RU2541405C2 - Комплексное микроудобрение и способ его получения - Google Patents
Комплексное микроудобрение и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541405C2 RU2541405C2 RU2013128266/13A RU2013128266A RU2541405C2 RU 2541405 C2 RU2541405 C2 RU 2541405C2 RU 2013128266/13 A RU2013128266/13 A RU 2013128266/13A RU 2013128266 A RU2013128266 A RU 2013128266A RU 2541405 C2 RU2541405 C2 RU 2541405C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- potassium
- fullerenol
- nitrate
- solution
- plants
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000012224 working solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- -1 mono-substituted potassium phosphate Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 claims description 34
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 claims description 34
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- VSOYJNRFGMJBAV-UHFFFAOYSA-N N.[Mo+4] Chemical compound N.[Mo+4] VSOYJNRFGMJBAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 5-[6-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]benzimidazol-1-yl]-3-[1-[2-(trifluoromethyl)phenyl]ethoxy]thiophene-2-carboxamide Chemical compound C=1C=CC=C(C(F)(F)F)C=1C(C)OC(=C(S1)C(N)=O)C=C1N(C1=C2)C=NC1=CC=C2CN1CCN(C)CC1 ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 abstract description 11
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 abstract 2
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 abstract 2
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 abstract 2
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 abstract 2
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 abstract 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 58
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 241000209219 Hordeum Species 0.000 description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 8
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 6
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 6
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 235000012045 salad Nutrition 0.000 description 5
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 4
- 235000010799 Cucumis sativus var sativus Nutrition 0.000 description 4
- 235000017879 Nasturtium officinale Nutrition 0.000 description 4
- 240000005407 Nasturtium officinale Species 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 4
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 4
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 4
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 4
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 3
- 229930002869 chlorophyll b Natural products 0.000 description 3
- NSMUHPMZFPKNMZ-VBYMZDBQSA-M chlorophyll b Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C=O)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 NSMUHPMZFPKNMZ-VBYMZDBQSA-M 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 3
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000004201 Lactuca sativa var. crispa Species 0.000 description 2
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 2
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229930002868 chlorophyll a Natural products 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 2
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 2
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000000366 soil substitute Substances 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 2
- QLOKJRIVRGCVIM-UHFFFAOYSA-N 1-[(4-methylsulfanylphenyl)methyl]piperazine Chemical compound C1=CC(SC)=CC=C1CN1CCNCC1 QLOKJRIVRGCVIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical class [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003184 C60 fullerene group Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L EDTA disodium salt (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000132456 Haplocarpha Species 0.000 description 1
- 241000208822 Lactuca Species 0.000 description 1
- 235000015802 Lactuca sativa var crispa Nutrition 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- ICSSIKVYVJQJND-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ICSSIKVYVJQJND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 239000001752 chlorophylls and chlorophyllins Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000361 cobalt sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940044175 cobalt sulfate Drugs 0.000 description 1
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000008642 heat stress Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000021073 macronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003359 percent control normalization Methods 0.000 description 1
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 230000001863 plant nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002786 root growth Effects 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N sodium tungstate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][W]([O-])(=O)=O XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Изобретение относятся к сельскому хозяйству. Комплексное микроудобрение, которое имеет в своем составе борную кислоту, аммоний молибденовокислый и метасиликат калия или натрия, причем дополнительно содержит в качестве органической компоненты, выполняющей функции комплексообразователя - фуллеренол, полученный прямым каталитическим окислением фуллерена C60 щелочью, состава C60(OH)n1On2, где nl+n2=12÷34, а также кальций азотнокислый четырехводный, калий азотнокислый, калий хлористый, калий фосфорнокислый однозамещенный, магний сернокислый семиводный. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Способ получения комплексного микроудобрения включает приготовление рабочего раствора путем растворения и смешивания в водопроводной воде неорганических солей макро- и микроэлементов в следующей последовательности: кальций азотнокислый четырехводный, калий азотнокислый, калий хлористый, калий фосфорнокислый однозамещенный, магний сернокислый семиводный, метасиликат калия или натрия, борная кислота, аммоний молибденовокислый с получением раствора макро- и микроэлементов и добавлением к нему водного раствора фуллеренола, состава С60(OH)n1On2, где nl+n2=12÷34, при этом pH рабочего раствора равен 5,5-6,0. Изобретения позволяют создать комплексное водорастворимое микроудобрение с ростостимулирующими, фитопротекторными и адаптогенными свойствами. 2 н.п. ф-лы, 13 табл.
Description
Изобретение относится к области наноиндустрии и сельского хозяйства и может найти широкое применение при возделывании сельскохозяйственных культур в полевых и регулируемых условиях.
