Кремниевое удобрение

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Кремниевое удобрение выполнено в виде смеси сухого остатка, равномерно распределенного в полиэтиленгликоле с содержанием полиэтиленгликоля 20-50% по массе от массы сухого остатка, где сухой остаток содержит минеральные вещества в мелкодисперсном состоянии и в пересчете на элементы содержит в % по массе сухого остатка: железо - 5-10; цинк 1-5; азот 1-10; калий 1-10; медь 1-5 и кремний - остальное, до 100%. Способ использования кремниевого удобрения заключается в том, что кремниевое удобрение разводят водой в соотношении по массе 1:500-1:2000 и опрыскивают раствором семена или побеги растений до полного смачивания. Изобретения позволяют повысить усвояемость кремниевого удобрения, повысить экономичность применения удобрения, а также обеспечить неограниченные сроки хранения с одновременным усилением эффектов повышения засухоустойчивости, устойчивости к болезням, повышения всхожести семян, обеспечить ускорение роста и прорастания семян, а также повысить урожайность и качество готовой продукции при опрыскивании всходов растений. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к минеральным удобрениям, содержащим кремний, микроэлементы и вещества, облегчающие и упрощающие применение удобрения.

Кремниевые удобрения недостаточно широко применяются в сельскохозяйственной практике, несмотря на их высокую эффективность для повышения урожайности и устойчивости к болезням и вредителям.

Для большинства высших растений кремний (Si) - полезный химический элемент. Он способствует повышению механической прочности листьев и устойчивости растений к грибковым заболеваниям. В присутствии кремния растения лучше переносят неблагоприятные условия: дефицит влаги, несбалансированность питательных элементов, токсичность тяжелых металлов, засоление почв, действие экстремальных температур.

По данным исследователей, применение кремния повышает устойчивость растений к дефициту влаги. Кремний растения могут поглощать через листья при листовых подкормках микроудобрениями. В растениях кремний откладывается преимущественно в эпидермиальных клетках, образуя двойной кутикулярно-кремниевый слой (прежде всего на листьях и корнях), а также клетках ксилемы. Его избыток трансформируется в различные виды фитолитов.

Утолщение стенок эпидермиальных клеток вследствие аккумуляции в них кремниевой кислоты и образования кремнецеллюлозной мембраны способствует более экономичному расходованию влаги. При полимеризации поглощенных растением монокремниевых кислот происходит выделение воды, которую используют растения. С другой стороны, положительное вличние кремния на развитие корневой системы, увеличение ее биомассы способствует улучшению поглощения растением воды. Это способствует обеспеченности тканей растений водой в условиях водного дефицита, что, в свою очередь, влияет на физиолого-биохимические процессы, протекающие в них.

Многие эффекты, вызываемые кремнием, объясняют его модифицирующим влиянием на сорбционные свойства клеток (клеточных стенок), где он может накапливаться в форме аморфного кремнезема и связываться различными органическими соединениями: липидами, белками, углеводами, органическими кислотами, лигнином, полисахаридами. Зафиксировано увеличение в присутствии кремния сорбции клеточными стенками марганца и, как следствие, устойчивости растений к его избытку в среде. Подобный же механизм лежит в основе положительного влияния на растения кремния в условиях избытка ионов алюминия, устраняемого путем формирования Al-Si-комплексов. В форме силикатов возможна иммобилизация избытка ионов цинка в цитоплазме растительной клетки, что установлено на примере устойчивого к повышенным концентрациям цинка. В присутствии кремния ослабляется негативное воздействие на растения кадмия вследствие ограничения транспорта последнего в побеги. В условиях засоленных почв кремний способен препятствовать накоплению в побегах натрия.

При избыточном содержании в среде многих химических элементов кремний полезен для растений. Его соединения способны адсорбировать ионы токсичных элементов, ограничивая их мобильность как в среде обитания, так и в тканях растений.

Соединения кремния увеличивают хозяйственно-ценную часть урожая при тенденции к уменьшению биомассы соломы. В начале вегетации, в фазе кущения, влияние кремния на рост вегетативной массы является существенным и составляет в среднем 14-26%.

