комплексное минеральное удобрение для льна-долгунца
| Классы МПК: | C05D9/02 содержащие микроэлементы |
| Автор(ы): | Налиухин Алексей Николаевич (RU), Старковский Борис Николаевич (RU) |
| Патентообладатель(и): | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина" (RU), Общество с ограниченной ответственностью "Инновационный центр "Плодородие" (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2011-03-17 публикация патента:
10.12.2012 |
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Комплексное минеральное удобрение для льна-долгунца содержит азот, фосфор, калий, а также серу - 1,5% при соотношении N:P:K=1:2,4:5,3 с массовой долей усвояемых и водорастворимых фосфатов, составляющих 91,8-95,3% от общего Р2O5 в удобрении, а также бор или бор и цинк, в соответствии с составами: 7% N, 17% P2O5, 37% K2О, 0,2% бора и 7% N, 17% P2O5, 37% K2O, 0,2% бора и 0,4% цинка. Изобретение позволяет получить комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение для льна-долгунца, выращиваемого на почвах с повышенным содержанием фосфора с более узким соотношением между азотом и фосфором, содержащее только наиболее физиологически значимые микроэлементы. 5 табл.
Формула изобретения
Комплексное минеральное удобрение для льна-долгунца, содержащее азот, фосфор, калий, а также серу - 1,5% при соотношении N:P:K=1:2,4:5,3 с массовой долей усвояемых и водорастворимых фосфатов, составляющей 91,8-95,3% от общего Р2О5 в удобрении, а также бор или бор и цинк, в соответствии с составами: 7% N, 17% P2O5, 37% K2О, 0,2% бора и 7% N, 17% Р2О5, 37% K2O, 0,2% бора и 0,4% цинка.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности к производству и применению комплексных азотно-фосфорно-калийных удобрений с микроэлементами, которые могут быть использованы на химических предприятиях, выпускающих комплексные минеральные удобрения, применяемые в сельском хозяйстве при возделывании льна-долгунца.
Лен-долгунец предъявляет повышенные требования к уровню плодородия почв, содержанию доступных форм элементов питания, что объясняется слаборазвитой корневой системой, а также сравнительно коротким промежутком времени (период бутонизация - цветение), в течение которого растения поглощают 60-65% азота, фосфора и калия. Удобрения - одно из средств повышения урожайности и качества льна.
Известно, что под лен минеральные удобрения вносятся с учетом планируемого урожая, содержания в пахотном горизонте подвижных форм фосфора и калия, а также степени окультуренности почвы. По данным ГНУ Всероссийского НИИ льна Россельхозакадемии оптимальное соотношение между азотом, фосфором и калием должно быть 1:2-3:4-7, т.е. калия необходимо вносить в 2-3 раза больше (по действующему веществу), чем фосфора, и в 4-7 раз больше, чем азота [1]. Недостатком рекомендуемых форм односторонних минеральных (азотных, фосфорных и калийных) удобрений является: неравномерное их распределение по площади поля из-за различного гранулометрического состава, что приводит к пестроте стеблестоя льна, в результате чего уменьшается урожайность, выход и качество длинного волокна, а также повышаются затраты на внесение односторонних удобрений.
Известно комплексное гранулированное удобрение, которое может выпускаться также в виде суспензии [2]. В патенте указан только качественный состав, включающий макро-, микро- и мезоэлементы. Недостатком удобрения является очень широкий спектр микроэлементов (железо, марганец, цинк, медь, бор и молибден), присутствие которых совместно не всегда оказывает положительное действие на урожайность льна из-за явления синергизма и антагонизма ионов.
