Органоминеральное удобрение для сельскохозяйственных культур
Владельцы патента RU 2633796:
Селиванова Мария Владимировна (RU)
Проскурников Юрий Петрович (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Органоминеральное удобрение для сельскохозяйственных культур включает микроэлемент - йод и макроэлементы: калий, кремний и воду в связанной форме, причем оно дополнительно содержит органическую кислоту ЭДТА. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет повысить качество и пищевую ценность, защитить сельскохозяйственные культуры от болезней и повысить урожайность. 5 ил., 4 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к органоминеральному удобрению для сельскохозяйственных культур, и может быть использовано при производстве высокоэффективных органоминеральных удобрений, например, для выращивания огурцов, пшеницы.
Уровень техники
Известно гранулированное органоминеральное удобрение, содержащее фрезерный торф, уротропин, двойной суперфосфат и сернокислый калий, при этом оно дополнительно содержит микроэлементы в виде кислот и/или солей при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: торф 100; уротропин 14-16; двойной суперфосфат 12,5-14,0; сернокислый калий 11-14; микроэлементы в виде кислот и/или солей 0,2-2,0.
В удобрении в качестве солей оно содержит сернокислый цинк, и/или сернокислый марганец, и/или сернокислую медь, и/или сернокислый кобальт, и/или молибдат аммония, и/или борнодеталитовое удобрение.
В удобрении, в качестве кислоты оно содержит борную кислоту (см. пат. RU №2015952, МПК С05F 11/02, опубл. 15.07.1994 г.).
Недостатком данного органоминерального удобрения является недостаточно сбалансированное питание всеми питательными элементами для сельскохозяйственных культур.
Известно комплексное органоминеральное биоудобрение, содержащее минеральные компоненты и отходы спиртового производства, при этом в качестве минеральных компонентов используется комплексное минеральное удобрение, содержащее 10% азота и 34% фосфора, а в качестве отходов спиртового производства используют ацетонобутиловую барду - отход промышленного производства ацетилбутилового спирта после сбраживания в мелассно-мучной среде или послеспиртовую мелассную барду - отход производства этилового спирта при следующем соотношении компонентов в об. %: комплексное минеральное удобрение -60-70; ацетонобутиловая или послеспиртовая мелассная барда - 30-40 (см. пат. RU №2181711, МПК С05F 11/08, опубл. 27.04.2002 г.).
Недостатком данного биоудобрения является высокое содержание отходов спиртового производства.
Известно биоорганическое удобрение, содержащее переработанный микробиологической ферментацией помет птиц с микроэлементами, включая медь, кобальт и цинк, а также макроэлементы азот, фосфор и калий в связанной форме, при этом биологическая и органическая составляющие совмещены, а компоненты удобрения находятся в следующем соотношении: макроэлементы, мас. % на абсолютно сухое вещество: азот общий 4,0…7,0, в т.ч. аммонийный азот 2,5…4,0; фосфор (Р2О5) 7,0…12,0; калий (К2O) 1,0…3,0; микроэлементы, массовая концентрация мг/л, не более: медь 3,0; кобальт 5,0; цинк 23,0; вода, мас. % 85…95 (см. пат. RU №2248955, МПК С05F 3/00, опубл. 27.03.2005 г.).
Недостатком данного удобрения является недостаточное количество всех элементов минерального питания, снижающих качество и пищевую ценность, а также нормальный рост и развитие сельскохозяйственных культур.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятое авторами за прототип является органоминеральное удобрение для овощных культур, включающее микроэлементы: медь, кобальт и цинк, а также макроэлементы азот, фосфор, калий и воду в связанной форме, при этом оно дополнительно содержит мезоэлементы: кальций, магний и кремний, биологически активные вещества глутаминовую и аспарагиновую кислоты, эпибрассинолид, а микроэлементы дополнительно включают железо, марганец, бор, молибден, при этом компоненты удобрения находятся в следующем соотношении, мг/л: макро- и мезоэлементы, мг/л на абсолютно сухое вещество: калий - 250-320; кальций - 200-250; магний - 60-80; азот - 170-190; фосфор - 40-60; кремний 60-150; микроэлементы, мг/л не более: железо - 0,75-0,95; марганец - 0,45-0,64; цинк - 0,25-0,46; бор - 0,24-0,35; медь - 0,04-0,055; молибден - 0,035-0,05; йод - 0,0015-0,02; кобальт - 0,0015-0,02; биологически активные вещества, мг/л не более: глутаминовая кислота - 0,015-0,025; аспарагиновая кислота - 0,015-0,025; эпибрассинолид - 0,0008-0,0012; вода - остальное (см. пат. RU №2567453, МПК С05D 9/02, С05G 3/00, опубл. 10.11.2015 г.).