Обработка семян соединениями кремния оказывает большое влияние на содержание в зерне фосфора, повышает массу 1000 зерен.

Недостатком применяемых кремниевых удобрений и подкормок, например, согласно патенту Российской федерации RU 2555914 (С2), опубликованному 20.01.2014, МПК: A01N 25/04; A01N 59/14; A61K 31/69; A61K 31/695, является их низкая усвояемость.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является повышения усвояемости кремниевого удобрения, повышение экономичности применения удобрения, а также обеспечение неограниченных сроков хранения с одновременным усилением эффектов повышения засухоустойчивости, устойчивости к болезням, повышения всхожести семян, а также других перечисленных выше полезных свойств кремнийсодержащего удобрения. В частности, изобретение обеспечивает ускорение роста и прорастания семян, а также повышает урожайность и качество готовой продукции при опрыскивании всходов растений. Кроме того, предложенный состав имеет более широкие функциональные возможности, чем известные кремнийсодержащие удобрения, поскольку безопасен при приеме в пищу в малых дозах и может использоваться при откорме, например, домашней птицы.

Для достижения указанного технического результата изобретение выполнено в виде смеси сухого остатка, равномерно распределенного в полиэтиленгликоле с содержанием полиэтиленгликоля 20-50% по массе от массы сухого остатка, где сухой остаток содержит минеральные вещества в мелкодисперсном состоянии и в пересчете на элементы содержит в % по массе сухого остатка:

железо - 5-10;

цинк 1-5;

азот 1-10;

калий 1-10;

медь 1-5

и кремний - остальное до 100%.

При этом в качестве полиэтиленгликоля используется смесь из полиэтиленгликоля 200 и полиэтиленгликоля 400 с содержанием полиэтиленгликоля 400 от 35 до 65% по массе. Кроме того, кремниевое удобрение может содержать кремний в виде чистого кремния в кристаллической форме, в том числе в монокристаллической и поликристаллической форме.

Кремний может быть введен в кремниевое удобрение в крупнодисперсной форме, измельчаемой и диспергируемой после смешения крупнодисперсной формы с полиэтиленгликолем и другими компонентами кремниевого удобрения. Мелкодисперсная форма кремния может быть получена путем диспергирования высокоскоростным диспергатором цикличного типа до достижения максимального размера частиц кремния от 0,005 до 4 мкм. Железо может быть введено в удобрение в виде химических соединений железа со степенью окисления +2 и +3, а медь в виде химических соединений меди со степенью окисления +2.

При использовании удобрения его разводят водой в соотношении удобрение/вода по массе 1:500-1:2000 и опрыскивают раствором семена или побеги растений до полного смачивания.

Железо, медь и цинк могут вводиться в удобрение в виде порошка или химических соединений. При введении в виде химических соединений предпочтительно использовать соединения железа со степенью окисления +2 и +3, меди +2 и цинка 0.

Для приведения кремния в порошкообразное состояние может также использоваться дробление пластинами, шаровая мельница, а также указанно выше дробление в процессе смешивания с полиэтиленгликолем.

Предложенный состав является, по сути, концентратом и предназначен для разведения водой в соотношении 1:500-1:2000 перед применением.

В качестве кремниевого компонента с биогеохимической активностью могут быть использованы твердые химически чистые соединения кремния в кристаллической форме.

Предложенное комплексное кремниевое удобрение не содержит вредных веществ и не имеет запаха, например полиэтиленгликоль широко применяется в косметике и является основой для зубных паст.

Изготовление предложенного удобрения осуществляется либо с использованием предварительного дробления компонентов до размера частиц в тысячные доли микрона, либо дроблением частиц в процессе смешивания с полиэтиленгликолем.

Поскольку частички компонентов имеют наноразмер в тысячные доли микрона, они меньше бактерии примерно в 100 раз и именно эта особенность дает возможность растению усваивать составляющие удобрения непосредственно на клеточном уровне. При этом предложенный состав не теряет свою эффективность при хранении.

