средство для стимулирования роста сельскохозяйственных культур

Формула изобретения

1. Средство для стимулирования роста сельскохозяйственных культур, включающее соли титана органических кислот и воду, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит микроэлемент медь и сульфат аммония, а в качестве органической кислоты используют уксусную при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Катионы титана - 1 - 10

Катионы меди - 10 - 20

Катионы аммония - 15 - 20

Ацетат-ионы - 10 - 15

Сульфат-ионы - 25 - 35

Вода - Остальноег

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к минеральным полимикроудобрениям и может быть использовано в растениеводстве в качестве средства для стимулирования роста корнеплодов, зерновых, зернобобовых и овощных культур.

Известно средство для стимулирования роста растений (заявка ФРГ N 3151612, C 05 D 9/02, опублик. 1982), которое взято в качестве прототипа. Средство включает хелаты титана (соли титана и органических кислот) и воду. Предлагаемые вещества используются в качестве подкормочно-питательных составов, для обработки семян перед посевом.

Использование индустриальной технологии сельскохозяйственного производства, предусматривающей обработку семян перед посевом за неделю и ранее, делает применение известных веществ неэффективным, так как хелаты органической природы подвержены интенсивному бактериальному разложению (например, хелаты аскорбиновой кислоты), поражающему также и семена. Обработка посевов этими веществами считается нецелесообразной, так как предусматривает их излишний расход, связанный с неустойчивостью солей титана в почве и переходом их в неусвояемые для растений соединения. Причем эта нейустойчивость связана как с бактериальным разложением веществ, так и нейтрализацией их микроэлементами почвы.

Задачей изобретении является расширение арсенала эффективных средств стимулирования роста растений, способствующих улучшению всхожести и развитию растений, устойчивых к бактериальному разложению в почве.

Для решения поставленной задачи известное средство для стимулирования роста растений, включающее соли титана органических кислот и воду, дополнительно содержит микроэлемент меди, и сульфат аммония, а в качестве органической кислоты используют уксусную при следующем соотношении компонентов, мас%:

Катионы титана - 1-10;

Катионы меди - 10-20;

Катионы аммония - 15-20;

Ацетат-ионы - 10-15;

Сульфат-ионы - 25-35;

Вода - Остальное

Для получения 1 кг средства, достаточного для обработки 1-1,5 т семян зерновых, зернобобовых и других культур или 10-15 га посевных площадей берут 10-100 г титана, растворенного в серной кислоте; 100-200 г меди в виде медного купороса; 150-200 г аммиака в виде водного раствора гидроксида аммония, 200-270 г ледяной уксусной кислоты.

Полученное в результате химических реакций указанных компонентов средство для стимулирования роста сельскохозяйственных культур представляет собой комплексные соединения переменного состава молекулярных формул:

[CuTi(NH₃)_nSO₄CH₃COO]SO₄ + [Cu(NH₃)₃CH₃COO]₂SO₄ [CuTi(NH₃)_n (CH₃COO)₂](SO₄)₂ + [Cu(NH₃)₄]SO₄

где

n = 4-8.

На устойчивость указанных соединений и конкретный молекулярный состав влияют как условия производства, так и условия хранения: температура, влажность, атмосферное давление и др., что, однако, практически не сказывается на потребительских свойствах вещества.

Известно, что синтезированные в мягких условиях соединения титана являются синсибилизаторами 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.

Медь, введенная в состав средства, увеличивает его бактерицидные свойства и стимулирует общее развитие зерновых и овощных культур (Кабанов Ф.И. Микроэлементы и растения. -М.: Просвещение, 1977. 299 с.; Ринкис Г.Я. Оптимизация минерального питания растений. -Рига.: "Зинатне", 1872. 309 с.)

Совместное присутствие соединений титана и меди в виде органоминеральных комплексов увеличивает эффективность действия каждого элемента, что приводит к значительной экономии средства при его использовании по сравнению с раздельным применение элементов в виде индивидуальных соединений. Кроме этого медь способствует стабилизации соединений титана (III)-неустойчивых в обычных условиях.

Биологическая активность микроэлементов меди и титана синергетически возрастают в присутствии активатора питания ацетат-иона, а также при наличии макроэлементов питания - азота в виде аммиака и серы в виде сульфат-ионов, что приводит к значительному приросту биомассы с одновременным улучшением микробиологической (фосфатазной, сахаразной) активности почвы и снижению накопления долгоживущего радионуклида Cs-137, нитратов тяжелых металлов в надземной и корневой частях растительной продукции.