Недостатком данного удобрения является его использование в основном для овощных культур.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка органоминерального удобрения для сельскохозяйственных культур, обладающего высоким качеством и пищевой ценностью, а также то, что оно позволяет выполнить требование защиты сельскохозяйственных культур от болезней и повысить урожайность с одновременным снижением себестоимости.
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению качества и пищевой ценности, выполнению требования защиты сельскохозяйственных культур от болезней и повышению урожайности.
Технический результат достигается с помощью органоминерального удобрения для сельскохозяйственных культур, включающего микроэлемент: йод и макроэлементы: калий, кремний и воду в связанной форме, при этом оно дополнительно содержит органическую кислоту ЭДТА, а компоненты удобрения находятся в следующем соотношении мг/л: макроэлементы, мг/л на абсолютно сухое вещество:
калий - 20- 25;
кремний - 14-16;
микроэлементы, мг/л не более:
йод - 6 - 8;
органическая кислота ЭДТА - 9,5-10;
вода - остальное
Таким образом, достижение технического результата достигается за счет обеспечения рационального режима питания и подбора оптимального соотношения компонентов удобрения, которое является одним из основных и наиболее сложных вопросов в технологии выращивания сельскохозяйственных культур.
В условиях интенсивной химизации сельскохозяйственных культур, систематическое повышение урожаев культур сопровождается увеличением выноса всех элементов минерального питания, включая макро- и микроэлементы, что обостряет потребность в применении удобрений и регуляторов роста растений. По имеющимся прогнозам, например, потребность овощеводства в микроэлементах должна на 58-61% обеспечиваться микроэлементами в составе основных удобрений и на 39-47% - за счет технических солей, применяемых для некорневой подкормки и предпосевной обработки семян.
Современные технологии получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур в агропромышленном комплексе предусматривают создание оптимальных условий питания растений, водного и воздушного режимов почвы (субстрата), надежной защиты растений от болезней и вредителей. Каждый элемент технологического процесса вносит свой существенный вклад в формирование урожая и влияет на экономическую эффективность производства. Поэтому поиск новых высокоэффективных методов повышения урожайности растений является перспективным. Одним из таких методов является изучение эффективности применения иммуномодулирующих и ростостимулирующих веществ в технологии выращивания сельскохозяйственных культур. Такими веществами являются, калий, кремний, йод и органическая кислота ЭДТА.
Калий - один из основных элементов минерального питания - находится в растительных организмах в ионной форме и не входит в состав органических соединений клетки. В ядре клетки этот элемент не содержится, основные его запасы обнаружены в цитоплазме и вакуолях.
Клетки растений около 20% этого элемента содержат в поглощенном состоянии в обменной форме; основная часть калия, около 80%, находится в клеточном соке и только 1% поглощается митохондриями необменно. Калий регулирует водный обмен клетки, физическое состояние коллоидов цитоплазмы, ее набухаемость и вязкость. Под влиянием калия возрастает водоудерживающая способность цитоплазмы, что уменьшает опасность кратковременного завядания растений при временном недостатке влаги. Наличие калия в растительной клетке обеспечивает нормальный ход окислительных процессов, углеводный и азотный обмен. Накопление калия способствует активизации обменных процессов растений. Повышая активность ферментов, калий способствует накоплению в растениях крахмала и сахаров, обеспечивает повышение иммунитета; усиливает использование аммиачного азота при синтезе аминокислот и белка. Калий играет важную роль в фосфорном метаболизме растений, причем влияние этого элемента на фосфорный обмен проявляется значительно раньше, чем на белковый. По данным (см. Андреенко С.С. Физиология сельскохозяйственных растений / С.С. Андреенко. - М: МГУ, 1967. - с. 90-127), при недостатке калия в растениях уменьшается содержание в нуклеотидах фосфора и увеличивается количество стабильных, трудно гидролизуемых и бедных энергией соединений фосфора. Недостаток калия, ингибируя реакции гидролиза и цикла Кребса, приводит к снижению интенсивности дыхания растений, что экспериментально подтверждено многочисленными исследованиями (см. Авдонин, Н.С. Агрохимия. - М.: МГУ, 1982. - 344 с.). В противоложность этому имеются данные об усилении интенсивности дыхания у растений, испытывающих калийную недостаточность (см. Дерюгин, И.П. Питание и удобрение овощных и плодовых культур / И.П. Дерюгин, А.Н. Кулюкин. – М.: изд-во МСХА, 1998. - 326 с.). Калий выполняет в растении различные физиологические функции, воздействуя на важнейшие биологические процессы в клетках растений. В результате повышается не только продуктивность, но и, что не менее важно, качество получаемой продукции, устойчивость агроценоза к болезням и вредителям, а также к неблагоприятным погодным условиям. Для калия характерна высокая подвижность - отток калия из более старых листьев и тканей в более молодые, энергично растущие побеги и листья. Фактически растительный организм за счет такой подвижности получает возможность использовать калий повторно.