Упрочнение кремне-целлюлозной мембраны при использовании предложенного удобрения является одним из важнейших механизмов повышения сопротивляемости растений к внешним неблагоприятным факторам: болезням, насекомым-вредителям, засухе, ветрам и т.д., при этом кремний как действующее вещество удобрения откладывается в листьях, формируя двойной кутикулярно-кремниевый барьер на поверхности, накопление кремния происходит в эпидермисе и проводящих тканях стебля, корней и оболочки зерен, формируя физический барьер на пути патогенов и вредителей.

Другой важной функцией изобретения является стимуляция развития. При протравливании посевного материала раствором удобрения увеличивается количество вторичных и третичных корешков на 30-40% и более. Некорневая обработка (опрыскивание) приводит к увеличению площади листьев и создает благоприятные условия для фотосинтеза. В таких условиях у растений формируются более прочные клеточные стенки, увеличивается механическая прочность, в результате чего снижается опасность полегания посевов и ускоряется восстановление жизнедеятельности после угнетения от применения пестицидов.

При обработке раствором удобрения таких культур, как сахарная свекла и томаты, наблюдается повышение содержания аскорбиновой кислоты (витамина С) и сахаридов.

Удобрение также может применяться в земледелии для минерализации почвы, в животноводстве как биологически активная добавка, улучшающая общее состояние и здоровье животных, и пищевой промышленности для обогащения воды биологически активным кремнием.

В частности, при применении предложенного состава как добавки к питьевой воде при вскармливании цыплят-бройлеров было отмечено увеличение живой массы цыплят-бройлеров, получавших добавку, к концу выращивания на 12,1% по сравнению с контрольной группой, не получавшей добавку.

Кремниевое удобрение согласно изобретению прошло испытания, результаты которых изложены ниже.

Пример 1

Состав с 15% содержания кремния, 4,1% железа, 5,4% азота, 0,89% цинка, 1% меди подвергался воздействию центрифуги с имитацией хранения в течение 10 лет. После разведения до рабочей концентрации не было обнаружено снижение указанных выше биологически активных свойств и образование комков.

Пример 2

Состав с 35,5% содержания кремния, 4,5% железа, 3,2% азота, 1% цинка, 2% меди подвергался воздействию центрифуги с имитацией хранения в течение 15 лет. После разведения до рабочей концентрации не было обнаружено снижение указанных выше биологически активных свойств и образование комков.

Пример 3

Состав с 46,3% содержания кремния, 10% железа, 3,3% азота, 1% цинка, 2,7% меди подвергался воздействию центрифуги с имитацией хранения в течение 5 лет. После разведения до рабочей концентрации не было обнаружено снижение указанных выше биологически активных свойств и образование комков.

1. Кремниевое удобрение, отличающееся тем, что оно выполнено в виде смеси сухого остатка, равномерно распределенного в полиэтиленгликоле с содержанием полиэтиленгликоля 20-50% по массе от массы сухого остатка, где сухой остаток содержит минеральные вещества в мелкодисперсном состоянии и в пересчете на элементы содержит в % по массе сухого остатка:

железо - 5-10;

цинк 1-5;

азот 1-10;

калий 1-10;

медь 1-5

и кремний - остальное до 100%.

2. Кремниевое удобрение по п. 1, отличающееся тем, что в качестве полиэтиленгликоля используется смесь из полиэтиленгликоля 200 и полиэтиленгликоля 400 с содержанием полиэтиленгликоля 400 от 35 до 65% по массе.

3. Кремниевое удобрение по п. 1, отличающееся тем, что кремниевое удобрение содержит кремний в виде чистого кремния в кристаллической форме, в том числе в монокристаллической и поликристаллической форме.

4. Кремниевое удобрение по п. 3, отличающееся тем, что кремний введен в кремниевое удобрение в крупнодисперсной форме, измельчаемой и диспергируемой после смешения крупнодисперсной формы с полиэтиленгликолем и другими компонентами кремниевого удобрения.

5. Кремниевое удобрение по п. 4, отличающееся тем, что мелкодисперсная форма кремния получена путем диспергирования высокоскоростным диспергатором цикличного типа до достижения максимального размера частиц кремния от 0,005 до 4 мкм.

