повышает водоудерживающую способность тканей, снижает транспирацию, улучшает плодоношение.
Роль меди определяется ее присутствием в составе медьсодержащих белков, ферментов, катализирующих окисление дифенолов и гидроксилированием онофенолов. Медь входит в состав и других ферментов и принимает участие в процессе фотосинтеза, углеводного и белкового обмена. Проявление симптомов при недостатке данного элемента у злаковых растений обусловлено задержкой роста, все растение светло-зеленое, особенно верхние части; верхние листья сухие, скрученные; затрудненно колошение; колосья и метелки недоразвиты, со стерильными цветками. Потребность в меди взрастает в условиях применения высоких норм азотных удобрений. При избытке этого элемента характерно слабое развитие корней у растений.
Кобальт накапливается в генеративных органах, он относиться к металлам с переменной валентностью, поэтому имеет большое значение окислительно-восстановительного потенциала. Перспективность применения кобальтосодержащих удобрений определяется не только увеличением урожаев, но и улучшением качества продукции.
Молибдену отводится исключительно роль в азотном питании. Он локализуется в молодых растущих органах и его меньшее стеблях, корнях.
Больше молибдена в хлоропластах. Высокое содержание молибдена весьма токсично для растений, 1 мг его на 1 кг сухой массы вреден для человека и животных. Применение молибдена обеспечивает наряду с ростом урожая, более полное включение поступившего в растения азота в состав белка. Внешние признаки его недостатка сходны с признаками недостатка азота лишь с той разницей, что при азотном дефиците прежде всего болеют закончившие развитие листья, а при недостатке молибдена заболевают верхние молодые органы.
Янтарная кислота - химическое соединение, дикарбоновая кислота, абсорбент, биостимулятор роста и развития, иммуномодулятор. Ученые доказали, что клетки и ткани любого организма синтезируют янтарную кислоту естественным образом в минимальных количествах. Функциональные особенности кислоты заключаются в процессе формирования органических веществ и соединений, воздействии на метаболизм в тканях и клетках, обеспечении поступления кислорода в клетки организма, выработка пептидов - регуляторов защиты от токсинов. Янтарная кислота повышает стрессоустойчивость растений к условиям среды и предотвращает излишнее накопление азота и токсичных веществ растениями.
Добавление незначительных доз Лигногумата - минерального удобрения, содержащего соли гуминовых и фульвовых кислот, способствует повышению урожайности и товарной ценности сельскохозяйственной продукции, улучшению экологического качества товара, снижению стресса растений при обработке пестицидами и заморозках.
Краткое описание чертежей и иных материалов
На фиг. 1 - среднее содержание элементов питания в озимой пшенице.
На фиг. 2 - примеры составов предлагаемых схем питания для выращивания озимой пшеницы, %
На фиг. 3 - Урожайность и качество зерна озимой пшеницы сорта «Алексеевич» (2017-2020 гг.)
Осуществление изобретения
Примеры конкретного испытания органоминерального препарата для зерновых культур.
Пример 1. Испытание предлагаемого органоминерального препарата для некорневой подкормки озимой пшеницы было проведено на посевах озимой пшеницы на территории учебно-опытной станции Ставропольского государственного аграрного университета. Предлагаемый органоминеральный препарат для некорневой подкормки озимой пшеницы в однократном использовании в межфазный период: кущение-выход в трубку на фоне припосевного внесения N12P52 и подкормки - N70. Внесение препарата осуществлялось в дозе 2,0 кг/га. Препарат содержит янтарную кислоту, сульфат цинка, сульфат магния, сульфат марганца и сульфат меди, молибден, кобальт, ортофосфорную кислоту, лигногумат при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Сульфатцинка | - 12,5 |
| Сульфат магния | - 15,0 |
| Сульфат марганца | - 22,5 |
| Янтарная кислота | - 2,5 |
| Сульфат меди | - 11,0 |
| Кобальт | - 1,0 |
| Кислота ортофосфорная | - 17,5 |
| Лигногумат | - 17,0 |
| Молибден | - 1,0 |
Данное соотношение компонентов, используемое в испытуемом препарате, не обеспечило нормального хода окислительно-восстановительных процессов, углеводного и азотного обмена. Была выявлена задержка ростар астений, так как некоторые компоненты препарата оказались в недостаточном количестве.