Кремний оказывает существенное влияние на поглощение и использование растениями элементов минерального питания. Одной из важных функций кремния в растении является повышение устойчивости к неблагоприятным условиям среды. Сложный органоминеральный комплекс, который кремний образует с компонентами клеточной стенки, устойчив к атакам внеклеточных энзимов грибов и, таким образом, препятствует проникновению их внутрь клетки (см. Воронков, М.Г. Кремний в жизни растений. Воронков / М.Г. Воронков, Г.И. Зелчан, Э.Я. Лукевиц. - Рига: Знание, 1978. - 588 с.). Кремний способен стимулировать естественные защитные реакции растений на различные стрессы, выполняя тем самым биологически активную роль. Кроме того, этот элемент способствует устойчивости растений к физиологическим нарушениям и возбудителям грибковых и бактериальных болезней. Кремний улучшает условия питания растений, оказывает влияние на многие физиолого-биохимические процессы: транспирацию, фотосинтез, синтез углеводов, белков, повышает химическую устойчивость ДНК, РНК, хлорофилла, функциональную активность клеточных органелл. Он участвует в оптимизации транспорта и перераспределении веществ внутри растения, способствует лучшему усвоению и обмену в тканях растений азота и фосфора, повышает потребление бора, обеспечивает снижение поступления нитратов и тяжелых металлов в продукцию (см. Самсонова, Н.Е. Влияние соединений кремния и минеральных удобрений на урожайность яровых зерновых культур и содержание в них антиоксидантных ферментов / Н.Е. Самсонова, М.В. Капустина, З.Ф. Зайцева // Агрохимия. - 2013. - №10. - С. 66-74). Огурец отзывчив на внесение кремния. Кремний обычно не учитывают как элемент питания, но в случае огурцов требуется достаточное количество кремния хелатом Si в субстрате для улучшения плотности клеточных стенок и верхней поверхности листьев. Более мощные темные листья, которые образуются при адекватном снабжении Si, могут также улучшить их фотосинтетическую способность и, вследствие этого, урожайность. По опытным данным прибавка урожая в 10% отмечена при достаточном снабжении огурца Si. По другим данным, пораженность растений мучнистой росой снизилась с 25% до 21% при внесении Si с раствором и непосредственно в субстрат.
В результате исследований В.Н. Петриченко и С.В. Логинова (см. Петриченко, В.Н. Применяйте кремнийорганические регуляторы роста / В.Н. Петриченко, С.В. Логинов // Картофель и овощи. - 2010. - №3. – С. 14) установлено, что в среднем за 4 года применения кремнийорганических препаратов на огурце прибавка урожая составила у Борис F1 - 5,5-10,5 т/га, у Родничок F1- 8,0-11,9 т/га относительно составили соответственно фонам (т/га): 17,7 и 22,3 (Родничок F1). Следовательно, включение в технологию выращивания огурца замачивание семян перед посевом и некорневые обработки кремнийорганическими препаратами экономически оправдано.
Для восполнения микроэлементов в питании сельскохозяйственных культур, в том числе и овощных, применяют простые, сложные и комплексные микроудобрения. В этих удобрениях отсутствует такой микроэлемент как йод, хотя йод в растительном организме играет важную роль, выступая как биологически активное вещество, он участвует в синтезе отдельных аминокислот и белков, является естественным антисептиком, оказывает сильное антибактериальное, противовирусное, фунгицидное действие и отвечает, таким образом, за иммунитет растений. Поглощение йода растениями зависит от содержания его соединений в почве (субстрате) и от вида растения. Йод – элемент, необходимый для нормального роста и развития человека и животных. В организме человека он присутствует в небольшом количестве - 20-50 мг, из которых около 8 мг сконцентрировано в щитовидной железе и потребность в нем составляет всего 100-150 мкг в день (Герасимов, Г.А. Йод-дефицитные заболевания в Российской Федерации (эпидемиология, диагностика, профилактика): методическое пособие / Г.А. Герасимов, Н.Ю. Свириденко. - М.: Наука, 1999. - 94 с.), необходимыми для жизни считают не только элементы, входящие в состав ферментов и других высокоактивных биологических соединений, но и те, которые связаны с неспецифической активацией энзиматических систем, участвуют в метаболизме, входят в структурные компоненты клетки, осуществляют поддержание биологически активного конформационного состояния макромолекул, вызывают изменение структуры молекулы субстрата. В свете такого представления можно сделать вполне определенный вывод о физиологической необходимости йода для роста и развития растений.
Уже давно было обращено внимание на неравномерность распределения йода в природе. Количество его значительно варьируется в объектах внешней среды в различных географических районах, не только далеко расположенных друг от друга, но и в пределах одной области, одного района, даже одного населенного пункта. Установлена зависимость между содержанием микроэлементов в почвах и концентрацией их в растениях, изменение их количества в растениях и пищевых продуктах в зависимости от соотношения антагонистов и синергистов микроэлементов в почве. В зависимости от их соотношения и происходит переход от валовой формы микроэлементов в почве в водорастворимое, что является основным фактором определения продуктивности ландшафтов (см. Ермаков, В.В. Проблемы биогеохимической и геохимической экологии / В.В. Ермаков. - М.: Наука, 1999. - С. 152-182), при этом функции йода в растительном организме осуществляются посредством специфического участия в азотном обмене и неспецифического влияния свободных ионов этого элемента на активность ферментов и окислительно-восстановительные процессы, а также на состояние воды в тканях в связи с действием его на водную среду как элемента отрицательной гидратации (см. Кашин, В.К. Биогеохимия, фитофизиология и агрохимия йода / В.К. Кашин. - Л.: Наука. 1987. - №9. - 261 с.). Следствием участия йода в азотном обмене и в окислительно-восстановительных реакциях является его влияние на фотосинтетическую деятельность, углеводный обмен, водный режим, ростовые процессы и продуктивность растений. Йод, участвуя в азотном обмене, в процессах фотосинтеза и дыхания, углеводном обмене, водном режиме, оказывает воздействие на рост, развитие и продуктивность растений (см. Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Киев: Наукова думка, 1969. - 516 с.). Под воздействием йода повышаются высота растений, длина корней, количество биомассы надземных органов и корневой системы и активируется прорастание пыльцы (см. Школьник, М.Я. Микроэлементы в жизни растений. - Л.: Наука, 1974. - 324 с.). Одним из путей регуляции йодом ростовых процессов является усиление биосинтеза триптофана и трансминирование его в индольные ауксины. Поскольку ауксины способствуют ослаблению связей между мицеллами целлюлозы в клеточной оболочке, то способность клеток к растяжению под влиянием йода усиливается, и размеры листовой поверхности увеличиваются.
Использование органической кислоты ЭДТА в качестве хелатирующего агента, улучшающего корневое питание сельскохозяйственных растений, на ранних этапах онтогенеза оправдано и доказано практически. Эффективность ЭДТА различается для разных групп сельскохозяйственных культур. Прирост побега у ювенильных растений яровой пшеницы в опытных вариантах превышает контроль в пределах от 40% до 900%! Динамика прироста растений салата начинает превышать контрольные показатели только с 5 суток (см. Митрохина, О.А. Агроэкологические аспекты возделывания озимой пшеницы с применением микроэлементов: монография/ О.А. Митрохина, Е.П. Проценко. - Курск: Курский государственный университет, 2013. - 120 с.). В настоящее время искусственные комплексоны (ЭДТА, например) находят все большее применение в управлении процессами накопления ряда микроэлементов и их радиоактивных изотопов растениями. Кроме того, отмечается, что многие органические комплексоны, естественно синтезируемые в живых организмах, играют большую роль в минеральном обмене, образуя с малоподвижными ионами металлов комплексные соединения и переводя их тем самым в транспортную форму (см. Медведева, Н.В. Влияние питательного режима почв на начальные ростовые процессы Lactuca Asparagus / Н.В. Медведева, Ю.М. Атрощенко, М.Б. Никишина, Л.Г. Мухортов // Новая наука: современное состояние и пути развития. - 2015. - С. 21-23).
Сущность получения органоминерального удобрения для сельскохозяйственных культур заключается в следующем.
Для получения органоминерального удобрения смешивают макроэлементы: калий KI, кремний (хелат Si), микроэлементы: йод, органическую кислоту ЭДТА и воду в связанной форме, при этом компоненты удобрения находятся в следующем соотношении, мг/л:
Макроэлементы, мг/л на абсолютно сухое вещество:
Калий - 20-25,
Кремний - 14-16,
Микроэлементы, мг/л не более:
Йод - 6-8,
Органическая кислота ЭДТА - 9,5-10,
Вода – остальное.
Удобрение является суспензией белого цвета плотностью 1,4 г/см3, рН 11,0, при этом органическую кислоту ЭДТА добавляют в состав удобрения для повышения доступности кремния, йода для растений.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведено органоминеральное удобрение для сельскохозяйственных культур, влияние соединений йода и кремния на распространенность болезней в посадках огурца, мг/л, таблица 1.
На фиг. 2, то же, влияние соединений йода и кремния на продуктивность огурца, таблица 2.
На фиг. 3, то же, влияние соединений йода и кремния на распространенность болезней озимой пшеницы, таблица 3.
На фиг. 4, то же, влияние соединений йода и кремния на урожайность и качество зерна озимой пшеницы.
На фиг. 5, то же, влияние разных составов на продуктивность огурца.
Осуществление изобретения
Примеры конкретного выполнения получения органоминерального удобрения для сельскохозяйственных культур
Пример 1. Для определения эффективности органоминерального удобрения были проведены исследования. Изучались отдельное влияние калий KI и кремний хелата Si, а также их совместная эффективность при выращивании огурца (в условиях защищенного грунта) и озимой пшеницы. Опыт по разработке состава предлагаемого органоминерального удобрения был проведен в зимней остекленной теплице шестой световой зоны. В условиях защищенного грунта для составления питательного раствора применяют набор удобрений из макро- и микроэлементов в мг/л. Для разработки и изготовления предлагаемого органоминерального удобрения изучен химический состав растений сельскохозяйственных культур, который показан на примере выращивания огурца и озимой пшеницы, влияние соединений йода и кремния на распространенность болезней в посадках огурца, таблица 1; влияние соединений йода и кремния на продуктивность огурца, таблица 2; влияние соединений йода и кремния на распространенность болезней озимой пшеницы, таблица 3; влияние соединений йода и кремния на урожайность и качество зерна озимой пшеницы, таблица 4; влияние разных составов удобрения на продуктивность огурца, таблица 5, на основе чего проанализирована потребность растений в них.
Берут соотношение органоминерального удобрения, включающее макро- и микроэлементы, при этом компоненты удобрения берут в следующем соотношении, мг/л:
макроэлементы, мг/л на абсолютно сухое вещество:
калий - 16;
кремний - 12;
микроэлементы, мг/л не более:
йод - 5;
органическая кислота ЭДТА - 7,5;
вода - остальное.
Результат: данное соотношение компонентов, используемое для выращивания огурца и озимой пшеницы, не обеспечило нормального хода окислительных процессов, углеводного и азотного обмена, накопление крахмала, сахаров, красящих и ароматических веществ.
Пример 2. Проводят аналогично примера 1, но берут следующий состав соотношения компонентов, мг/л:
макроэлементы, мг/л на абсолютно сухое вещество:
калий - 20;
кремний - 14;
микроэлементы, мг/л не более:
йод - 6;
органическая кислота ЭДТА - 9,5;
вода - остальное.
Результат: данное соотношение компонентов, используемое для выращивания огурца и озимой пшеницы, обеспечило нормальный ход окислительных процессов, углеводного и азотного обмена, накопление крахмала, сахаров, красящих и ароматических веществ.
Пример 3. Проводят аналогично примера 1, но берут следующий состав соотношения компонентов, мг/л:
макроэлементы, мг/л на абсолютно сухое вещество:
калий - 25;
кремний - 16;
микроэлементы, мг/л не более:
йод - 8;
органическая кислота ЭДТА - 10;
вода - остальное.