6. Кремниевое удобрение по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит железо в виде химических соединений железа со степенью окисления +2 и +3 и медь в виде химических соединений меди со степенью окисления +2.

7. Способ использования кремниевого удобрения по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что кремниевое удобрение разводят водой в соотношении по массе 1:500-1:2000 и опрыскивают раствором семена или побеги растений до полного смачивания.



 

Похожие патенты:
Изобретения относятся к смеси удобрений и способам использования смеси удобрений для выращивания сельскохозяйственных культур. Способ внесения удобрений включает внесение смеси удобрений в посевы с расходом примерно от 0,5 до 25 галлонов на акр (1,9-94,6 литра на 0,4 Га), при этом смесь удобрений содержит: приблизительно от 0,1 до 10% азотосодержащего материала в пересчете на элементарный азот; приблизительно от 0,1 до 40% фосфорсодержащего материала в пересчете на содержание P2O5, приблизительно от 0,1 до 30% калийсодержащего материала в пересчете на содержание K2О; приблизительно от 0,1 до 1% микроэлементов; и приблизительно от 1 части на миллион до 5 частей на миллион регулятора роста растений.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ кислотной переработки бедного фосфатного сырья заключается в том, что сырье подвергают разложению 10÷40%-ным избытком 1,0÷5,6 молярной азотной кислоты, в которую предварительно добавляют 0,5÷50 мол.% сульфата калия по отношению к СаО, содержащемуся в исходном сырье; полученную при разложении суспензию фильтруют, нерастворимый осадок удаляют, при этом как процесс разложения, так и процесс фильтрования проводят при температуре 10÷35°C.
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Удобрение содержит массовую долю сульфата аммония коксохимического в порошкообразном виде, массовую долю доломитовой (известняковой) муки, причем дополнительно содержит массовую долю фосфоритной муки, массовую долю порошкообразного хлорида калия.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение (NPK) содержит нитрат аммония, сульфат кальция безводный, дигидрофосфат калия, причем массовая доля общего азота от 13-15%, массовая доля общих фосфатов в пересчете на P2O5 от 9-10%, массовая доля калия в пересчете на K2O от 13-15%.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение (NPK) содержит нитрат аммония, моноаммонийфосфат, сульфат кальция безводный, нитрат калия, хлорид аммония, причем массовая доля общего азота от 13-15%, массовая доля общих фосфатов в пересчете на Р2О5 от 11-15%, массовая доля калия в пересчете на К2О от 7-8%.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Комплексное гранулированное удобрение содержит минеральные составляющие, в качестве которых удобрение содержит обогащенный глауконит и минеральные удобрения, причем дополнительно содержит в качестве минеральных составляющих бентонит, диатомит, воду.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Минерально-органическое удобрение для подкормки садовых роз содержит органическое составляющее и минеральные компоненты, причем в качестве органического составляющего использован биогумус, а в качестве минеральных компонентов двойной суперфосфат, аммиачная селитра, медный купорос и сульфат калия.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Минерально-органическое удобрение для подкормки садовых роз содержит минеральные компоненты, причем в качестве минеральных компонентов использованы зола котельных на твердом топливе, двойной суперфосфат, аммиачная селитра, медный купорос и сульфат калия.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Минерально-органическое удобрение для подкормки садовых роз содержит органическое составляющее и минеральные компоненты, причем в качестве органического составляющего использован избыточный активный ил биологической очистки предприятий коммунального хозяйства, а в качестве минеральных компонентов - двойной суперфосфат, аммиачная селитра, борная кислота и сульфат калия.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Минерально-органическое удобрение для подкормки садовых роз содержит минеральные компоненты, причем в качестве минеральных компонентов оно содержит технический грунт, двойной суперфосфат, натриевую селитру, буру и сульфат калия.