Для интенсификации производства и стабильного получения высоких урожаев качественной растительной продукции в РФ существует потребность сельского хозяйства в разработке и внедрении новых экологически безопасных и высокоэффективных препаратов комплексного положительного действия на растения: стимуляционного, адаптогенного, фитопротекторного. В то же время потребность в расширении сферы применения наноматериалов и внедрении их в сельское хозяйство делает актуальным разработку на их основе препаратов с вышеуказанными свойствами.
Наноматериалы фуллеренолы - полигидроксилированные водорастворимые производные фуллеренов, являющихся аллотропной модификацией углерода и характеризующихся в отличие от других его форм - алмаза и графита, - строго определенными по молекулярному весу и свойствам молекулами. По отношению к биологическим объектам к настоящему времени идентифицированы такие качества фуллеренолов как: антиоксидантные свойства, противовирусная и антимикробная активность, способность проникать через клеточные стенки и биологические мембраны и при этом служить переносчиками ряда биологически активных веществ к клеткам-мишеням. Все это свидетельствует о возможности применения указанных наноматериалов, в частности, в растениеводстве для повышения продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных культур.
Аналогов - препаратов на основе фуллеренолов для использования в растениеводстве к настоящему времени не создано.
В качестве функциональных аналогов, содержащих в качестве комплексообразователей органические соединения и необходимые для жизнедеятельности растений макро- и микроэлементы можно рассматривать органо-минеральные микроудобрения.
Известно комплексное микроудобрение и способ его получения, изложенные в заявке на изобретение RU 2004100512, МПК 7 C05F 11/02, C05F / 3/00, заявлено 05.01.2004. Микроудобрение содержит гуминовые кислоты, микроэлементы для питания растений, в том числе медь сернокислую, вспомогательные вещества - элементы минерального питания растений, в том числе цинк сернокислый, кобальт сернокислый, аммоний молибденовокислый, и отличается дополнительным содержанием марганца сернокислого, трилона Б и органического прилипателя, в качестве которого используют поливиниловый спирт в 5%-ном растворе при указанном в формуле изобретения соотношении компонентов. Несмотря на положительное действие этого микроудобрения на растения, к его недостаткам следует отнести отсутствие в составе указанного микроудобрения микроэлементов, важных для жизнедеятельности растений - бора и железа, а главное - кремния, соединения которого обладают фитопротекторными свойствами, положительно воздействуют на обменные процессы растений, способствуют повышению эффективности минерального питания и увеличению устойчивости к стрессовым факторам.
Известен способ стимулирования роста растений (пат. РФ №2088086, 6 МПК A01N 59/00, заявлено 09.01.1992, опубл. 27.08.1997 г.), заключающийся в обработке семян и поливе растений в период вегетации водным раствором, содержащим 10-6-10-4 моль/л перекиси водорода, 10-6-10-5 г/ион ионов меди и 10-6-2·10-6 моль/л щавелевой кислоты. Недостатком является отсутствие в составе указанного микроудобрения основных макроэлементов и других важных для жизнедеятельности растений микроэлементов, соединения которых обладают фитопротекторными и адаптогенными свойствами, положительно воздействуют на обменные процессы растений, способствуют повышению эффективности минерального питания и увеличению устойчивости к стрессовым факторам.
Наиболее близким к заявляемому микроудобрению является комплексное водорастворимое микроудобрение по авторскому свидетельству СССР №743641, МКл.2 A01G 31/00, C05D 9/02, заявл. 20.10.78, которое принято нами за прототип. Это микроудобрение, используемое для обработки растений и предназначенное для интенсивного выращивания растений в защищенном грунте, содержит 15 микроэлементов, в числе которых (в весовых %) борная кислота (0,004-0,01), кобальт хлористый (0,001-0,003) и медь сернокислая (0,001-0,003), и дополнительно включает метасиликат калия или натрия (0,30-0,35) и микроэлементы: железо сернокислое закисное (0,02-0,06), алюминий сернокислый (0,006-0,020), марганец сернокислый (0,002-0,008), цинк сернокислый (0,001-0,004), калий йодистый (0,001-0,004), калий бромистый (0,001-0,004), аммоний молибденовокислый (0,001-0,003), натрия вольфрамат (0,0006-0,001), калия хромат (0,0004-0,002) и аммония ванадат (0,0004-0,001), и в качестве хелатообразователя азотную или лимонную кислоту, которую берут в количестве, необходимом для установления реакции раствора до pH 5,5-6,0.
К недостаткам прототипа - микроудобрения следует отнести небольшой срок хранения препарата (до трех месяцев) без нарушения его функциональности, что связано с применением в качестве комплексообразователя лимонной или азотной кислот, активно потребляемых микроорганизмами. Кроме того, наличие в составе прототипа указанных комплексообразователей не обеспечивает высокую фитопротекторную функцию препарата против фитопатогенных микроорганизмов. К недостаткам прототипа также можно отнести сложность микроэлементного состава. В ранее проведенных нами исследованиях установлено, что количество микроэлементов возможно сократить без ущерба для эффективности микроудобрения, при этом снижется его себестоимость.