Известно «Сложное гранулированное удобрение пролонгированного действия с микроэлементами и способ его получения». Заявленное удобрение производится на основе сухой смеси фосфоритной муки, карбамида и хлорида калия с введением антислеживающей добавки и последующим гранулированием. Удобрение содержит 6,0-18,0% азота, 8,0-14,0% фосфора, 6,5-12,0% калия, а также кобальт, медь, никель, цинк, хром [3]. Недостатком является широкая вариация действующего вещества, а большой набор микроэлементов ограничивает применение данного удобрения из-за возможного накопления их в почве свыше ПДК.
Известно «Полное комплексное органоминеральное удобрение («Цеолитовое-3»)», состоящее из органического и минерального удобрений с включением природного цеолитсодержащего компонента. Данное удобрение содержит 6,5-8% азота, 8-10,5% фосфора, 8,5-11,0% калия и имеет полный набор микроэлементов [4]. Недостатком удобрения является наличие в нем азота, фосфора и калия в соотношении 1:1,2-1,3:1,3, что не соответствует физиолого-биохимическим потребностям льна-долгунца.
Наиболее близким по достигаемому результату к предлагаемому решению проблемы (прототип) является «Комплексное удобрение для льна», содержащее 5% азота, 16% фосфора и 35% калия, а также 0,17% В, 0,3% Zn и 0,2% Fe [5]. Недостатками данного удобрения являются низкое содержание азота, а также широкое соотношение между азотом и фосфором (1:3,2), что ведет к неэффективному использованию фосфора на почвах с повышенным его содержанием, преобладающим в льносеющих хозяйствах Северной и Северо-западной части Нечерноземной зоны. Также в патенте не указано, какая доля фосфора удобрения приходится на усвояемый и водорастворимый Р2O5. Данный фракционный состав существенно влияет на усвоение фосфора льном-долгунцом как культурой со слаборазвитой корневой системой, имеющей низкую поглотительную способность.
Поскольку удобрение содержит одновременно бор и цинк, то его применение не всегда целесообразно на почвах, имеющих в недостатке только один из вышеуказанных микроэлементов.
Кроме того, включение в качестве модифицирующей добавки железа в состав удобрения для льна-долгунца, возделываемого на преобладающих в Нечерноземной зоне дерново-подзолистых почвах, неоправдано, так как они имеют высокую обеспеченность данным элементом и не нуждаются в дополнительном внесении железа.
Таким образом, целью настоящего изобретения является получение комплексного азотно-фосфорно-калийного удобрения для льна-долгунца, выращиваемого на почвах с повышенным содержанием фосфора с более узким соотношением между азотом и фосфором (представленным в легкоусвояемой форме не менее чем на 90% от общего P2O5), содержащего только наиболее физиологически значимые микроэлементы: бор и/или цинк.
Поставленная задача решается тем, что предложено комплексное минеральное удобрение для льна-долгунца, которое по содержанию питательных веществ соответствует составам: для марки «А» - 7% N, 17% P2O5, 37% K2O, 0,2% бора и марки «В» - 7% N, 17% Р 2О5, 37% К2O, 0,2% бора и 0,4% цинка, при соотношении N:P:K=1:2,4:5,3.
В качестве борсодержащей добавки использована борная кислота (Н3ВО3 ), цинк вводился в виде сульфата цинка (ZnSO4·7H 2O). Расчетным путем определено их соотношение, необходимое для получения заданных марок (табл. 1).
| Таблица 1 | ||
| Количество исходных компонентов, необходимое для получения 1 тонны комплексного минерального удобрения для льна-долгунца | ||
| Наименование исходных компонентов | Расход, кг/т | |
| Марка «А» 7:17:37+0,2В | Марка «В» 7:17:37+0,2B+0,4Zn | |
| Борная кислота (Н3ВО3) | 11 | 10 |
| Сернокислый цинк (ZnSO 4·7H2O) | - | 16 |
Содержание питательных веществ в разработанном удобрении и его физико-химические свойства приведены в табл. 2.
| Таблица 2 | ||
| Химический состав и физико-механические свойства комплексного минерального удобрения для льна-долгунца | ||
| Наименование показателей | Марка «А» 7:17:37+0,2В | Марка «В» 7:17:37+0,2B+0,4Zn |
| Содержание массовой доли азота (N), % | 7,0±0,2 | 7,0±0,2 |
| Содержание массовой доли фосфора (P2O5), % | ||
| общего | 17,0±0,2 | 17,0±0,2 |
| усвояемого | 16,9 | 16,7 |
| водорастворимого | 16,2 | 15,6 |
| Содержание массовой доли калия (K2O), % | 37,0±0,2 | 37,0±0,2 |
| Содержание массовой доли серы (S), % | 1,5 | 1,5 |
| Содержание массовой доли бора (В), % | 0,2±0,01 | 0,2±0,01 |
| Содержание массовой доли цинка (Zn), % | - | 0,4±0,01 |
| Содержание массовой доли воды (Н2О), % | 1,3 | 1,6 |
| Содержание массовой доли фтора (F), % | 0,2 | 0,19 |
| Содержание фракции, % | ||
| менее 1 мм | 0,2 | 0,4 |
| от 1 до 2 мм | 17,0 | 10,3 |
| от 2 до 5 мм | 82,2 | 87,6 |
| более 5 мм | 0,6 | 1,7 |
| более 6 мм | 0 | 0 |
| Мольное отношение NН3/H3РО4 | 1,73 | 1,73 |
| Прочность гранул (диаметром 3 мм), МПа | 2,6 | 2,7 |
| pН | 7,3 | 7,2 |
| Цвет | розовый | розовый |
Как следует из результатов химического анализа наработанных марок комплексного минерального удобрения для льна-долгунца, оно содержит также серу - 1,5% физической массы. Разработанное удобрение отличается высокой массовой долей усвояемых и водорастворимых фосфатов - 91,8-95,3% от общего.
Приведенный состав комплексного минерального удобрения для льна-долгунца 7:17:37 с бором и цинком отвечает физиолого-биохимическим требованиям льна-долгунца к элементам питания, имея оптимальное для данной культуры соотношение азота, фосфора и калия - 1:2,4:5,3. Включение в состав удобрения марки «А» бора, а в марку «В» бора и цинка позволяет дифференцированно применять их в зависимости от степени обеспеченности почвы микроэлементами.
Результаты агрохимических испытаний заявляемого удобрения проводили в модельных полевых опытах в 2008-2009 годах на льне-долгунце сорта Дашковский (табл.3-5).
| Таблица 3 | ||||||
| Влияние минеральных удобрений на урожайность льносоломы и семян | ||||||
| Вариант | 2008 год | 2009 год | В среднем за 2 года | |||
| солома | семена | солома | семена | солома | семена | |
| Контроль (без удобрений) | 36,5 | 3,7 | 54,7 | 3,0 | 45,6 | 3,4 |
| РК - фон 1 | 40,9 | 4,2 | 60,7 | 3,4 | 50,8 | 3,8 |
| базовый вариант NPK - 2,1 ц/га | 44,8 | 5,4 | 70,9 | 4,4 | 57,9 | 4,9 |
| PKBZn - фон 2 | 42,7 | 4,7 | 66,7 | 3,8 | 54,7 | 4,3 |
| NPK 7:17:37 с В, Zn - 2,1 ц/га | 47,2 | 6,2 | 72,0 | 5,0 | 59,6 | 5,6 |
| НСР 05 ч. различий | 2,3 | 0,4 | 5,8 | 0,2 | - | - |
Данные табл. 3 свидетельствуют, что при применении комплексного минерального удобрения для льна-долгунца 7:17:37 с бором и цинком урожайность льносемян достоверно увеличивается на 0,7-0,8 ц/га по сравнению с базовым вариантом. Прибавка в урожайности льносоломы была существенна в 2008 году (+2,4 ц/га) и находилась на уровне базового варианта с NPK в 2009 году.
