Способ обработки озимой пшеницы

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к биостимулирующим и рострегулирующим средствам, предназначенным для использования при выращивании растений, с целью повышения урожая. Способ включает некорневую подкормку вегетирующих растений раствором минеральных удобрений, состоящим из химических веществ, содержащих питательные элементы: бор, марганец, медь, молибден. Раствор содержит дополнительно химические вещества, содержащие железо, калий, цинк, никель, йод, кобальт, серу, алюминий, олово, стронций. Массу каждого химического вещества, из которых готовят раствор минеральных удобрений, определяют в соответствии со стандартной массой отдельных питательных элементов в 100 г озимой пшеницы по формуле: где m(B) - масса химического вещества (В), входящая в состав удобрения и включающая один из питательных элементов (Э); M_r(B) - относительная молекулярная масса химического вещества (В), которая определяется по данным таблицы Д.И.Менделеева, исходя из химической формулы вещества; m'(Э) - масса отдельных питательных элементов (Э) в 100 г зерна, выраженная в граммах; А_r(Э) - относительная атомная масса питательного элемента (Э), содержащегося в химическом веществе (В), затем готовят водный раствор минеральных удобрений с концентрацией 0,0686÷0,1%, содержащий все рассчитанные химические вещества и обрабатывают посевы озимой пшеницы при расходе рабочей жидкости 100-300 л на 1 га посевов. Изобретение позволяет повысить урожайность озимой пшеницы за счет оптимизации состава питательного раствора удобрений для некорневой подкормки. 2 табл.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к биостимулирующим и росторегулирующим средствам, предназначенным для использования при выращивании растений, с целью повышения урожая.

Корневые и некорневые подкормки являются одним из важных факторов роста и развития растений, а также повышения их урожая [1]. С точки зрения физиологии питания растений некорневая подкормка обосновывается тем, что однократным внесением удобрений в почву осенью или весной нельзя обеспечить растение всеми необходимыми ему питательными веществами в соотношениях, нужных ему в различные периоды вегетации [3]. Подкормка в сочетании с основным удобрением дает возможность добиться такого урожая, какой нельзя получить при одновременном внесении в почву всех удобрений даже в большой дозе, т.к. основана на способности растений усваивать питательные вещества поверхностью зеленых листьев и стеблей [5].

Известен способ обработки злаковых культур хлоридом кальция путем ускорения налива зерна для повышения урожайности [7].

Недостаток метода - использование одного питательного элемента, тогда как растения нуждаются в их комплексе

Известно средство для некорневой подкормки зерновых культур, предусматривающее применение природного бишофита [8], с целью повышения урожайности зерновых. Основу этого природного минерала составляет MgCI₂·6H₂O 87-99%, остальное - примеси. Применение данной внекорневой подкормки позволяет получить прибавку в урожае яровой пшеницы до 3 ц/га. Поскольку бишофит является природным раствором с определенным качественным и количественным составом, то в нем не могут быть учтены потребности в макро- и микроэлементах пшеницы как индивидуальной культуры.

Недостаток микроэлементов в питательной среде нарушает обмен веществ, ход физиолого-биохимических процессов, что сказывается на урожае. Микроэлементы являются обязательной составной частью многих ферментов, входящих в состав белков, сахаров, крахмала, участвуют в синтезе витаминов. К необходимым и незаменимым микроэлементам относятся: молибден, марганец, бор, цинк, медь, кобальт, их недостаток приводит к снижению урожайности и ухудшению качества продукции. Особое значение приобретают микроудобрения, содержащие отдельные микроэлементы, и особенно удобрения содержащие микроэлементы в растворимой форме [6].

Известен способ обработки озимой пшеницы, включающий некорневую подкормку вегетирующих растений раствором минеральных удобрений, состоящих из химических веществ, в приведенных пропорциях: (NH₄)₆Mo₇O₂₄·4Н₂O - 6600 г/га; MnSO₃ - 220 г/га; Н₃ВО₃ - 110 г/га; CuSO₄·5H₂O - 330 г/га [3]. Это метод является наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению и принят за прототип [1].

Недостатком этого способа является содержание весьма ограниченного количества микроэлементов. Состав раствора для некорневой подкормки растений предлагается исходя из общих представлений о необходимости микроэлементов без учета количественного содержания их в каждой конкретной культуре.