Изобретение может быть использовано в производстве наполнителей, добавок к почве для выращивания растений, для утяжеления буровых растворов, защиты от радиоактивного и электромагнитного излучения.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к составам микроудобрений и усилителей роста сельскохозяйственный культур. Средство для стимулирования роста сельскохозяйственных культур включает соли титана, микроэлементы, подобранные в соответствии с культурой и состоянием почвы, водный раствор аммиака.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ улучшения питательного режима растений предусматривает внесение совместно с минеральными удобрениями вулканических пеплов в качестве катализаторов биогеохимических и микробиологических процессов в почвах в количестве 2,5-5,0 т/га.

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.
Изобретение предназначено для использования в качестве биостимулятора роста растений, удобрений, в качестве кормовой добавки, предназначенной для потребления животными, а также в качестве пищевой добавки, предназначенной для потребления человеком.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения раствора минерального удобрения для некорневой подкормки растений на основе солей макро- и микроэлементов с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты, причем рабочий раствор содержит прилипатель, а также хелаты микроэлементов.
Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве. Для приготовления раствора для подкормки плодовых деревьев готовят исходный раствор смешением раствора FeSO4 с раствором перекиси водорода.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения смеси микроэлементной на основе лимонной и оксиэтилидендифосфоновой кислот, содержащей композицию микроэлементов в виде органоминеральных комплексов марганца, железа, цинка, кобальта, молибдена, меди и неорганических соединений магния и бора, причем исходные компоненты вводятся в раствор лимонной кислоты в строго определенной последовательности, а именно: сульфат марганца, сульфат железа, окись цинка, нитрат кобальта, молибденовокислый аммоний, сульфат меди, окись магния или окись цинка, борная кислота - затем оксиэтилидендифосфоновая кислота с целью обеспечения pH среды в интервале 1,2÷2,2 в течение всего производственного цикла.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Для корневой подкормки винограда на песчаных почвах производят внесение азотных, фосфорных, калийных удобрений гидробуром под корень на глубину 25-30 см в фазе начала сокодвижения совместно с борной кислотой при следующем соотношении компонентов действующего вещества на один гектар: азота - 90 кг, фосфора - 90 кг, калия - 90 кг, борной кислоты - 3 кг.

Изобретение относится к биотехнологии. Состав среды для культивирования растения семейства Рясковые (Lemna minor) в условиях in vitro включает фосфат калия монозамещенный - KH2PO4, четырехводный нитрат кальция - Ca(NO3)2×4H2O, нитрат калия - KNO3, семиводный сульфат магния - MgSO4×7H2O, двуводный молибдат натрия - Na2MoO4×2H2O, семиводный сульфат цинка - ZnSO4×7H2O, двунатриевый дигидрат этилендиаминтетрауксусной кислоты - Nа2ЭДТА×2H2O и борную кислоту - H3BO3, дополнительно содержит калия йодид - KI, кобальта хлорид - CoCl2×6H2O, глицин, глутамин, тиамин, пиридоксин, фолиевую кислоту, семиводный сульфат железа - FeSO4×7H2O, пятиводный сульфат марганца - MnSO4×5H2O, фруктозу и пятиводный сульфат меди - CuSO4×5H2O.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Кремниевое удобрение выполнено в виде смеси сухого остатка, равномерно распределенного в полиэтиленгликоле с содержанием полиэтиленгликоля 20-50 по массе от массы сухого остатка, где сухой остаток содержит минеральные вещества в мелкодисперсном состоянии и в пересчете на элементы содержит в по массе сухого остатка: железо - 5-10; цинк 1-5; азот 1-10; калий 1-10; медь 1-5 и кремний - остальное, до 100. Способ использования кремниевого удобрения заключается в том, что кремниевое удобрение разводят водой в соотношении по массе 1:500-1:2000 и опрыскивают раствором семена или побеги растений до полного смачивания. Изобретения позволяют повысить усвояемость кремниевого удобрения, повысить экономичность применения удобрения, а также обеспечить неограниченные сроки хранения с одновременным усилением эффектов повышения засухоустойчивости, устойчивости к болезням, повышения всхожести семян, обеспечить ускорение роста и прорастания семян, а также повысить урожайность и качество готовой продукции при опрыскивании всходов растений. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх