Результат интеллектуальной деятельности: ОРГАНИЧЕСКИЙ КОМПОНЕНТ ПИТАТЕЛЬНОЙ СМЕСИ ДЛЯ РАСТЕНИЙ

Изобретение относится к растениеводству, в частности к средствам, предназначенным для обеспечения растений питательными веществами.

Для нормального развития растений требуется целый набор питательных веществ. Необходимость восполнения их запасов вызвана тем, что с урожаем выносится питательных веществ в несколько раз больше, чем может поступить из естественных источников. В качестве питательных веществ выступают как макроэлементы - азот, фосфор, калий - так и микроудобрения.

Микроудобрения применяются в малых количествах, в основном в виде корневых и некорневых подкормок, причем наилучший эффект, особенно на плодовых и ягодных культурах, дают некорневые подкормки. С этой целью наиболее часто используют борные, марганцевые, молибденовые, железные, медные и цинковые микроудобрения. Применение находят как индивидуальные соединения, содержащие необходимый элемент питания, так и смеси различного состава.

Биогенные металлы могут быть использованы как в виде неорганических солей, так и виде солей с целым рядом органических соединений различной природы, в том числе комплексонов [Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов. - М.: Химия, 1988. - 544 с.]. В качестве комплексонов используют этилендиаминтетрауксусную кислоту, диэтилентриаминопентауксусную кислоту, нитрилтриуксусную кислоту и другие.

Известна питательная смесь, содержащая набор биогенных элементов, в состав которой входит производное лигнина - лигногумат (ТУ 2431-007-71452208-05). Лигногумат получают в результате многостадийной высокотемпературной щелочной модификации технических лигносульфонатов.

Предлагается в составе питательного раствора использовать в качестве органической добавки лигносульфонаты, модифицированные с помощью нитрования или нитрозирования.

Известны различные направления использования модифицированных нитрованием или нитрозированием лигносульфонатов:

1) В производстве бумаги [Чудаков М.И., Русина Н.А., Кирпичева Л.М., Миронова Ю.Я. Модификация лигносульфонатов путем нитрования и использование их при производстве бумаги // ИВУЗ Лесной журнал. - 1977. - №6. - С. 125-127];

2) В строительном производстве для ускорения процессов твердения портланд-цемента [Топильский Т.В. Влияние нитролигносульфонатов на процессы твердения портланд-цемента // Журнал прикл. химии. - 1981. - т. 54, №1. - С. 7-14];

3) Для обессмоливания сульфитной целлюлозы [Чудаков М.И. и др. Обессмоливание сульфитной целлюлозы растворами нитрованных лигно-сульфоновых кислот // Бум. пром-сть. - 1973. - №6. - С. 5-6];

4) Для воздействия на вегетацию сорняков и сеянцев ели [Марич С.Н. и др. Оценка воздействия модифицированных лигносульфонатов на вегетацию сорняков и сеянцев ели в лесных питомниках // ИВУЗ Лесной журнал. - 2015. - №3. - С. 59-68];

5) Для производства буровых растворов [Zhang J. et al. Preparation of nitration-oxidation lignosulfonate and the performance in drilling fluid // Petroleum Science and Technology. - 2014. - Vol. 32, Iss. 14. - P. 1661-1668];

6) При решении экологических проблем металлургического производства [Пугин К.Г. Разработка противофильтрационного экрана для полигона захоронения отходов металлургии. - Материалы I-й Международной науч.-практ. конф. "Современные энерго- и ресурсосберегающие технологии. Проблемы и перспективы". - 2009. - Одесса].

7) При синтезе магнитоактивного соединения [Патент 2453500 РФ. Опубл. 20.06.2012. Бюл. №17 / Хабаров Ю.Г., Бабкин И.М., Вешняков В.А.].

Задача изобретения - расширение ассортимента питательных смесей для растений.

Это достигается применением в питательной смеси органической добавки из модифицированных лигносульфонатов, полученных нитрованием или нитрозированием.

Для оценки возможности применения модифицированных лигносульфонатов (ЛСТ) в качестве органического компонента питательной смеси были выполнены эксперименты, в которых доказана эффективность таких питательных смесей.

Для получения питательной смеси к раствору модифицированных ЛСТ при перемешивании добавляли расчетное количество соединений биогенных элементов. Модификацию технических лигносульфонатов нитрованием или нитрозированием осуществляли путем обработки раствора лигносульфонатов нитрующим или нитрозирующим реагентом, взятом в необходимом количестве.

Возможность применения синтезированных питательных смесей показана в опытах при проращивании пшеницы.