Техническим решением задачи является повышение урожайности озимой пшеницы за счет оптимизации состава питательного раствора удобрений для некорневой подкормки.

Поставленная задача достигается тем, что в заявленном способе обработки озимой пшеницы, включающем некорневую подкормку вегетирующих растений раствором минеральных удобрений, состоящим из химических веществ, содержащих питательные элементы: бор, марганец, медь, молибден, согласно изобретению в растворе содержатся дополнительно химические вещества, содержащие железо, калий, цинк, никель, йод, кобальт, серу, алюминий, олово, стронций, при этом массу каждого химического вещества, из которых готовят раствор минеральных удобрений, определяют в соответствии со стандартной массой отдельных питательных элементов в 100 г озимой пшеницы по формуле:

где m(В) - масса химического вещества (В), входящая в состав удобрения и включающая один из питательных элементов (Э);

M_r(В) - относительная молекулярная масса химического вещества (В), которая определяется по данным таблицы Д.И.Менделеева, исходя из химической формулы вещества;

m'(Э) - масса отдельных питательных элементов (Э) в 100 г зерна, (справочные данные), выраженная в граммах;

А_r(Э) - относительная атомная масса питательного элемента (Э), содержащегося в химическом веществе (В),

затем готовят водный раствор минеральных удобрений с концентрацией 0,0686÷0,1%, содержащий все рассчитанные химические вещества и обрабатывают посевы озимой пшеницы при расходе рабочей жидкости 100-300 л на 1 га посевов.

Новизна заявленного предложения обусловлена тем, что для формирования растительных клеток и любого растения питательная среда обеспечивается всеми элементами, которые необходимы для построения этих клеток в тех пропорциях, которые соблюдаются в химическом составе самого растения. Поэтому в водный раствор удобрений вносится такая масса питательных веществ, которая содержит необходимое количество микроэлементов в соответствии с содержанием его в зерне пшеницы. При этом каждое вещество ответственно за внесение одного питательного элемента в определенном количестве.

А также новизна заявленного предложения обусловлена тем, что разработанный состав удобрений отличается специально подобранными концентрациями питательных элементов для озимой пшеницы с учетом химического состава ее зерна.

Пример конкретного осуществления способа обработки озимой пшеницы.

Некорневую подкормку вегетирующих растений озимой пшеницы проводят раствором минеральных удобрений, состоящих из химических веществ, содержащих в своем составе: бор, марганец, медь, молибден, железо, калий, цинк, никель, йод, кобальт, серу, алюминий, олово, стронций. При этом массу каждого химического вещества, из которых готовят раствор минеральных удобрений, определяют в соответствии со стандартной массой отдельных питательных элементов в 100 г озимой пшеницы (данные литературного источника [2]) по формуле:

где m(В) - масса химического вещества (В), входящая в состав удобрениия и включающая один из питательных элементов (Э);

M_r(В) - относительная молекулярная масса химического вещества (В), которая определяется по данным таблицы Д.И.Менделеева, исходя из химической формулы вещества;

m'(Э) - масса отдельных питательных элементов (Э) в 100 г зерна, взятая из таблицы литературного источника [6], выраженная в граммах;

A_r(Э) - относительная атомная масса питательного элемента (Э), содержащегося в химическом веществе (В).

Расчет на примере железного купороса FeSO₄·7H₂O, необходимого для приготовления раствора удобрениий для внесения в него питательного элемента железа Fe.

Исходные данные для расчета.

Относительная молекулярная масса железного купороса M_r(FeSO₄·7Н₂O)=282.

Относительная атомная масса элемента железа A_r(Fe)=56.

Масса элемента железа, содержащаяся в 100 г озимой пшеницы m'(Fe)=5,14·10^-3 г, по литературным данным [2] (5410 мкг = 5,14·10^-3 г).

Так как элемент железо Fe находится в 100 г зерна, то можно считать, что процентное содержание железа в зерне 5,14·10^-3 мас.%.

Исходные данные подставляем в вышеприведенную формулу:

Итак, полученная масса железного купороса составляет 25,88·10^-3 г и содержит элемент железо в массовых процентах, соответствующих химическому элементному составу зерна пшеницы.

Эту массу железного купороса 25,88·10^-3 г растворяют в воде, доводя объем раствора до 100 мл.