Известен способ получения жидкого гуминового удобрения (Патент РФ №2181710, C05F 11/02, C05F 3/00, заявлен 09.08.2000, опубл. 27.04.2002), заключающийся в том, что расчетное количество биогумуса смешивают с торфом, обрабатывают раствором гидроокиси калия, смесь отстаивают дважды в течение 19-24 часов, затем смешивают с набором микроэлементов, включающим медь и/или бор, а также дополнительно цинк или магний, молибден, и/или кобальт или селен, и/или окись кремния. Недостатком данного способа является длительность и сложность процесса приготовления раствора, содержащего гуминовые кислоты.
Известен также способ получения комплексного микроудобрения, изложенный в описании изобретения по указанному выше авторскому свидетельству СССР №743641. Способ состоит в том, что готовят два маточных компонентных водных раствора микроэлементов и метасиликата калия или натрия, которые хранят при комнатной температуре в раздельных резервуарах. Для приготовления маточного раствора микроэлементов используют перечисленные выше их соли (в форме кристаллогидратов) в указанных в прототипе количествах, которые растворяют в водопроводной воде, подкисленной посредством добавления азотной или лимонной кислоты (5-10 г/л) до pH 2,5-3,0. Для приготовления маточного раствора, содержащего кремний, метасиликат калия или натрия растворяют в водопроводной воде до уровня содержания SiO2 в форме Si(OH)4 - 0,12-0,13 г/л. Для приготовления рабочего раствора, указанного в прототипе, маточные водные растворы смешивают в водопроводной воде в количестве 20-40 г/л.
Этот способ условно принят нами за прототип.
К недостаткам способа-прототипа следует отнести использование азотной или лимонной кислоты в качестве комплексообразователя, что не обеспечивает высокую биологическую эффективность препарата. Кроме этого, необходимость приготовления двух маточных растворов усложняет процесс его производства, делая его более материалоемким и затратным.
Задачей настоящего технического решения является создание нового комплексного водорастворимого микроудобрения с ростстимулирующими, фитопротекторными и адаптогенными свойствами, а также разработка способа его получения, что обеспечит повышение продуктивности и увеличение устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды. Заявляемое биологически активное микроудобрение может служить для предпосевной обработки семян и внекорневой обработки растений на протяжении вегетационного периода.
Это достигается тем, что комплексное водорастворимое микроудобрение, имеющее в своем составе борную кислоту, аммоний молибденовокислый и метасиликат калия или натрия, дополнительно содержит в качестве органической компоненты, выполняющей функции комплексообразователя - фуллеренол, полученный прямым каталитическим окислением фуллерена С60 щелочью, а также кальций азотнокислый четырехводный, калий азотнокислый, калий хлористый, калий фосфорнокислый однозамещенный, магний сернокислый семиводный в количествах (г/л водопроводной воды):
| кальций азотнокислый четырехводный | 0,20-0,30 |
| калий азотнокислый | 0,050-0,055 |
| калий хлористый | 0,020-0,025 |
| калий фосфорнокислый однозамещенный | 0,050-0,055 |
| магний сернокислый семиводный | 0,102-0,107 |
| метасиликат калия или натрия | 0,002-0,003 |
| борная кислота | 0,010-0,015 |
| аммоний молибденовокислый | 0,006-0,007 |
фуллеренол, полученный прямым
| каталитическим окислением фуллерена С60 | 0,006-0,025 |
щелочью, состава С60(OH)n1On2, где
n1+n2=12÷34
Способ получения комплексного микроудобрения включает приготовление рабочего раствора путем растворения и смешивания в водопроводной воде неорганических солей макро- и микроэлементов в следующей последовательности: кальций азотнокислый четырехводный; калий азотнокислый; калий хлористый; калий фосфорнокислый однозамещенный; магний сернокислый семиводный; метасиликат калия или натрия; борная кислота; аммоний молибденовокислый с получением раствора макро- и микроэлементов и добавлением к нему водного раствора фуллеренола, полученного прямым каталитическим окислением фуллерена С60 щелочью, состава C60(OH)n1On2, где n1+n2=12÷34, при этом pH рабочего раствора равен 5,5-6,0.
Существенность признаков предполагаемого изобретения подтверждается следующим.
В патентной и научно-технической литературе описано большое количество различных методов синтеза фуллеренолов.
