Результат интеллектуальной деятельности: Способ оптимизации содержания кадмия и кобальта в зерне озимой пшеницы

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение при возделывании озимой пшеницы, солома которой используется в качестве грубого корма для жвачных животных или как компонент для сложного рациона.

Кадмий относится к токсичным тяжелым металлам, а кобальт - к жизненно необходимым. Причем согласно ГОСТ 17.4.02-83 кадмий принадлежит к элементам 1-го класса опасности и вызывает у животных ряд заболеваний (Ребров В.Г., Громова О.А. Витамины, макро- и микроэлементы М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 960 с.). Поэтому при недостатке кобальта в рационе животных применение кобальтсодержащих микродобавок в корм способствует формированию волосяного покрова, улучшает физиологические функции (например, кроветворения) и другие процессы. Однако все добавочные средства - микроэлементы являются дорогостоящими, требуют точного дозирования и условий применения. В то же время многие почвы содержат недостаточное количество эссенциальных элементов, растения часто произрастают в условиях, когда величина коэффициента биологического поглощения микроэлементов указывает на их приоритетное поглощение (Пугаев С.В. Содержание свинца, меди и марганца в компонентах антропогенно-измененных биогеоценозов / Достижения и перспективы научного обеспечения агропромышленного комплекса Центрального региона России: Сб. мат-лов. научн.-практ. конф., посвящ. 80-летию Московского НИИСХ «Немчиновка», Моск. обл., Немчиновка, 14-17 дек. 2011. С. 350-355).

Известен способ снижения накопления тяжелых металлов сельскохозяйственными культурами, включающий использование регулятора роста эпибрассинолида в качестве средства, позволяющего снизить накопление тяжелых металлов в ячмене при выращивании на загрязненных почвах в результате обработки растений в фазу выхода в трубку (RU 2119285, МПК A01N 43/22, опубл. 27.09.1988).

Недостаток известного решения заключается в том, что результат получен в условиях микровегетационного опыта и не апробирован в условиях открытого грунта, когда действие регуляторов роста часто нивелируется.

Известен способ повышения содержания эссенциальных металлов при обработке семян и/или вегетирующих растений растворами физиологически активных веществ цитокининовой группы (Лукаткин А.С., Жамгарян Ю.А., Кирдянова И.А, Пугаев С.В., Башмаков Д.И. Модификация поглощения и накопления тяжелых металлов в растениях и урожае биологически активными веществами - Миграция тяжелых металлов и радионуклидов в звене: почва - растение (корм, рацион) - животное - продукт животноводства - человек / Тез. докл. III Международн. научн. конф. В. Новгород, 26-28 марта 2001 г. В. Новгород, 2001. С. 121-126).

Недостаток известного решения заключается в том, что способ разработан только для овощей - плодов огурца.

Наиболее близким по технической сущности является способ использования сельскохозяйственных земель, загрязненных тяжелыми металлами, который включает высев растений-фитомелиорантов, в качестве которых используют травосмеси, содержащие не менее 60% тетраплоидных сортов райграса и полиплоидные многолетние злаки, такие как тимофеевка луговая и костер безостый (RU 2370935, МПК А01В 79/02, опубл. 27.10.2009).

В известном способе в надземной массе отмечается повышение содержания цинка, однако имеются следующие недостатки: вынос металлов-загрязнителей оказывается минимальным, основная их масса фиксируется корнями и опять остается в почве, хотя заявлены растения именно как мелиоранты, то есть способные улучшать свойства почвы.

Технический результат заключается в оптимизации содержания кадмия и кобальта в соломе озимой пшеницы, значительном снижении содержания кадмия при одновременном повышении содержания кобальта, что позволяет получить более качественную экологически чистую продукцию.

Сущность изобретения заключается в том, что способ оптимизации содержания кадмия и кобальта в соломе озимой пшеницы включает заделку клевера лугового в фазу цветения тяжелыми дисковыми боронами и его последующее запахивание через 30 дней, затем обрабатывают семена озимой пшеницы раствором жидкой удобрительно-стимулирующей смеси хелатных форм микроэлементов меди и молибдена (ЖУСС Cu+Мо) с последующим посевом озимой пшеницы по сидеральному пару в оптимальные сроки.

Пример 1. Клевер луговой заделывают в почву тяжелыми дисковыми боронами в фазу цветения и запахивают через 30 дней. Посев озимой пшеницы осуществляют семенами, обработанными раствором жидкой удобрительно-стимулирующей смеси хелатных форм микроэлементов, содержащим меди - 32-40 г/л, молибдена - 14-22 г/л, из расчета 2 л/т с последующим выращиванием озимой пшеницы после подготовленного сидерального (клеверного) пара в оптимальные сроки.

Результаты исследования представлены в табл. 1, из которой следует, что содержание кадмия в соломе озимой пшеницы сорта Мироновская 808 снижается при ее посеве по сидеральнму пару, в сравнении с черным паром, в 17 раз, а концентрация кобальта увеличивается в 4 раза. При выращивании озимой пшеницы предусматривается припосевное внесение удобрений. При этом оказывается, что в результате основного внесения полного минерального удобрения под посевы по черному пару содержание кадмия значимо не изменяется, а по сидеральному пару - увеличивается в 21 раз. Одновременно происходит значимое увеличение содержание кобальта по обоим видам пара практически до одинаковой величины. В целях снижения повышенного уровня кадмия в соломе, вызываемого удобрениями, применяем превентивную меру в качестве обработки семян составом микроэлементов ЖУСС Cu+Мо. При посеве семян озимой пшеницы, обработанных раствором микроэлементов в хелатной форме (состава ЖУСС Cu+Мо) по фону основного внесения минеральных удобрений отмечается, что по черному пару происходит значимое увеличение концентрации кадмия в соломе, а по сидеральному пару она не изменяется и оказывается в 1,46 раза меньше, чем по черному пару. При этом уровень кобальта по черному пару снижается в 2 раза практически до уровня контроля, а по сидеральному пару возрастает, но оказывается меньше, чем в варианте без использования агрохимикатов.

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет снизить в соломе озимой пшеницы содержание кадмия, вызываемое удобрениями, практически в 17 раз при одновременном повышении содержания кобальта до 4 раз, что позволяет получить более качественную экологически чистую продукцию, кроме того, способ позволяет оптимизировать содержание кадмия и кобальта в соломе озимой пшеницы как корме для животных - снижается токсикологическая нагрузка (снижение концентрации кадмия) и улучшается микроэлементный состав (повышается концентрация кобальта).