Подобным образом по приведенной формуле производится расчет других химических веществ с необходимыми (другими) питательными элементами (Н₃ВО₃, MnSO₄·5H₂O, CuSO₄·5H₂O, (NH₄)₆Mo₇O₂₄·H₂O, ZnSO₄·7H₂O, NiSO₄·7H₂O, KI, Co(NO₃)₂·6H₂O, Al₂(SO₄)₃, SnCl₂·2H₂O, Sr(NO₃)₂). Затем готовят раствор минеральных удобрений, где все рассчитанные химические вещества растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до 100 мл. Общая концентрация растворенных веществ в растворе удобрений 0,0686%.

Ниже приведена таблица 1, в которой приводятся рассчитанные и литературные данные, использованные при приготовлении раствора удобрений с заявляемыми микроэлементами в необходимых соотношениях.

Таблица 1
Содержание химических веществ и питательных микроэлементов в их составе в растворе удобрений в сравнении с содержанием элементов в зерне озимой пшеницы
Формулы химических веществ с необходимыми микроэлементами	Содержание химических веществ в растворе, мас.%, m(В)	Содержание микроэлеменов в растворе, мас.%	Содержание микроэлементов в 100 г озимой пшеницы
мкг, m'	мас.%
FeSO4·7H2O	2,6·10-2	Fe	5,1·10-3	Fe	5140	5,14·10-3
Н3ВО3	1,1·10-3	В	1,8·10-4	В	180	1,8·10-4
MnSO4·5H2O	1,8·10-2	Mn	3,7·10-3	Mn	3740	3,74·10-3
CuSO4·5H2O	1,6·10-3	Cu	4,1·10-4	Cu	410	4,1·10-4
(NH4)6Mo7O24·4Н2O	2,8·10-4	Мо	2,2·10-5	Мо	21,5	2,15·10-5
ZnSO4·7H2O	7,4·10-3	Zn	2,6·10-3	Zn	2610,0	2,61·10-3
NiSO4·7H2O	1,6·10-3	Ni	3,3·10-5	Ni	33,3	3,33·10-5
KI	6,8·10-5	I	5,2·10-6	I	5,2	5,2·10-6
Со(NO3)2·6Н2O	2,2·10-5	Со	4,4·10-6	Со	4,4	4,4·10-6
Al2(SO4)3	1,2·10-2	Al	1,5·10-3	Al	1450	1,45·10-3
SnCl2·2H2O	6,3·10-5	Sn	3,3·10-5	Sn	33,4	3,34·10-5
Sr(NO3)2	5,5·10-4	Sr	2,3·10-4	Sr	232	2,32·10-4

Как видно из таблицы 1, содержание микроэлементов в растворе удобрений точно соответствует содержанию этих элементов в зерне озимой пшеницы.

Для обработки растений в полевых условиях готовили раствор удобрений объемом 100 л. При этом упрощалась и техника взвешивания весьма малых количеств химических веществ, содержащих питательные элементы. Так, вместо 2,6-10^-2 г железного купороса, рассчитанного на 100 г раствора взвешивали 26 г на 100 кг (≈100 л) раствора. Для удобства в работе готовили концентрат удобрений в 1 л дистиллированной воды с общей концентрацией растворенных химических веществ 68,6 г/л (6,86 мас.%).

Для приготовления 100 л рабочего раствора удобрений, брали 1 л раствора концентрата удобрений с концентрацией 68,6 г/л и приливали 99 л водопроводной воды. При этом концентрация рабочего раствора удобрений составила 0,686 г/л или 0,068 мас.%.

Полевые испытания проводились на озимой пшенице сорта «Дельта» на опытном поле учебного хозяйства «Кубань». Повторность опыта трехкратная. Применялась агротехника выращивания озимой пшеницы, рекомендованная для условий центральной зоны Краснодарского края. В ходе проведения полевых испытаний посевы озимой пшеницы обрабатывались раствором удобрений в фазу кущения (весной).

Схема опыта.

1. Контроль. Водопроводная вода.

2. Подобранные концентрации с учетом особенностей химического раствора удобрений с общей концентрацией по растворенным химическим веществам 0,686 г/л. В состав водной питательной среды входили следующие элементы:

железо, бор, калий, марганец, медь, молибден, цинк, никель, йод, кобальт, сера, алюминий, олово.

Расход водного раствора удобрений для некорневой подкормки озимой пшеницы составил 300 л/га.

Подобранный состав некорневой подкормки оказал положительное влияние на увеличение элементов структуры урожая и урожайность озимой пшеницы (таблица 2).

Таблица 2
Основные элементы структуры урожая и урожайность озимой пшеницы сорта «Дельта» в зависимости от состава применяемых некорневых подкормок
Вариант	Количество продуктивных	Длина колоса, см	Количество зерен в колосе, шт.	Масса 1000 зерен, г	Масса зерна с колоса, г	Урожайность зерна, ц/га
стеблей шт./м2	колосков, шт./м2
1	501	20,3	7,7	29,7	39,3	1,17	53,4
2	511	25,5	7,8	31,9	40,9	1,34	63,4

При применении некорневых подкормок по сравнению с контролем сохранялось большее количество продуктивных стеблей (увеличение составило 2,0%), формировалось большее количество колосков и зерен в колосе, повышалась масса 1000 зерен (на 4%), масса зерна с колоса на 14%. Увеличение элементов структуры урожая в значительной степени сказались на урожайности озимой пшеницы.

Применение разработанной некорневой подкормки позволило получить прибавку урожайности зерна озимой пшеницы на 10 ц/га (18%) при урожайности в контрольном опыте 53,4 ц/га.

Источники информации

1. Лебедева Л.А., Едемская Н.Л. Научные принципы системы удобрения с основами экологической агрохимии. - М.: Изд.-во Моск. ун.-та, 2005 - С.42, 222.

2. Химический состав пищевых продуктов. Под редакцией Нестерина М.Ф., Скурихина И.М. - М.: Пищевая промышленность, 1979 - С.40.

3. Якушкина Н.И., Бахтенко Е.Ю. Физиология растений: учеб. для студентов ВУЗов, обучающихся по специальности 032400 «Биология» - М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2005 - 463 с. С.202-203.

4. Гродзинский A.M., Гродзинский Д.М. Краткий справочник по физиологии растений.- Киев: Наукова думка. 1973 - 600 с. С.495.

5. Агрохимия / Под ред. Б.А.Ягодина. - М.: ВО Агропромиздат, 1989 - С.194-201.

6. Муравин Э.А. Агрохимия: учебник. - М.: Колос, 2004 - 384 с. С.43-55.

7. Авторское свидетельство №946484, А01N 59/06 Способ обработки злаковых культур / Ахметов P.P., Ш.Я.Гилязетдинов, И.А.Яхин, Н.Г.Рамазанов, В.А.Вахитов, Р.Ф.Нусратуллини, заяв. 26.12.80; опуб.30.07.82, бюллетень №28.

8. Патент 2120754 РФ, А01N 59/06, C05D 5/00. Средство для внекорневой подкормки зерновых культур / Т.А.Королева, М.Н.Белицкая, В.Н.Максюта, В.В.Мелихов, В.А.Ермаков, - №97107368/13; заяв. 06.05.97; опуб. 27.10.98; Бюл. №30.

Способ обработки озимой пшеницы, включающий некорневую подкормку вегетирующих растений раствором минеральных удобрений, состоящим из химических веществ, содержащих питательные элементы: бор, марганец, медь, молибден, отличающийся тем, что раствор содержит дополнительно химические вещества, содержащие железо, калий, цинк, никель, йод, кобальт, серу, алюминий, олово, стронций, при этом массу каждого химического вещества, из которых готовят раствор минеральных удобрений, определяют в соответствии со стандартной массой отдельных питательных элементов в 100 г озимой пшеницы по формуле

где m(B) - масса химического вещества (В), входящая в состав удобрения и включающая один из питательных элементов (Э);

M_r(B) - относительная молекулярная масса химического вещества (В), которая определяется по данным таблицы Д.И.Менделеева, исходя из химической формулы вещества;

m'(Э) - масса отдельных питательных элементов (Э) в 100 г зерна, выраженная в граммах;

А_r(Э) - относительная атомная масса питательного элемента (Э), содержащегося в химическом веществе (В),

затем готовят водный раствор минеральных удобрений с концентрацией 0,0686÷0,1%, содержащий все рассчитанные химические вещества и обрабатывают посевы озимой пшеницы при расходе рабочей жидкости 100-300 л на 1 га посевов.