Фуллеренол C60(OH)24 может быть получен щелочным гидролизом полибромзамещенного фуллерена C60Br24 (A. Djordjevic, M. Vojinovic-Miloradov, N. Petranovic et al. Synthesis and characterization of water-soluble biologically active C60(OH)24. Archive of Oncology, 1997, 5(3), 139-41). Недостатком указанного метода является необходимость синтеза и очистки первичного бромпроизводного фуллерена состава C60Br24.
В статье K. Kokubo, K. Matsubayashi, H. Tategaki et al. Facile Synthesis of Highly Water-Soluble Fullerenes More Than Half-Covered by Hydroxyl Groups. ACS Nano, 2008, 2 (2), 327-333) описан процесс получения фуллеренолов с различным брутто-составом и структурой, в частности C60(ОН)36·8Н2О и C60(ОН)40·9H2O, в котором исходным материалом служила ограничено растворимая в воде производная фуллерена C60-С60(ОН)12. Недостатком указанного метода является необходимость синтеза первичного соединения состава C60(ОН)12.
Известны способы получения фуллеренолов непосредственно из фуллерена C60. Каталитическим окислением фуллерена C60 щелочью получали фуллеренол С60(ОН)26,5 (Li J., Takeuchi A., Ozawa М, Li X., Saigo K., Kitazawa К. C60 fullerol formation catalysed by quaternary ammonium hydroxide. J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1993, 1784-1785), а также смесь полигидрокислированных фуллеренов C60 с общей формулой: C60(OH)nlOn2(ONa)n3, n1+n2+n3=12÷34 (К.Н. Семенов, Д.Г. Летенко, Н.А. Чарыков и др. Синтез и идентификация фуллеренола, полученного методом прямого окисления. Журн. прикл. химии, 2010, т.83, 12, С.1948-1952). В более поздней работе (K.N. Semenov, N.A. Charykov, V.A. Keskinov. Fullerenol Synthesis and Identification. Properties of the Fullerenol Water Solutions. J. Chem. Eng. Data, 2011, 56, 230-239) было показано, что фуллеренол, полученный прямым каталитическим окислением фуллерена C60 щелочью, может иметь состав C60(OH)n1On2 и C60(OH)n1On2(ONa)n3, где n1+n2+n3=12÷34.
В нашем случае, в качестве органической компоненты, выполняющей функции комплексообразователя, использовали фуллеренол, полученный прямым каталитическим окислением фуллерена C60 щелочью, состава C60(OH)n1On2, где n1+n2=12÷34.
Рабочий раствор комплексного микроудобрения готовят непосредственно перед обработкой семян и вегетирующих растений следующим образом: к раствору макро- и микроэлементов, неорганические соли которых смешиваются в разбавленном виде непосредственно перед обработкой растений, добавляют водный раствор фуллеренола, полученный прямым каталитическим окислением фуллерена C60 щелочью, состава C60(OH)n1On2 где n1+n2=12÷34 (далее фуллеренол).
Ранее проведенные исследования влияния фуллеренола в различных концентрациях на растения показали, что минимальные их значения, при которых наблюдается положительный эффект, судя по реакции корней и побегов проростков после обработки семян, находятся в диапазоне 6-25 мг/л (табл.1 и 2). При меньших концентрациях фуллеренол не оказывает достоверного влияния на растения, при концентрациях в диапазоне 25-100 мг/л - действие фуллеренола преимущественно оказывает сходный по силе эффект, что и при 25 мг/л, при концентрациях свыше 150 мг/л - наблюдается снижение относительно контроля показателей роста растений.
| Таблица 1. | ||||
| Длина корней и побегов проростков кресс-салата при обработке семян фуллеренолом (Ф) в различных концентрациях | ||||
| Концентрация Ф в воде, мг/л | Длина корней (мм) | % от контроля | Длина побегов (мм) | % от контроля |
| 500 мг/л Ф | 65,8±5,1* | 67,3* | 39,2±2,3 | 104,3 |
| 100 мг/л Ф | 80,6±6,6* | 82,4* | 42±2,5* | 111,7* |
| 50 мг/л Ф | 98,5±5,2 | 100,7 | 42,3±1,2* | 112,5* |
| 25 мг/л Ф | 105,9±8,3 | 108,3 | 41,4±1,5* | 110,1* |
| 10 мг/л Ф | 114,4±7,6* | 117* | 36,5±1,9 | 97,1 |
| 5 мг/л Ф | 118±7,6* | 120,7* | 35,8±1,4 | 95,2 |
| 1 мг/л Ф | 94,2±6,2 | 96,3 | 36,2±1,6 | 96,3 |
| 0,01 мг/л Ф | 97,3±10,2 | 99,5 | 37,3±1,8 | 99,2 |
| контроль (вода) | 97,8±7,1 | 100 | 37,6±1,8 | 100 |
| Примечание: * - значение достоверно отличается от контрольного на 5%-ном уровне значимости. | ||||
| Таблица 2. | ||||||
| Параметры проростков ячменя через сутки экспозиции корней в растворах фуллеренола (Ф) различной концентрации (% от контроля в воде) | ||||||
| Концентрация Ф в воде, мг/л | Скорость удлинения побегов, % (dl/dtsh) | Скорость удлинения корней, % (dl/dtr) | Продольная растяжимость, % (δl) | Поперечная растяжимость, % (δD/D) | Гидравлическая проводимость мембран, % (Lp) | Внутрикорневое осмотическое давление, % (П) |
| 1100 | 88±5* | 61±7* | 86±5* | 122±7* | 102±12 | 142±12* |
| 150 | 100±4 | 121±5* | 95±5 | 118±5* | 123±12* | 128±8* |
| 75 | 95±4 | 126±4* | 108±3* | 111±5* | 110±10 | 126±7* |
| 50 | 94±5 | 126±6* | 112±4* | 119±6* | 120±12* | 118±6* |
| 25 | 95±6 | 124±3* | 114±5* | 126±7* | 134±14* | 112±7* |
| 14 | 96±3 | 124±4* | 119±5* | 131±7* | 150±32* | 104±8 |
| 7 | 90±6 | 112±4* | 112±4* | 116±5* | 120±7* | 105±10 |
| 3 | 96±5 | 104±5 | 101±5 | 97±5 | 107±8 | 91±9 |
| 0 (контроль) | 100±4 | 100±3 | 100±3 | 100±5 | 100±5 | 100±8 |
| Примечание: * - значение достоверно отличается от контрольного на 5%-ном уровне значимости. Параметры dl/dtsh - скорость удлинения побегов, мм/час; dl/dtr - скорость удлинения корней, мм/час; δl - продольная растяжимость, мм; δD/D - поперечная растяжимость, мм; Lp - гидравлическая проводимость мембран, м/(МПа с); П - внутрикорневое осмотическое давление, МПа оценивали по методике, описанной в работе (Ктиторова И.Н., Скобелева О.В. Снижение гидравлической проводимости мембран клеток ризодермы при дефиците нитрата связано с закислением у поверхности корня // Физиология растений. 2008. Т.55. С.690-698) | ||||||
Для приготовления раствора макро- и микроэлементов используются их неорганические соли, которые растворяют в водопроводной воде в последовательности и количестве, представленных в таблице 3, после чего в раствор макро- и микроэлементов добавляется водный раствор фуллеренола в концентрациях 6-25 мг/л раствора.
При этом количество каждого вещества, содержащего макро- и микроэлемент, экспериментально обосновано и подобрано для усиления положительного эффекта на растения фуллеренола. Показано, что при меньшей концентрации макро- и микроэлементов эффективность микроудобрения на основе фуллеренола падает, при большей - достоверно не отличается от наблюдаемой в указанном диапазоне.
| Таблица 3. | |
| Содержание макро- и микроэлементов в рабочем растворе биологически активного микроудобрения на основе фуллеренола | |
| Название вещества | Количество вещества, г/л |
| кальций азотнокислый четырехводный, | 0,20-0,30 |
| калий азотнокислый | 0,050-0,055 |
| калий хлористый | 0,020-0,025 |
| калий фосфорнокислый однозамещенный | 0,050-0,055 |
| магний сернокислый семиводный | 0,102-0,107 |
| метасиликат калия или натрия | 0,002-0,003 |
| борная кислота | 0,010-0,015 |
| аммоний молибденовокислый | 0,006-0,007 |
| фуллеренол | 0,006-0,025 |
При этом pH рабочего раствора равен 5,5-6,0.
Рабочий раствор готовиться непосредственно перед обработкой растений и может храниться при комнатной температуре в течение недели.
Для доказательства достигаемого технического результата предложенным микроудобрением и способом его получения были проведены эксперименты по установлению эффективности его действия.
В регулируемых благоприятных для роста и развития растений условиях, когда проявление дополнительных средств воздействия на растение наименее эффективно, предложенное микроудобрение при некорневой обработке им растений ячменя, огурца, салата обеспечивало прибавку их биомассы относительно контроля (некорневая обработка водой) на 8%, 29% и 39% соответственно и относительно прототипа - на 4%, 4% и 15% соответственно (табл.4).
| Таблица 4. | ||
| Биомасса растений в регулируемых условиях при некорневой обработке микроудобрением на основе фуллеренола (Ф) | ||
| Вариант некорневой обработки растений | Масса вегетативной надземной части | |
| мг | % от контроля | |
| Ячмень (период трубкования) | ||
| Вода (контроль) | 5500±260 | 100 |
| Микроудобрение на основе Ф | 5930±480 | 108 |
| Прототип | 5700±350 | 104 |
| Огурец (период плодоношения) | ||
| Вода (контроль) | 655,3±56,1 | 100±9 |
| Микроудобрение на основе Ф | 845,7±56,7* | 129,2±9* |
| Прототип | 812,4±64,3* | 123,9±8* |
| Салат (15 дней от высева рассадой) | ||
| Вода (контроль) | 163,9±12,3 | 100±8 |
| Микроудобрение на основе Ф | 228,7±20,3* | 139,5±9* |
| Прототип | 198,6±13,9* | 121,2±8* |
| Примечание: * - значение достоверно отличается от контрольного на 5%-ном уровне значимости. | ||
Некорневое воздействие микроудобрением на основе фуллеренола способствовало увеличению урожая плодов томата на 17%, огурца - на 28% относительно контроля (обработка водой) и на 7% и 9% - относительно прототипа (табл.5 и 6).
| Таблица 5. | ||||||||
| Продуктивность томата при некорневой обработке растений микроудобрением на основе фуллеренола (Ф) | ||||||||
| Вариант некорневой обработки растений | Кол-во плодов, шт./растение | Средняя масса одного плода, г. | Масса плодов, г/растение. | Урожай плодов | ||||
| кг/м | % от контроля | |||||||
| Вода (контроль) | 8,2±0,5 | 55±4,7 | 451±50,5 | 9,9±0,6 | 100 | |||
| Микроудобрение на основе Ф | 9,4±0,6* | 62,0±5,4* | 580±54,5* | 11,6±0,9* | 117* | |||
| Прототип | 8,5±0,6 | 58±6,8 | 493±58,4 | 10,8±0,9 | 109 | |||
| Примечание: * - значение достоверно отличается от контрольного на 5%-ном уровне значимости. | ||||||||
| Таблица 6. | ||||||||
| Продуктивность огурца при некорневой обработке растений микроудобрением на основе фуллеренола (Ф) | ||||||||
| Вариант некорневой обработки растений | Масса плодов, г/растение. | Урожай плодов | ||||||
| кг/м2 | % от контроля | |||||||
| Вода (контроль) | 1308,9±100,8 | 10,5±0,6 | 100 | |||||
| Микроудобрение на основе Ф | 1678,7±109,3* | 13,4±0,9* | 128* | |||||
| Прототип | 1532,9±104,9* | 12,3±0,9* | 117* | |||||
| Примечание: * - значение достоверно отличается от контрольного на 5%-ном уровне значимости. | ||||||||
В естественных условиях микрополевого опыта некорневая обработка растений кресс-салата и листового салата разработанным микроудобрением на основе фуллеренола вызывала прибавку их биомассы на 63% и 46% относительно контроля (некорневая обработка водой) и на 15% и 11% относительно прототипа (табл.7).
| Таблица 7. | ||
| Масса кресс-салата и листового салата при некорневой обработке растений микроудобрением на основе фуллеренола (Ф) в полевых условиях | ||
| Некорневая обработка растений | Сырая масса | |
| г/растение | % от контролю | |
| Кресс-салат | ||
| Вода | 4,8±0,4 | 100±4 |
| Микроудобрение на основе Ф | 7,8±0,4* | 163±9* |
| Прототип | 6,8±0,4* | 142±6* |
| Салат | ||
| Вода | 125,3±7,4 | 100±6 |
| Микроудобрение на основе Ф | 183,2±7,4* | 146±9* |
| Прототип | 164,4±8,2* | 131±8* |
| Примечание: * - значение достоверно отличается от контрольного (в соответствующем растворе без Ф) на 5%-ном уровне значимости | ||
Положительный эффект действия предложенного микроудобрения на основе фуллеренола обусловливается комплексом полезных свойств микроудобрения, а именно: способностью связывать свободные радикалы (антиоксидантные свойства), служить переносчиком элементов питания в растения, интенсифицировать процессы биосинтеза хлорофиллов и др. соединений и др.
На примере изучения изменения концентрации закиси азота (источника свободных радикалов) в питательном растворе показано, что УФ-В облучение растений вызывает увеличение ее концентрации на 48% - до 0,99 ppm (табл.8). Некорневая обработка растений ячменя микроудобрением на основе фуллеренола обеспечивает достоверное снижение (на 16%) концентрации закиси азота в питательном растворе относительно контроля в благоприятных и стрессовых условиях, полностью нивелируя действие окислительного стресса, вызванного УФ-В облучением.
| Таблица 8. | ||
| Концентрации закиси азота в питательном растворе при некорневой подкормке ячменя микроудобрением на основе фуллеренола (Ф) в благоприятных условиях и при облучении растений УФ-В радиацией (доза 20 кДж/м2) | ||
| Вариант некорневой обработки | Закись азота | |
| ppm | % от контроля | |
| Благоприятные условия | ||
| Вода (контроль) | 0,67 | 100 |
| Микроудобрение на основе Ф | 0,56* | 83,6* |
| Облучение растений УФ-В радиацией | ||
| Контроль | 0,99* | 147,8* |
| Микроудобрение на основе Ф | 0,56* | 83,6* |
| * - значение достоверно отличается от контрольного на 5% уровне значимости | ||
Выявлено, что в условиях теплового стресса, когда корни проростков растений после предэкспозиции их в растворе макро- и микроэлементов, входящих в состав предложенного микроудобрения, а также в растворе микроудобрения на основе фуллеренола подвергались действию 10-минутного прогрева при 40-42°C, негативный эффект данного стресса на рост корней и проростков существенно снижался (на 12-16%) (табл.9).
| Таблица 9. | |||
| Влияние микроудобрения на основе фуллеренола (Ф) на проростки пшеницы при тепловом стрессе (в % к контролю, при этом контролем являются растения, выращенные в благоприятных условиях на растворе макро- и микроэлементов, входящих в состав предложенного микроудобрения) | |||
| Варианты опыта | Биофизические параметры | ||
| Скорость удлинения побегов dl/dtsh, % | Скорость удлинения корней, dl/dtr, % | Продольная растяжимость, δl, % | |
| Контроль и стресс | 77±8 | 14±5 | 67±4 |
| Микроудобрение на основе Ф + стресс | 93±6 | 26±5 | 80±5 |
Показано, что при действии солевого стресса в корнеобитаемой среде у контрольных растений ячменя и пшеницы, выращиваемых на растворе макро- и микроэлементов, входящих в состав микроудобрения на основе фуллеренола, наблюдалось резкое торможение роста корней, связанное со снижением продольной растяжимости корней δl и менее выраженное торможение роста побегов (табл.10). Предэкспозиция растений в растворе микроудобрения на основе фуллеренола преимущественно полностью нивелировала негативный эффект последующего солевого стресса на проростки растений. Основная причина ускорения роста корней ячменя и пшеницы в присутствии микроудобрения на основе фуллеренола - увеличение продольной растяжимости корней в зоне роста δl.
| Таблица 10. | ||||||
| Влияние микроудобрения на основе фуллеренола (Ф) на проростки ячменя и пшеницы при солевом стрессе (в % к контролю*) | ||||||
| Параметры проростков | Ячмень | Пшеница | ||||
| Условия экспозиции корней | Условия экспозиции корней | |||||
| Контроль | Контроль и стресс | Микро удобрение на основе Ф и стресс | Контроль | Контроль и стресс | Микро- удобрение на основе Ф и стресс | |
| Скорость удлинения побегов dl/dtsh, % | 100±5 | 71±7* | 81±8* | 100±5 | 78±8* | 95±8 |
| Скорость удлинения корней, dl/dtr, % | 100±6 | 31±5* | 135±13* | 100±6 | 53±4* | 101±8 |
| Продольная растяжимость, δl, % | 100±4 | 60±5* | 105±6 | 100±4 | 72±6* | 90±7 |
| Примечание: * "контроль" - корни в растворе макро- и микроэлементов, входящих в состав микроудобрения; "контроль и стресс" - корни растворе макро- и микроэлементов + 4,4 г NaCl/л раствора; "микроудобрение на основе Ф и стресс" - корни в рабочем растворе микроудобрения на основе Ф + 4,4 г NaCl/л раствора. | ||||||
Введение в корнеобитаемую среду микроудобрения на основе фуллеренола и некорневая обработка им растений способствовали существенному увеличению содержания в растениях основных макроэлементов и подвижных их форм, а также содержания белкового азота.
Так, некорневая обработка растений микроудобрением на основе фуллеренола обеспечивает увеличение в их надземной части валового содержания азота на 30%, фосфора - на 43%, калия - на 15%, содержания небелкового азота - на 62%, белкового азота - на 27%, нитратного азота - на 20%, аммонийного азота - на 49% (табл.11). Отмечено также увеличение содержания пигментов хлорофиллов в листьях растений, а именно: содержание хлорофилла а увеличивается на 7% (тенденция), тогда как хлорофилла b - на 25%, сумма хлорофиллов а и b - на 14%, что свидетельствует об активизации процессов биосинтеза и в целом метаболизма в растениях (табл.12).
