Результат интеллектуальной деятельности: Средство для стимулирования роста сельскохозяйственных культур

Изобретение относится к составу микроудобрений и может использоваться в сельском хозяйстве для защиты различных культур.

Некорневые подкормки микроудобрениями улучшают вегетативный рост и развитие растений, повышают урожайность и качество получаемой продукции. Содержащиеся в препаратах микроэлементы повышают коэффициент использования основных удобрений. Состав и соотношение микроэлементов подбирают с учетом индивидуальных потребностей конкретной культуры. Содержат азот в форме мочевины, улучшающей проникновение и листовое усвоение микроэлементов. Содержат титан - активатор роста растений, позволяющий качественно повысить впитывание растениями азота, калия, фосфора и других составляющих.

К важнейшим микроэлементам относят катионы таких биометаллов, как железо, марганец, цинк, медь, а также молибден, титан и бор. В отличие от макроэлементов, азота, фосфора, калия, вынос которых с урожаем сельскохозяйственных культур исчисляется сотнями килограммов с гектара, потребление микроэлементов намного ниже, от нескольких граммов до нескольких сот граммов.

Титан входит в состав ферментов, которые активизируют метаболические процессы в растении в период его роста и развития, интенсифицируют фотосинтез и усвоение питательных веществ из почвы. Главное значение титана в жизни растений - стимуляция процесса опыления, оплодотворения и завязи плодов, ускорение их роста, и как следствие - начала уборки урожая. Укрепляет иммунную систему растений - повышается устойчивость к грибным и бактериальным заболеваниям.

При использовании интенсивных технологий и высокой культуре земледелия реальный вклад микроудобрений в прибавку урожая составляет 10-15%. Дополнительной прибавкой урожая от использования микроудобрений, содержащих в своем составе титан, является 5-7%. Прибавка урожая от применения микроудобрений, содержащих в своем составе титанил сульфат, на тех же зерновых культурах гораздо выше и достигает 20-25%.

Известно, что синтезированные в мягких условиях соединения титана являются сенсибилизаторами фотосинтеза и катализаторами полимеризации (катализаторы Цигнера-Натта) (Резниченко В.А. Комплексное использование минеральных ресурсов // Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева, 1993. Т. 37, с. 41-48). Соединения титана в усвояемой форме стимулируют общее развитие растений, активируют бактерии усвоения атмосферного азота, стабилизируют каротины, аминокислоты и другие соединения в восстановленной форме, являющиеся продуктами темновых процессов биосинтеза.

Известно средство для стимулирования роста растений (заявка ФРГ N 3151612), которое включает хелаты титана (соли титана и органических кислот) и воду. Предлагаемые вещества используются в качестве подкормочно-питательных составов, для обработки семян перед посевом.

В используемых в настоящее время микроудобрениях содержится элемент титан в количестве 0.005-0.008 г/л, входящий в состав рассола бишофит, являющийся исходным сырьем для получения микроудобрений (РФ 2259977. 2354091) или оксид титана, входящий в состав отходов металлургического производства (РФ 2313509, 2230128).

При выращивании сои, в фазу «формирование бобов - налив бобов» раздельно через один полив вносят ванадий в норме 30-40 г/га и титан в норме 20-25 г/га (РФ 2354091).

Известен способ повышения урожайности и сахаристости свеклы (РФ 2286673), включающий двукратное опрыскивание растений диметилсульфоксидом (ДМСО). Обработку осуществляют тетрахлоридом титана в концентрации до 50 г/га по действующему веществу, растворенным в диметилсульфоксиде концентрации 0,1÷2% при соотношении тетрахлорид титана : диметилсульфоксид как 1:100 при расходе рабочего раствора 100-200 л на 1 га в фазу смыкания листьев сахарной свеклы и за 15-20 дней до уборки корнеплодов

Наиболее близким техническим решением к заявляемому средству является состав для стимулирования роста сельскохозяйственных культур (РФ 2114805), включающий соли титана органических кислот и воду, дополнительно содержит микроэлемент медь и сульфат аммония, а в качестве органической кислоты используют уксусную кислоту. Недостатком средства является излишний его расход, связанный с неустойчивостью солей титана в почве и переходом их в неусвояемые для растений соединения. Причем эта неустойчивость связана как с бактериальным разложением веществ, так и нейтрализацией их микроэлементами почвы.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение биологической активности средства для стимулирования роста сельскохозяйственных культур, расширение арсенала эффективных средств стимулирования роста растений, способствующих улучшению всхожести и развитию растений, устойчивых.

Технический результат - повышение урожайности сельскохозяйственных культур и обеспечение коммерческого качества продукта, повышение эффективности производства заявляемого средства.

Технический результат достигается тем, что средство для стимулирования роста сельскохозяйственных культур включает соли титана, микроэлементы, необходимые для конкретной культуры, водный раствор аммиака. В качестве соли титана используют титанил сульфат и дополнительно структурообразующий комплекс - лимонная кислота : этоксилат спирта : полисилоксановое масло, взятые в соотношении 0,08-0,133:1:0,0134, при следующем соотношении титанил сульфата и структурообразующего комплекса, масс. %: 1:124,3-140,0.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Технология приготовления средства

В реактор загружают расчетное количество воды и при включенном обогреве загружают при перемешивании расчетное количество микроэлементов и водный раствор аммиака. Поддерживают температуру раствора в пределах (40-45)°C. Перемешивают до полного растворения и получения прозрачного раствора.

Отдельно готовят комплекс лимонная кислота : этоксилат спирта : полисилоксановое масло в заявленных соотношениях.

Далее загружают расчетное количество титанил сульфата и предварительно приготовленный комплекс. Перемешивают при температуре (30-35)°C до однородного состояния. Температура смеси в конце процесса (25-30)°C. Далее средство фильтруют.

Химический состав полученного средства указан в таблице 1, а массовая доля питательных веществ для различных культур - в таблице 2.

Пример 2. Эффективность действия средства для стимулирования роста сельскохозяйственных культур

Эффективность заявляемого средства изучалась в ходе агрохимических испытаний, проведенных агрохимической службой Минсельхоза России, в которых установлено позитивное влияние этих микроудобрений на урожайность сельскохозяйственных культур и качество выращенной продукции. Исследования проводились на всех культурах, указанных в табл.1, и количество микроэлементов представлено в соответствии с обрабатываемой культурой, указанной в табл. 2. Норма расхода препарата составляла 1,0-3,0 л/га.

В условиях Курганской обрасти некорневые подкормки растений пшеницы яровой сорта Омская 36 заявленным составом способствовали повышению сохранности растений к периоду уборки на 15-18%. Средство оказало положительное влияние на формирование элементов структуры урожая: число продуктивных стеблей увеличилось на 10-94 шт., масса 1000 зерен - на 1,7-3,1 г, что положительно повлияло на урожайность и качество семян. Урожай семян повысился на 2,3-2,7 ц/га (13,9-16,4%) при урожайности в контроле 16,5 ц/га. Применение средства в период вегетации способствовало увеличению содержания сырой клейковины в зерне на 8,5-21,3%, содержание белка - на 7,9-21,3%. Наибольшая эффективность отмечена при применении состава в дозе 1,0 л/га.

На культуре кукурузы гибрида Краснодарский 385 MB в условиях Ростовской области применение средства в неблагоприятных условиях оказало положительное влияние на продуктивность растений и на их устойчивость к грибным болезням. Максимальное количество зерен в початке (310 шт., контроль - 276 шт.) отмечено при двукратной подкормке в дозе 3,0 л/га, так же как и масса зерна с одного растения (100,4 г, контроль - 85,0 г). Прибавка урожая зерна под воздействием средства составила 3,5-8,1 ц/га (7,8-18,2%), против урожайности в контроле 44,6 ц/га. Средство не оказало негативного влияния на качество зерна кукурузы. Содержание сырого протеина в зерне колебалось в пределах 11,4-12,4% во всем опыте. Сбор протеина повысился на 10,7-28,5%. Наибольшая эффективность была отмечена при применении средства в дозах 2,0 и 3,0 л/га.

На культуре свеклы сахарного гибрида Каскад в условиях Белгородской области применение заявляемого средства для некорневой подкормки растений способствовало повышению урожая корнеплодов с 38,46 т/га - в контроле до 43,31-47,64 т/га - в опытных вариантах. Сахаристость корнеплодов возрастала в сравнении с контрольным показателем на 2,6-5,8%, сбор сахара с гектара повысился на 1,13-2,26 т/га. Наибольшая прибавка (9,18 т/га или 23,9%) была отмечена при применении средства в дозе 2,0 л/га.

На культуре подсолнечника сорта Факел в условиях Краснодарского края некорневые подкормки растений заявленным средством способствовали увеличению диаметра корзинки на 0,5-0,9 см, числа заполненных семян - на 44-62 шт., массы 1000 семян - на 1,2-1,5 г. Прибавка урожая семян составила 0,19-0,27 т/га или 6,1-8,7% при урожайности в контроле 3,12 т/га. Применение средства оказало положительное влияние на качественные характеристики урожая: содержание масла в семенах увеличилось на 0,1-0,7%. Сбор масла с гектара возрос на 0,1-0,13 т/га.

В условиях Орловской области применение средства на горохе сорта Софья способствовало активизации ростовых и формообразовательных процессов. Прибавка урожая семян составила 0,15-0,49 т/га (7-22%) при урожайности в контроле 2,23 т/га. Содержание протеина в семенах повысилось на 1,0-1,8%. Наиболее оптимальным являлось применение удобрения в дозе 2 л/га.

В условиях Московской области на культуре картофеля сорта Любава при применении для некорневых подкормок растений средства в дозе 2,0 л/га сложилась наиболее оптимальная структура урожая. Доля клубней крупной фракции составляла 6,6-6,3%, доля семенной фракции возросла до 86,2%, а также уменьшилась доля мелкой фракции до 7,5%. Применение средства способствовало существенному увеличению валовой урожайности на 1,3-3,2 т/га (5,2-12,8%) при урожайности в контроле 25,0 т/га. Содержание витамина С в клубнях превышало уровень контроля - на 9,7 - 10,9%. Картофель, выращенный на делянках с применением удобрения, характеризовался отличным вкусом, средней рассыпчатостью и отсутствием потемнения вареной мякоти, слабым потемнением сырой мякоти.

Таким образом, структурообразующий комплекс уменьшает поверхностное натяжение рабочего раствора применяемого средства, что существенно улучшает его свойства, обеспечивая равномерное покрытие листовой поверхности жидкостью, уменьшает энергетические затраты, необходимые для преобразования капель в пленку, увеличивает прилипание к поверхности листьев и устойчивость к осадкам.

Также титанил сульфат благодаря структурообразующему комплексу, проявляющему хелатирующие свойства, позволил увеличить эффективность средства, так как мембрана растительной клетки распознает хелат как родственное вещество, что значительно облегчает усвоение металла растением по сравнению с солью металла.

При применении заявленного средства наблюдалось более эффективное нанесение агрохимиката на растения с равномерным охватом распыляемой жидкости всей пластины листа растения, увеличение прилипания жидкости к поверхности листа, устойчивость к смыванию дождем и росой, а также лучшее усвоение питательных веществ агрохимиката.