Существуют некоторые особенности применения средства для стимулирования роста растений.

Для обработки семян зерновых и овощных культур перед посевом содержание ионов титана и меди находится в пределах 1,0-5 и 15-20 мас.% соответственно.

Для обработки семян корнеплодов и зернобобовых культур перед посевом содержание ионов титана и меди лежит в пределах 5-10 и 10-15 мас.% соответственно.

Для обработки посевов зерновых и овощных культур средство для стимулирования роста растений можно дополнительно смешивать с азотно-калиевыми минеральными удобрениями в соотношении 1:10.

Для обработки посевов корнеплодов и зернобобовых культур средство для стимулирования роста растений можно дополнительно смешивать с магний-кальций содержащими минеральными удобрениями в соотношении 1:10.

При дополнительном использовании минеральных удобрений, которые сами по себе обладают известным эффектом воздействия на растения, получают значительную экономию как самого средства, так и минеральных удобрений, а это в свою очередь приводит к снижению себестоимости получаемой сельскохозяйственной продукции.

Обработка сельскохозяйственных культур средством для стимулирования роста может включать как замачивание семян в водном растворе, так и опудривание. Во втором случае средство переходит в усвояемую для растений форму после его растворения водой, содержащейся в почве, что в условиях стабильного выпадения осадков иногда является более предпочтительным по сравнению с обработкой водным раствором.

Рассмотрим примеры использования средства для стимулирования роста сельскохозяйственных культур.

Пример 1. Эффективность действия средства для стимулирования роста сельскохозяйственных культур (ССРсхк) проверяли в полевых условиях при выращивании сахарной свеклы. Семена пред посевом опрыскивали 0,1% раствором ССРсхк, содержащим 1% клеящего компонента -КМЦ. На 300 кг семян было израсходовано 500 г порошка ССРсхк. Посев на опытных площадях проводился аналогично с контрольными вариантами, в одни и те же сроки, с применением одной и той же агротехнологии. Наблюдения за развитием растений показали увеличение всхожести семян (на 2-5%), лучше развитие и состояние растений в период роста. Корнеплоды при уборке отличались высокой сортностью, отсутствием дуплистости.

Прибавка урожая корнеплодов на двух опытных площадях по сравнению с контрольными составила в среднем 32,7%, при урожае 211,2 ц/га и 158,9 ц/га соответственно. Сахаристость корнеплодов при этом увеличилась на 0,53-0,7%.

Пример 2. Опыты проводили с ячменем сорта "Зазерский-85" на выщелоченном черноземе с содержанием гумуса 6,5%; K₂O-17,8; P₂O₅- 16 мг на 100 г почвы в четырех вариантах и трех повторах. В качестве средства для стимулирования роста (ССР) ячменя применяли средства с содержанием меди, титана и заявляемое в количестве 100 г на 1 ц семян. ССР наносили на семена вместе с протравителем в виде водной суспензии, используя машину ПС-10. Были получены следующие данные, представленные в табл.1.

Пример 3. С целью определения влияния на микрофлору почв микроэлементов меди и титана в составе ССРсхк были изучены:

динамика протеазной активности;

динамика сахаразной активности под действием фермента инвертазы;

динамика фосфатазной активности;

накопление цезия-137 в биомассе растений.

накопление нитратов и тяжелых металлов.

Опыты проводились в биологических сосудах капиллярного насыщения, в трех повторах. В почву массой 0,5 кг вносилось 3 и 5 мГ ССРсхк.

Результаты исследований во всех случаях показали позитивное воздействие на сахаразную и фосфатазную активность - отрицательный токсологический эффект. Протеазная активность оставалась на уровне контроля.

Анализ коэффициентов накопления цезия-137 в надземной (К_нз.и корневой (К_кор.) частях ячменя, и общий коэффициент накопления (К_общ.) за период вегетационного развития - 40 сут - показал снижение накопления радионуклида в биомассе ячменя, причем в надземной части растений накопление было значительно ниже, чем в корневой, см. табл.2.

Данные табл. 2. указывают на защитную функцию корневых систем растений и на значительное снижение радионуклида в биомассе растений в случае предпосевной обработки семян или обработки посевов указанным средством. Анализ содержания нитратов и тяжелых металлов показал, что растения, обработанных ССРсхк, проявляют склонность к их "игнорированию".

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что предлагаемое в качестве изобретения средство для стимулирования роста растений, найдет широкое применение в производстве сельскохозяйственной продукции.