Пример 1. Проращивание пшеницы. Для этого 10 г семян пшеницы замачивали в воде в течение 1 часа, затем обрабатывали 1%-ным раствором перманганата калия в течение 1 часа и затем промывали дистиллированной водой. Подготовленные семена помещали в проращиватель с 2,5 л воды. Первоначально семена аэрировали в течение 2-х дней. Затем добавляли 1,5 мл питательной смеси, синтезированной в следующим образом. К 100 мл 10%-ного раствора ЛСТ добавляли 1 мл концентрированной азотной кислоты (концентрация 63,6%). Продолжительность нитрования составила 60 мин. После окончания нитрования в реакционной смеси растворяли при перемешивании следующие питательные вещества (в % от массы исходных ЛСТ: FeSO₄⋅7H₂O - 80; H₃BO₃ - 7,4; ZnSO₄⋅7H₂O - 14,2; CoCl₂⋅6H₂O - 3,9; (NH₄)₆Mo₇O₂₄⋅H₂O - 28,9; MnCl₂⋅4H₂O - 11,6; MgSO₄⋅7H₂O - 32,6; CuSO₄⋅5H₂O - 12,6; карбамид - 100; K₂HPO₄⋅3H₂O - 1,5). На завершающей стадии pH питательной смеси доводили до 4…6 путем внесения аммиачной воды. Проращивание проводили в течение 7 дней, контролируя высоту ростков и длину корней. Средняя высота растений составила 16,0 см, масса всех растений - 6,6 г (на абсолютно сухое вещество).

Пример 2. Проращивание пшеницы в условиях примера 1, отличающийся тем, что в качестве питательной смеси использовали смесь, синтезированную следующим образом. К 100 мл 10%-ного раствора ЛСТ добавляли 1 мл концентрированной азотной кислоты (концентрация 63,6%). Продолжительность нитрования составила 60 мин. После окончания нитрования в реакционной смеси растворяли при перемешивании следующие питательные вещества (в % от массы исходных ЛСТ: FeSO₄⋅7H₂O - 100; H₃BO₃ - 9,2; ZnSO₄⋅7H₂O - 17,7; CoCl₂⋅6H₂O - 4,9; (NH₄)₆Mo₇O₂₄⋅H₂O - 36,2; MnCl₂⋅4H₂O - 14,5; MgSO₄⋅7H₂O - 40,7; CuSO₄⋅5H₂O - 15,8; карбамид - 100; K₂HPO₄⋅3H₂O - 1,5). На завершающей стадии pH питательной смеси доводили до 4…6 путем внесения аммиачной воды. Проращивание проводили в течение 7 дней, контролируя высоту ростков и длину корней. Средняя высота растений составила 15,5 см, масса всех растений - 6,8 г (на абсолютно сухое вещество).

Пример 3. Проращивание пшеницы в условиях примера 1, отличающийся тем, что в качестве питательной смеси использовали смесь, синтезированную в следующих условиях. К 100 мл 10%-ного раствора ЛСТ добавляли 1,5 г нитрита натрия и подкисляли 10%-ным раствором уксусной кислоты до pH 2…3. Продолжительность нитрозирования составила 60 мин. После окончания нитрозирования в реакционной смеси растворяли при перемешивании следующие питательные вещества: (в % от массы исходных ЛСТ: FeSO₄⋅7H₂O - 80; H₃BO₃ - 7,4; ZnSO₄⋅7H₂O - 14,2; CoCl₂⋅6H₂O - 3,9; (NH₄)₆Mo₇O₂₄⋅H₂O - 28,9; MnCl₂⋅4H₂O - 11,6; MgSO₄⋅7H₂O - 32,6; CuSO₄⋅5H₂O - 12,6; карбамид - 100; K₂HPO₄⋅3H₂O - 1,8). На завершающей стадии pH питательной смеси доводили до 4…6 путем внесения аммиачной воды. Проращивание проводили в течение 7 дней, контролируя высоту ростков и длину корней. Средняя высота растений составила 14,5 см, масса всех растений - 7,1 г (на абсолютно сухое вещество).

Пример 4. Проращивание пшеницы в условиях примера 5, отличающийся тем, что в качестве питательной смеси использовали смесь, синтезированную в следующих условиях. К 100 мл 8%-ного раствора ЛСТ добавляли 1,3 г нитрита натрия и подкисляли 10%-ным раствором уксусной кислоты до pH 2…3. Продолжительность нитрозирования составила 60 мин. После окончания нитрозирования в реакционной смеси растворяли при перемешивании следующие питательные вещества: (в % от массы исходных ЛСТ: FeSO₄⋅7H2O - 100; H₃BO₃ - 9,2; ZnSO₄⋅7H₂O - 17,7; CoCl₂⋅6H₂O - 4,9; (NH₄)₆Mo₇O₂₄⋅H₂O - 36,2; MnCl₂⋅4H₂O - 14,5; MgSO₄⋅7H₂O - 40,7; CuSO₄⋅5H₂O - 15,8; карбамид - 100; K₂HPO₄⋅3H₂O - 1,9). На завершающей стадии pH питательной смеси доводили до 4…6 путем внесения аммиачной воды. Проращивание проводили в течение 7 дней, контролируя высоту ростков и длину корней. Средняя высота растений составила 15,0 см, масса всех растений - 6,8 г (на абсолютно сухое вещество).

Пример 5. Проращивание пшеницы в условиях примера 5, отличающийся тем, что в качестве питательной смеси использовали 0,5 г лигногумата. Проращивание проводили в течение 7 дней, контролируя высоту ростков и длину корней. Средняя высота растений составила 16,5 см, масса всех растений - 7,1 г (на абсолютно сухое вещество).

Полученные результаты показали, что питательные смеси с использованием в качестве органической добавки лигнинных производных модифицированных нитрованием или нитрозированием технических лигносульфонатов обладают высокой эффективностью, близкой к эффективности применения лигногумата (пример 5).