Пример 2. Проводилось аналогично примеру 1, соотношение компонентов следующее, мас. %:
| Сульфат цинка | - 13,5 |
| Сульфат магния | - 19,0 |
| Сульфат марганца | - 22,0 |
| Янтарная кислота | - 2,0 |
| Сульфат меди | - 14,0 |
| Кобальт | - 1,0 |
| Кислота ортофосфорная | - 13,0 |
| Лигногумат | - 14,0 |
| Молибден | - 1,5 |
Данное соотношение компонентов является оптимальным для растений, при этом способствует увеличению урожайности на 12,5%, улучшает качество зерна озимой пшеницы по показателям: клейковина +4,8%, содержание белка +1,8% (таблица 3). Также заметно снижение стресса растений при обработках пестицидами и заморозках, обеспечен нормальный ход окислительно-восстановительных процессов, углеводного и азотного обмена.
Пример 3. Проводилось аналогично примеру 1, соотношение компонентов следующее, мас. %:
| Сульфат цинка | - 15,0 |
| Сульфат магния | - 17,5 |
| Сульфат марганца | - 24,0 |
| Янтарная кислота | - 3,0 |
| Сульфат меди | - 10,0 |
| Кобальт | - 2,0 |
| Кислота ортофосфорная | - 10,0 |
| Лигногумат | - 17,5 |
| Молибден | - 1,0 |
Данный пример соотношения компонентов препарата является так же оптимальным для зерновых культур и способствует увеличению урожайности на 17,7%, улучшает качество зерна озимой пшеницы по показателям клейковины на 5,7%, по содержанию белка на 2,2% по сравнению с контролем (таблица 3). Наблюдается значительное увеличение стрессоустойчивости растений.
Пример 4. Проводилось аналогично примеру 1, соотношение компонентов следующее, мас. %:
| Сульфат цинка | - 12,5 |
| Сульфат магния | - 15,0 |
| Сульфат марганца | -17,5 |
| Янтарная кислота | - 2,5 |
| Сульфат меди | - 16,0 |
| Кобальт | - 1,0 |
| Кислота ортофосфорная | - 17,5 |
| Лигногумат | - 17,0 |
| Молибден | - 1,0 |
Данная концентрация и соотношение органоминерального препарата для некорневой подкормки зерновых культур, была не оправдана из-за высокого концентрации некоторых компонентов препарата, не обеспечив нормального хода окислительно-восстановительного процесса, углеводного и азотного обмена. Высокое содержание сульфата меди пагубно влияет на полезную микрофлору почвы, в частности угнетению сапрофитной микрофлоры, участвующей в преобразовании элементов питания растений. Было выявлено угнетение развития корневой системы растений и неустойчивость к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.
Таким образом, наиболее эффективными являются примеры 2 и 3, так как элементы сбалансированы в оптимальных концентрациях и участвуют в ключевых метаболических процессах. Органоминеральный препарат в представленных дозировках оказывает стимулирующее действие на рост растений, не проявляет токсичного действия на клетки, способствует увеличению коэффициента кущения, значительному усилению ростовых процессов, повышению иммунитета и стрессоустойчивости растений к неблагоприятным условиям среды. Наблюдается значительное повышение урожайности и качества зерновых культур.
Таким образом, наиболее эффективными являются примеры 2 и 3, так как элементы сбалансированы в оптимальных концентрациях и участвуют в ключевых метаболических процессах. Органоминеральный препарат в представленных дозировках оказывает стимулирующее действие на рост растений, не проявляет токсичного действия на клетки, способствует увеличению коэффициента кущения, значительному усилению ростовых процессов, повышению иммунитета и стрессоустойчивости растений к неблагоприятным условиям среды. Наблюдается значительное повышение урожайности и качества зерновых культур.
Из проведенного исследования можно сделать вывод о том, что предлагаемое изобретение обладает в отношении известных разработок следующими преимуществами:
- физиологически эффективно для растений, коэффициент использования растениями биогенных элементов из препарата составляет 90%;
- дозы препарата оптимальны для всех почвенно-климатических зон;
- положительно оптимизируется минеральное питание растений и корригируется биогенными элементами несбалансированный состав почвы.
Органоминеральный препарат для некорневой подкормки озимой пшеницы, содержащий янтарную кислоту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сульфат цинка, сульфат магния, сульфат марганца, сульфат меди, кобальт, кислоту ортофосфорную, лигногумат и молибден при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Сульфат цинка | 13,5-15,0 |
| Сульфат магния | 17,5-19,0 |
| Сульфат марганца | 22,0-24,0 |
| Янтарная кислота | 2,0-3,0 |
| Сульфат меди | 10,0-14,0 |
| Кобальт | 1,0-2,0 |
| Кислота ортофосфорная | 10-13 |
| Лигногумат | 14-17,5 |
| Молибден | 1,0-1,5 |