Наиболее сильное влияние комплексное минеральное удобрение для льна-долгунца оказало на урожайность волокна (табл. 4).
| Таблица 4 | ||||||
| Влияние заявляемого удобрения на урожайность льноволокна | ||||||
| Вариант | 2008 год | 2009 год | В среднем за 2 года | |||
| всего волокна | в том числе длинного | всего волокна | в том числе длинного | всего волокна | в том числе длинного | |
| Контроль (без удобрений) | 7,9 | 6,0 | 12,4 | 10,1 | 10,2 | 8,1 |
| РК - фон 1 | 7,7 | 5,8 | 13,9 | 11,1 | 10,8 | 8.5 |
| базовый вариант NPK - 2,1 ц/га | 8,2 | 6,7 | 14,5 | 11,9 | 11,4 | 9,3 |
| PKBZn - фон 2 | 8,6 | 6,9 | 13,9 | 11,5 | 11,3 | 9,2 |
| NPK 7:17:37 с В, Zn - 2,1 ц/га | 8,9 | 7,2 | 15,8 | 13,4 | 12,4 | 10,3 |
| НСР 05 ч. различий | 0,5 | 0,4 | 1,3 | 1,1 | - | - |
В среднем за 2 года экспериментов урожайность всего льноволокна была выше базового варианта на 8%, а длинного - на 10,8%. Существенного влияния заявляемого удобрения на качество трепаного и чесаного льноволокна не отмечено (табл. 5).
| Таблица 5 | |||||
| Влияние заявляемого удобрения на качество льноволокна | |||||
| Вариант | Волокно | Относительная разрывная нагрузка (расчетная), гс/текс | |||
| трепаное, номер | чесаное | ||||
| разрывное усилие, кгс | гибкость, мм | линейная плотность, текс | |||
| Контроль (без удобрений) | 19,5 | 23,0 | 37,8 | 4,5 | 13,7 |
| РК - фон 1 | 19,5 | 23,4 | 40,4 | 4,4 | 13,9 |
| базовый вариант NPK - 2,1 ц/га | 19,5 | 22,7 | 38,7 | 5,2 | 12,4 |
| PKBZn - фон 2 | 19,5 | 24,3 | 44,1 | 4,9 | 14,3 |
| NPK 7:17:37 c B, Zn - 2,1 ц/га | 19,0 | 22,0 | 35,4 | 5,1 | 12,5 |
Приведенные данные свидетельствуют о перспективности использования предлагаемого комплексного минерального удобрения для льна-долгунца 7:17:37 с бором и цинком в технологии возделывания льна-долгунца на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах.
Оптимальное соотношение между азотом, фосфором и калием, а также включение бора и цинка в предлагаемое удобрение позволяют увеличить урожайность наиболее ценного по качеству длинного льноволокна на 10,8%, при одновременном повышении урожайности семян на 0,7-0,8 ц/га (в среднем за два года исследований на 14%) по сравнению с базовым вариантом.
При этом за счет более полного использования элементов из комплексного минерального удобрения для льна-долгунца значительно сокращаются затраты на его внесение по сравнению с односторонними удобрениями или другими комплексными удобрениями, не сбалансированными по составу.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тихомирова В.Я., Сорокина О.Ю. и др. Усовершенствованная система применения удобрений в льняном севообороте. Монография. - Торжок, 2005. - 82 с.
2. Патент WO 2001/030724 A1 (SISO SOCIETA INDUSTRIA SEGUESTRANTI ORGANICI SRL), 03.05.2001.
3. Патент RU 2193546 C2. Сложное гранулированное удобрение пролонгированного действия с микроэлементами и способ его получения. 24.11.2000.
4. Патент RU 2223250 C2. Полное комплексное органо-минеральное удобрение «Цеолитовое-3». 02.04.2002.
5. Патент ЕА 007603 В1. Комплексное удобрение для льна. 29.12.2006.
Класс C05D9/02 содержащие микроэлементы