Результат интеллектуальной деятельности: Жидкое удобрение

Изобретение относится к жидкому удобрению для сельскохозяйственных культур. Удобрение содержит кальций, цинк, бор и аминокислоты в различных химических формах. Жидкое удобрение обеспечивает повышение урожайности и увеличение срока хранения плодов различных сельскохозяйственных культур.

В настоящее время в сельском хозяйстве существует проблема обеспечения растений различного происхождения элементами питания в течение периода вегетации. Решается данная проблема, как правило, использованием минеральных удобрений.

Дефицит кальция проявляется уже в молодых растениях. Кальций перемещается в растении медленно и концентрируется в его корнях у взрослых растений. Именно поэтому в начальный период роста недостаток этого вещества проявляется очень четко.

Кальций распространяется с помощью воды, развивая ткани растения. Если же его концентрация становится мала в корневой системе, то это может повлиять на темпы развития растения, не зависимо от его возраста. Поскольку кальций неподвижен, он не может быть легко перемещен в область активного роста растения и образования новых побегов и завязей.  Таким образом, дефицит кальция может вызвать серьезное отставание в темпах развития растений.

Хотя количество кальция может быть достаточным для листьев первого яруса, но на верхних уровнях его все также может не хватать. Во время фазы раннего цветения, дефицит кальция может затронуть образование соцветий и привести к гибели структуры зародыша и цветка.

Умеренный дефицит кальция проявляется в искривлении листьев, наряду с образованием белых полос или побелением краев молодых листьев. Дефицит кальция делает корни короткими и искривленными и может вызвать их гибель. Серьезный дефицит кальция может уничтожить все новые побеги и остановить рост растения.

Кальций является очень важным веществом для роста клеток и важным их компонентом. Он увеличивает подвижность отрицательно заряженных ионов, типа нитрата, сульфата, бората и молибдата.

Кальций важен для подвижности большинства макро и микро элементов. Кальций ответственен за рост и очень важен в образовании новых клеток. Кальций – главный элемент стенок клетки, является важным во время формирования корневой системы, образования листвы, производства семян, пыльцы, прорастания, деления клетки и цветочной зрелости.

Совместное использование кальция и бора способствует лучшему усвоению данных компонентов в сельскохозяйственных культурах. Микроэлемент бор участвует в реакциях углеводного, белкового, нуклеинового обмена и других процессах. Бор необходим растениям в течение всего периода их жизни. Он не реутилизируется в растениях, поэтому от его недостатка страдают, прежде всего, молодые листья и точки роста. Недостаток бора вызывает нарушение синтеза, особенно передвижение углеводов, формирование репродуктивных органов.

Цинк оказывает влияние на обмен веществ в растениях и их рост, что обусловлено его содержанием 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. При цинковом голодании происходит накопление небелковых растворимых соединений, амитоз, аминокислот. Растения, например, томата при цинковом голодании образуют мелкие скрученные листья, пластинки, черешки. Для всех растений при недостатке цинка характерна задержка роста. Недостаток его проявляется, прежде всего, на кислых сильно оподзоленных почвах.

Функцией аминокислот является обеспечение потребности растений в синтезе протеинов, которые обладают метаболической активностью. Аминокислоты,  применяемые вместе с минеральными питательными элементами, стимулируют синтез белков и рост корней, влияют на важнейший процесс обмена веществ в растениях - фотосинтез. Аминокислоты также играют важную роль в защите растений от воздействия стрессовых факторов (засухи, жары, переувлажнения, повреждения химическими веществами), стабилизируют микробиологическую флору, предупреждают и регенерируют стрессовые эффекты (колебания температур, болезни, фитотоксикоз и др.).

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

Известна композиция (RU2112740), используемая как удобрение замедленного действия, которая содержит нитрат кальция, нитрат магния, карбамид и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Также известно удобрение на основе нитрата кальция (RU2162073), содержащее серу и/или медленно реагирующего сульфатного минерала, содержащее 0,1 – 5,0 % мас.% SO₄ – S, 14-19 мас.% водорастворимого кальция, 16 – 21 мас.% общего содержания кальция и 0 – 4,0 мас.% водорастворимого магния.

Наиболее близким к заявленному жидкому удобрению является удобрение (RU2755506), содержащее от 43 до 47 % масс./масс. нитрата кальция, от 46 до 54 % масс./масс. нитрата калия, от 0,5 до 3 % масс./масс. воды и вспомогательные вещества.

Недостатком выше приведенных кальциевых удобрений служит химическая форма кальция, из-за которой происходят низкая подвижность и распределение кальция в сельскохозяйственных культурах.

Технической задачей, решаемой авторами, являлось создание удобрения, обеспечивающего сельскохозяйственные культуры одновременно кальцием, другими минеральными веществами, аминокислотами.

Полученный технический результат изобретения – повышение содержания кальция и урожайности сельскохозяйственных культур, снижение абортации и содействие сохранению плодов при длительном хранении.

Технический результат изобретения достигается тем, что используется жидкое удобрение на основе соединения кальция, вспомогательных веществ и воды, где в качестве соединения кальция используют сукцинат кальция, или глицинат кальция, или оксалат кальция, а также дополнительно содержит соединение цинка, соединение бора и аминокислотный премикс, при следующем содержании ингредиентов, мас.%:

в качестве соединения цинка используют оксид цинка или ацетат цинка, в качестве соединения бора используют бороэтаноламин или борную кислоту, а в качестве аминокислотного премикса используют смесь аминокислот, таких как глутаминовая кислота, глицин и лизин.

Аминокислотный премикс, используемый в жидком удобрении изобретения, включает в себя смесь аминокислот, таких как глутаминовая кислота, глицин и лизин, при следующем их процентном содержании в смеси соответственно (6 – 16) : (6,5 – 8) : (0,04 – 6) %.

Вспомогательные вещества, участвующие в изобретении, включают в себя диспергаторы, загустители, пеногасители и прочие вспомогательные вещества, используемые в удобрениях.

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, яблоки) и качество выращенной продукции. Норма расхода препарата составляла 1,0-4,0 л/га. Процентное содержание компонентов в удобрение представлено в табл. 1.

Все указанные составы в таблице 1 и составы с аналогичными интервалами, где в качестве соединения кальция используют сукцинат кальция, или глицинат кальция, или оксалат кальция, и в качестве соединения цинка используют оксид цинка или ацетат цинка, в качестве соединения бора используют бороэтаноламин или борную кислоту, а в качестве аминокислотного премикса используют смесь аминокислот, таких как глутаминовая кислота, глицин и лизин, показали аналогичные результаты, табл. 2 и 3, по урожайности, качеству выращиваемых культур и сохранности плодов.

В условиях Тамбовской области некорневые подкормки яблонь сорта «Богатырь», с заявленным составом 2 из таблицы 1, который содержит питательные элементы в следующем количестве кальция 9,0 ± 1,5%, азота общего 2,0 ± 1,0 %, цинка 1,4 ± 0,5%, бора 1,2 ± 0,5%, аминокислот свободных 3,7 ± 1,0%, способствовали увеличению содержания кальция в плодах яблони, которое увеличилось с 0,035 % до 0,045 % с.в. по сравнению с контролем. Также увеличилась средняя масса плода с 158,2 г до 212,5 г., а выход здоровых плодов при хранении 4 – 6 мес. увеличился с 53,3 – 65,7% до 80,0 – 83,1%. В итоге плоды, хранившиеся 4 – 6 мес. сохраняли свою твердость мякоти плодов на уровне 8,75 кг/кв.см, при контроле 7,44 кг/кв.см. Данные опытов представлены в табл. 2.

Также в условиях Краснодарского края некорневые подкормки сои сорта «Барс», с заявленным составом 2 из таблицы 1, который содержит питательные элементы в следующем количестве, кальция 9,0 ± 1,5%, азота общего 2,0 ± 1,0 %, цинка 1,4 ± 0,5%, бора 1,2 ± 0,5%, аминокислот свободных 3,7 ± 1,0%, способствовали увеличению количества бутонов и цветков на стационарной площадке, которое увеличилось с 1271 шт./50 раст., до 1560 шт./50 раст., по сравнению с контролем. Также увеличилась количество бобов с 1251 шт./50 раст., до 1589 шт./50 раст., а количество семян увеличилось с 43,6 шт./раст., до 56,3 шт./раст. В итоге урожайность увеличилась с 2,76 т/га до 4,03 т/га. Данные опытов представлены в табл. 3.

Таблица 1. Процентное содержание компонентов в жидком удобрении, мас.%

Таблица 2. Влияние удобрения на качество плодов при хранении и насыщенности плодов кальцием яблони сорта «Богатырь»

Таблица 3. Влияние удобрения на количество плодов и урожайности сои сорта «Барс»