Результат: данное соотношение компонентов, используемое для выращивания огурца, как и в примере 2, обеспечило нормальный ход окислительных процессов, углеводного и азотного обмена, накопление крахмала, сахаров, красящих и ароматических веществ.
Пример 4. Проводят аналогично примера 1, но берут следующий состав соотношения компонентов, мг/л:
макроэлементы, мг/л на абсолютно сухое вещество:
калий - 32;
кремний - 20;
микроэлементы:
йод - 10;
органическая кислота ЭДТА - 15;
вода - остальное.
Результат: данное соотношение компонентов, используемое для выращивания огурца и озимой пшеницы, не обеспечило нормального хода окислительных процессов, углеводного и азотного обмена, накопление крахмала, сахаров, красящих и ароматических веществ из-за высокого соотношения компонентов в удобрении.
Совместное применение KI и хелата Si было наиболее эффективным: распространенность аскохитоза, белой гнили, мучнистой росы и мозаики обыкновенной огуречной в посадках огурца в условиях защищенного грунта достоверно снижалась по отношению к контролю на 1,8-2,9% (табл. 1).
Достоверное снижение количества нестандартной продукции огурца по сравнению с контролем было отмечено при совместном применении KI и хелата Si - на 4,1%. Больше всего завязей сохранилось при совместном применении KI и хелата Si, что было достоверно ниже контроля на 3,3% (табл. 2).
В конечном итоге усиление физиологических процессов в растения огурца и снижение распространенности болезней выразились в существенном увеличении урожайности огурца относительно контроля: при применении KI - на 1,5 кг/м2, хелата Si - на 2,6. Максимальная урожайность была получена при комплексной обработке йодидом калия и хелатом кремния - 29,7 кг/м2, что было достоверно больше контроля на 3,4 кг/м2. Исследования по влиянию соединений йода и кремния были проведены на озимой пшенице.
При применении KI и хелата кремния распространенность болезней озимой пшеницы снижалась (табл. 3). Наименьшая распространенность болезней озимой пшеницы (мучнистая роса, септориз и желтая ржавчина) была отмечена при совместном применении KI и хелата Si - на 2,3-5,5% достоверно меньше по отношению к контролю.
В результате меньшей распространенности болезней урожайность озимой пшеницы увеличивалась на 1,3-3,5 т/га. Наибольшая урожайность была получена при совместной обработке посевов озимой пшеницы KI и хелатом Si - 47,6 т/га, что оказалось существенно выше относительно контроля на 3,5 т/га. Качество зерна озимой пшеницы при применении соединений йода и кремния улучшалось: комплексная обработка растений KI и хелатом Si способствовала увеличению клейковины и белка в зерне на 1,8 и 0,25% соответственно (табл. 4).
Таким образом, применение удобрения по предлагаемому изобретению способствует снижению распространенности болезней огурца и озимой пшеницы. Кремний стимулировал естественные реакции растений на различные стрессы, способствовал укреплению стенок клеток растений, тем самым препятствуя проникновению инфекции. Удобрение способствовало лучшему формированию вегетативных и генеративных органов растений огурца, повышало устойчивость к болезням у огурца и озимой пшенице, снижая при этом пестицидную нагрузку и повышая стрессоустойчивость. В конечном итоге это выразилось в существенном увеличении урожайности сельскохозяйственных культур относительно контроля и улучшении качества продукции.
В результате было установлено, что при применении йода и кремния продуктивность культур повысилась, распространенность болезней снизилась. Для определения точного состава удобрения были проведены исследования по эффективности применения различного содержания в предлагаемом органоминеральном удобрении в технологии выращивания огурца и озимой пшеницы.
Установлено, что наибольшая урожайность и урожайность в 28,5 кг/м2 была получена при применении удобрения, содержащего Si - 14-16; йод - 6-8; К - 20-25. Больше всего сухого вещества (5,26%) в плодах огурца накапливалось при применении удобрения, имеющего в своем составе, мг/л: Si - 20; I - 10; К - 32. Наименьшее содержание нитратов было получено при применении удобрения, содержащего, мг/л: Si - 12; I - 5; К - 16.
Таким образом, наиболее оптимальными являются примеры 2 и 3, так как химический анализ растений для диагностики условий минерального питания основывается, главным образом, на том, что между выносом питательных элементов растениями и их урожайностью существует тесная связь. Высокий урожай возделываемых культур получают только при оптимальной концентрации клеточного сока растений, при этом на химический состав растений, кроме содержания питательных элементов в питательной смеси, влияют многочисленные факторы, в частности вид культуры, онтогенетический и филогенетический возрасты растения, а также условия внешней среды (см. Агеев В.В. Корневое питание сельскохозяйственных растений: учебники и учеб. пособия для вузов. - Ставрополь: Ставропольская ГСХА, 1996. - 134 с.), а для правильного и эффективного применения удобрений необходимо контролировать обеспеченность растений питательными веществами и определять потребность в отдельных элементах минерального питания. Поступление элементов питания в репродуктивные и вегетативные органы растения в условиях защищенного грунта зависит от притока солнечной радиации, температуры, влажности грунта и воздуха, содержания углекислоты в воздухе теплицы, обеспеченности корневой системы кислородом (см. Вендило, Г.Г. Удобрение овощных культур / Г.Г. Вендило, В.Н. Петриченко. - М.: Колос, 1986. - 206 с.).
Таким образом, по данным опыта, количество содержания химических элементов во 2 и 3 примерах схем питания были взяты за основу химического состава предлагаемого органоминерального удобрения.
После разработки химического состава предлагаемого органоминерального удобрения были изучены его свойства. Разработанное органоминеральное удобрение полностью растворимо в воде благодаря тому, что все его компоненты водорастворимы. Так как составляющие органоминерального удобрения находятся в растворенном виде, то он является жидкой суспензией белого цвета, плотность 1,4 г/см3, рН 11,0, при этом органическую кислоту ЭДТА добавляют в состав удобрения для повышения доступности кремния, йода для растений.
В результате исследований установлено, что органоминеральное удобрение необходимо хранить в темной пластмассовой таре, так как при попадании прямых солнечных лучей на раствор, некоторые элементы могут улетучиваться. Следовательно, хранение удобрения в закрытой таре позволяет не терять элементы питания вследствие летучести. Полученное удобрение не имеет едкого запаха.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- высокая пищевая ценность органоминерального удобрения для сельскохозяйственных культур;
- повышение качества органоминерального удобрения;
- повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет применения предлагаемого органоминерального удобрения;
- выполнение требования защиты сельскохозяйственных культур от болезней.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Агеев, В.В. Корневое питание сельскохозяйственных растений: учебники и учеб. пособия для вузов. - Ставрополь: Ставропольская ГСХА, 1996. - 134 с.
2. Алиева, З.М. Протекторное действие эпибрассинолида на черенки различных культур в условиях засоления / З.М. Алиева, Л.Д. Прусакова, А.Г. Юсуфов // Агрохимия. - 2004. - №9. - С. 68-74.
3. Белогубова, Е.Н. Современное овощеводство закрытого и открытого грунта: учеб. пособие для аграр. учеб. заведений I-IV уровней аккредитации по спец. 1310 «Агрономия» / Е.Н. Белогубова, A. M. Васильев, Л.С. Гиль и др. - Житомир: ЧП «Рута», 2007. - 532 с.
4. Вендило, Г.Г. Удобрение овощных культур / Г.Г. Вендило, B.Н. Петриченко. - М.: Колос, 1986. - 206 с.
5. Канделинская, О.Л. Влияние эпибрассинолида на активность белков лектинового типа и протеиназно-ингибиторной системы люпина (Lupinus angustifolius L.) при натрий-хлоридном засолении / О.Л. Канделинская, Е.Р. Грищенко, В.И. Домаш, А.Ф. Топунов // Агрохимия. - 2008. - №9. - С. 45-49.
6. Лукаткин, А.С. Влияние эпибрассинолида на термоустойчивость проростков кукурузы / А.С. Лукаткин, Н.Н. Каштанова, П. Духовскис // Агрохимия. - 2013. - №6. - С. 24-31.
7. Петриченко, В.Н. Влияние регуляторов роста растений на накопление микроэлементов в плодах и листьях столовой тыквы / В.Н. Петриченко, А.С. Колобов // Аграрная Россия. - 2014. - №1. - С. 34-42.
8. Петриченко, В.Н. Применяйте кремнийорганические регуляторы роста / В.Н. Петриченко, С.В. Логинов // Картофель и овощи. - 2010. - №3. - С 14.
9. Прусакова, Л.Д. Применение брассиностероидов / Л.Д. Прусакова, С И. Чижова // Агрохимия. - 2005. - №7. - С. 86-94.
10. Савельев, А.С. Влияние регуляторов роста на продуктивность озимой ржи и устойчивость растений к биотическому и абиотическому стрессорам / А.С Савельев, Н.В. Смолин, А.А. Синьков // Агро XXI. - 2009. - №10-12. - С. 19-20.
11. Самсонова, Η.Е. Влияние соединений кремния и минеральных удобрений на урожайность яровых зерновых культур и содержание в них антиоксидантных ферментов /Н.Е. Самсонова, М.В. Капустина, З.Ф. Зайцева// Агрохимия. - 2013. - №10. - С. 66-74.
12. Яхин, О.И. Антистрессовая активность регуляторов роста растений Эпина-экстра / О.И. Яхин, А.А. Лубянов, З.Ф. Калимуллина и др. // Доклады РАСХН. - 2009. - №3. - С. 25-27.
13. Яхин, О.И. Протекторная роль биорегулятора стифуна при негативном действии кадмия / О.И. Яхин, А.А. Лубянов, И.А. Яхин, В.А. Вахитов // Доклады РАСХН. - 2007. - №4. - С. 19-21.
14. Андреенко, С.С. Физиология сельскохозяйственных растений / С.С. Андреенко. - М.: МГУ, 1967. - С. 90-127.
15. Авдонин, Н.С. Агрохимия. - М.: МГУ, 1982. - 344 с.
16. Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Киев: Наукова думка, 1969. - 516 с.
17. Воронков, М.Г. Кремний в жизни растений Воронков / М.Г. Воронков, Г.И. Зелчан, Э.Я. Лукевиц. - Рига: Знание, 1978. - 588 с.
18. Герасимов, Г.А. Йод-дефицитные заболевания в Российской Федерации (эпидемиология, диагностика, профилактика): методическое пособие / Г.А. Герасимов, Н.Ю. Свириденко. - М.: Наука, 1999. - 94 с.
19. Дерюгин, И.П. Питание и удобрение овощных и плодовых культур / И.П. Дерюгин, А.Н. Кулюкин. - М.: изд-во МСХА, 1998. - 326 с.
20. Ермаков, В.В. Проблемы биогеохимической и геохимической экологии / В.В. Ермаков. - М.: Наука, 1999. - С. 152-182.
21. Кашин, В.К. Биогеохимия, фитофизиология и агрохимия йода / В.К. Кашин. - Л.: Наука. 1987. - №9. - 261 с.
22. Медведева, Н.В. Влияние питательного режима почв на начальные ростовые процессы Lactuca Asparagus / Н.В. Медведева, Ю.М. Атрощенко, М.Б. Никишина, Л.Г. Мухортов // Новая наука: современное состояние и пути развития. - 2015. - С. 21-23.
23. Минеев, В.Г. Агрохимия и биосфера. - М.: Колос, 1984. - 347 с.
24. Митрохина, О.А. Агроэкологические аспекты возделывания озимой пшеницы с применением микроэлементов: монография / О.А. Митрохина, Е.П. Проценко. - Курск: Курский государственный университет, 2013. - 120 с.
25. Прокошев, В.В. Калий и калийные удобрения / В.В. Прокошев, И.П. Дерюгин. - М.: Ледум, 2000. - 185 с.
26. Риш, М.А. Метаболические функции микроэлементов в организме растений животных / Физиологическая роль и практическое применение микроэлементов. - Рига, 1976. - С. 193-210.
27. Свириденко, Н.Ю. Эпидемиология, мониторинг и профилактика заболеваний обусловленных дефицитом йода / Н.Ю. Свириденко, Г.А. Мельниченко // Российский медицинский журнал. - 1999. - Τ 7. - №12. - С. 563-566.
28. Школьник, М.Я. Микроэлементы в жизни растений. - Л.: Наука, 1974. - 324 с.
Органоминеральное удобрение для сельскохозяйственных культур, включающее микроэлемент: йод и макроэлементы: калий, кремний и воду в связанной форме, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит органическую кислоту ЭДТА, при этом компоненты удобрения находятся в следующем соотношении, мг/л:
макроэлементы, мг/л на абсолютно сухое вещество
| калий | 20-25 |
| кремний | 14-16 |
микроэлемент, мг/л не более
| йод | 6-8 |
| органическая кислота ЭДТА | 9,5-10 |
| вода | остальное |
