Результат интеллектуальной деятельности: Внекорневое удобрение для выращивания продовольственных сельскохозяйственных культур

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к минеральным удобрениям для внекорневой обработки растений, содержащим фосфорные и азотные компоненты, а также микроэлементы.

Известно, что удобрения, используемые для листового питания растений, должны хорошо смачивать листья растений и удерживаться без скатывания на их поверхности, а также максимально полно растекаться по листовой пластине. Также питательные вещества листовых удобрений должны максимально быстро проникать через листья, что увеличивает полноту усвоения элементов питания. Для улучшения указанных свойств в состав рецептур листовых удобрений вводятся различные поверхностно-активные вещества. Основным свойством ПАВ является снижение поверхностного натяжения жидкости, что повышает смачиваемость листовой поверхности растения раствором удобрений и проникновение питательных веществ внутрь листа.

Важнейший питательный элемент - фосфор необходим растениям в начальные периоды их роста. Однако листовой фосфор достаточно медленно проникает через листья, поэтому очень важно сократить потери питательного элемента при его попадании на лист за счет максимальной растекаемости рабочего раствора применяемого удобрения, в первую очередь за счет наибольшего контакта компонентов препаратов с поверхностью листьев. Для корректировки фосфорного питания наиболее предпочтительно использование листовых удобрений с максимальным содержанием этого элемента, поскольку фосфор относится к макроэлементам и дозы его внесения достаточно велики. Использование концентрированных фосфорных листовых удобрений предпочтительно с точки зрения экономики и технологии их применения.

При разработке листовых фосфорных удобрений приходится решать несколько проблем.

Во-первых, многие фосфорсодержащие материалы, пригодные для листовых удобрений, нерастворимы в воде, либо ограниченно растворимы, что создает сложности при формулировании водорастворимых листовых удобрений. Кроме того, в них доля фосфора может быть невысокой, что является препятствием для создания концентрированных удобрений. В этой связи в современных рецептурах предпочтение отдается ортофосфорной кислоте, которая имеет наибольшее содержание фосфора и неограниченную растворимость в воде. Именно фосфорная кислота является основой современных листовых фосфорных удобрений.

Второй проблемой является то, что фосфорная кислота является сильным электролитом, а ее концентрированные растворы имеют весьма низкий показатель кислотности (рН 2-3). Все это препятствует введению в состав удобрений поверхностно-активных веществ, отсутствие которых сказывается на эффективности препаратов.

При добавлении различных типов ПАВ к составам, содержащим высокие концентрации фосфорной кислоты, происходит высаливание ПАВ под действием содержащихся электролитов - фосфорной кислоты и растворенных солей. Эффект высаливания усиливает высокая концентрация электролитов. В результате, различные ПАВ высаливаются и образуют отдельную фазу при попытках введения их в состав, и поверхностное натяжение растворов удобрений не снижается. Высаливание ПАВ из заявляемого состава происходит как с неионогенными, так и с катионными ПАВ.

Нивелирование высаливающего эффекта и снижение поверхностного натяжения может быть достигнуто при использовании в качестве ПАВ этоксилированных алифатических (жирных) аминов, способных образовывать с фосфорной кислотой соли фосфорной кислоты и катиона соответствующего четвертичного аммония.

Образующийся катион аммония, обладая поверхностно-активными свойствами, обладает повышенной устойчивостью к высаливанию, в том числе за счет ионной связи с остатком фосфорной кислоты.

В результате проведенного патентно-информационного исследования отобраны следующие патенты и источники информации.

Известно жидкое фосфорно-азотное удобрение для некорневой подкормки растений «Лебозол-Магфос», содержащий 3% азота (N), 30% водорастворимого фосфата (Р₂О₅) и 7% оксида магния (MgO).

Также известно жидкое удобрение для некорневой подкормки «Интермаг Фосфор», с полностью растворимыми в воде составляющими, а именно 6% азота (N) и 35% пятиокиси фосфора (Р₂О₅).

Наиболее близким к заявленному внекорневому удобрению является удобрение для выращивания продовольственных сельскохозяйственных культур (RU 2653758), используемое для корневой или внекорневой обработки, которое содержит азотсодержащий материал, фосфорсодержащий материал, в качестве которого используют ортофосфорную кислоту, микроэлементы, в качестве которых используют соединения магния и цинка, и вспомогательные вещества, например витамины, аминокислоты, полисахариды и вода.

Недостатком приведенных примеров является низкая эффективность препаратов в качестве удобрения для внекорневой обработки.

Технической задачей, решаемой авторами, являлось создание листового фосфорно-азотного удобрения, которое может обеспечить достаточно быстрое, более полное и длительное листовое питание фосфором.

Полученный технический результат - повышение урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение качеств удобрения за счет применения ПАВ, которое снижает поверхностное натяжение и повышает смачивающие свойства удобрения (см. табл. 1).

Технический результат достигается тем, что внекорневое удобрение для выращивания продовольственных сельскохозяйственных культур содержит азотсодержащий материал, ортофосфорную кислоту, микроэлементы, в качестве которых используют соединения магния и цинка, вспомогательные вещества, а также удобрение дополнительно содержит этоксилированный алифатический (жирный) амин, при следующем содержании ингредиентов, мас.%:

где в качестве азотсодержащего материала используют мочевину и/или моноэтаноламин, в качестве соединений магния и цинка используют их оксиды, или фосфаты, или сульфаты, или хлориды, или нитраты, а в качестве этоксилированного алифатического (жирного) амина используют этоксилированный стериаламин, или этоксилированный олеиламин, или этоксилированный кокоиламин, или этоксилированный таллоиламин, или этоксилированный алкиламин С₁₃-С₁5.

При создании листового фосфорно-азотного удобрения были произведены измерения межфазного натяжения удобрения с различным содержанием этоксилированных алифатических (жирных) аминов, которые показали положительное влияние использования ПАВа на удобрение. Данные приведены в табл. 1.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Эффективность действия удобрения на сельскохозяйственные культуры.

Эффективность заявляемого удобрения изучалась в ходе агрохимических испытаний, в которых установлено позитивное влияние этих удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур (соя, сахарная свекла) и качество выращенной продукции. Норма расхода препарата составляла 2,0-6,0 л/га. Процентное содержание компонентов в удобрение представлено в табл. 2.

Все указанные составы в таблице 2 и составы с аналогичными интервалами, где в качестве соединений магния и цинка используют их оксиды, или фосфаты, или сульфаты, или хлориды, или нитраты, а в качестве этоксилированного алифатического (жирного) амина используют этоксилированный стериаламин, или этоксилированный олеиламин, или этоксилированный кокоиламин, или этоксилированный таллоиламин, или этоксилированный алкиламин С₁₃-С₁₅, показали аналогичные результаты, табл. 3 и 4, по урожайности и качеству выращиваемых культур.

В условиях Рязанской области некорневые подкормки растений сои сорта «Светлая», с заявленным составом 2 из таблицы 2, который содержит питательные элементы в следующем количестве 6,0% азота общего, 35,0% фосфора, 4,0% оксида магния и 2,0% цинка, способствовали накоплению сухой биомассы сои, которая увеличилась на 0,76-1,65 грамма по сравнению с контролем. Также увеличилось число растений сои на 5,3-13,4%, выросло количество бобов на растениях на 1,7 шт., масса 1000 зерен прибавилась на 3,6-4,7 грамм. В итоге урожайность увеличилась на 3,4 ц/га, а содержание белка выросло до 40,2%, по сравнению с контролем 39,4%. Данные опытов представлены в табл. 3.

Аналогично с примером Рязанской области, был проведен опыт на культуре гибрида сахарной свеклы Виорика КВС в условиях Белгородской области, с заявленным составом 2 из таблицы 2, который содержит питательные элементы в следующем количестве 6,0% азота общего, 35,0% фосфора, 4,0% оксида магния и 2,0% цинка, который произвел положительный эффект на урожай. Средняя масса одного корнеплода увеличилась на 66,6-116,4 грамм, по сравнению с контролем 577,8 грамм. Выросла урожайность на 11,44 т/га, сахаристость на 2,1% и сбор сахара на 3,51 т/га. Данные опытов представлены в табл. 4.