| Таблица 11. | |||||||
| Валовое содержание основных макроэлементов и различных форм азота в надземной части салата при некорневой обработке растений микроудобрением на основе фуллеренола (Ф) | |||||||
| Варианты некорневой обработки | Содержание веществ | ||||||
| Азот, % а.с.в. | Фосфоре а.с.в. | Калий, % а.с.в. | Азот небелковый, % а.с.в. | Азот белковый, % а.с.в. | Аммонийный азот, % а.с.в. | Нитратный азот, мг/кг | |
| Раствор макро- и Микро элементов (контроль) | 2,04 | 0,28 | 5,61 | 0,196 | 1,84 | 0 | 401,0 |
| Микроудобрение на основе Ф | 2,65* | 0,40* | 6,43* | 0,317* | 2,33* | 0,049* | 482,0* |
| * - значение достоверно отличается от контрольного на 5% уровне значимости; "а.с.в." - абсолютно сухое вещество | |||||||
| Таблица 12. | ||||||||
| Содержание углерод- и азотсодержащих веществ в надземной части салата при некорневой подкормке растений микроудобрением на основе фуллеренола (Ф) | ||||||||
| Варианты некорневой обработки | Содержание веществ | |||||||
| Моносахара, % а.с.в. | Дисахара, % а.с.в. | Сумма сахаров а.с.в. | Лигнин % а.с.в. | Хлорофилла, мг/100 г. | Хлорофилл b, мг/100 г. | Сумма хлорофиллов мг/100 г. | Каротиноиды, мг/100 г | |
| Раствор макро- и Микроэлементов (контроль) | 8,6 | 9,26 | 17,86 | 5,64 | 12,38 | 7,03 | 19,40 | 6,01 |
| Микроудобрение на основе Ф | 10,85* | 5,58* | 16,43 | 4,39* | 13,27 | 8,80* | 22,07* | 6,25 |
| * - значение достоверно отличается от контрольного на 5% уровне значимости; "а.с.в." - абсолютно сухое вещество | ||||||||
Показано также, что при введении в почвозаменитель микроудобрения на основе фуллеренола происходит усиление транспорта нитратного азота, а также подвижных форм фосфора и калия в растения (табл.13). При этом содержание нитратов в растительной продукции не превышает ПДК (Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. СанПиН 2.3.2.1078-01", 06.11. 2001).
Обогащение фосфором, калием, азотом растений при корневой и, особенно, при некорневой обработке растений микроудобрением на основе фуллеренола является важным положительным его эффектом и при применении в сельскохозяйственном производстве позволит сократить дозовую нагрузку на агроэкосистемы минеральных удобрений.
| Таблица 13. | ||||||||
| Валовое содержание основных макроэлементов и различных форм азота в надземной части салата при введении микроудобрения на основе фуллеренола (Ф) в почвозаменитель на основе верхового торфа низкой степени разложения | ||||||||
| Варианты Некорневой обработки | Содержание веществ | |||||||
| Азот, % а.с.в. | Фосфор, % а.с.в. | Калий, % а.с.в. | Азот небелковый, % а.с.в. | Азот белковый, % а.с.в. | Аммонийный азот, % а.с.в. | Нитратный азот, мг/кг | Сырая зола, % а.с.в. | |
| Вода (контроль) | 1,87 | 0,24 | 4,89 | 0,168 | 1,70 | 0 | 493 | 15,44 |
| Микроудобрение на основе Ф | 2,0* | 0,32* | 5,01 | 0,224 | 1,78* | 0 | 1031,0* | 15,28 |
| * - значение достоверно отличается от контрольного на 5% уровне значимости; "а.с.в." - абсолютно сухое вещество | ||||||||
Таким образом, полученные результаты оценки эффективности действия разработанного микроудобрения на основе фуллеренола на растения в регулируемых и полевых условиях показывают, что микроудобрение обладает ростстимулирующими, фитопротекторными антиоксидантными и адаптогенными свойствами, обеспечивает повышение усвоения минеральных элементов питания растениями за счет усиления их транспорта в растения и активизации процессов метаболизма в растениях.
Приведенные примеры применения разработанного микроудобрения на основе фуллеренола для некорневой и корневой обработки растений в регулируемых и полевых условиях показывают его преимущество перед прототипом и свидетельствуют о его более высокой эффективности по сравнению с ним.
Преимущество разработанного микроудобрения на основе фуллеренола по сравнению с прототипом состоит также в том, что нет необходимости готовить маточные растворы, все компоненты микроудобрения имеют твердую форму и растворяются в водопроводной воде в последовательности, указанной в таблице 3, для приготовления рабочего раствора непосредственно перед обработкой посевов.
Claims (2)
1. Комплексное микроудобрение, имеющее в своем составе борную кислоту, аммоний молибденовокислый и метасиликат калия или натрия, отличающееся тем, что дополнительно содержит в качестве органической компоненты, выполняющей функции комплексообразователя - фуллеренол, полученный прямым каталитическим окислением фуллерена C60 щелочью, состава C60(OH)n1On2, где nl+n2=12÷34, а также кальций азотнокислый четырехводный, калий азотнокислый, калий хлористый, калий фосфорнокислый однозамещенный, магний сернокислый семиводный в количествах (г/л водопроводной воды):
кальций азотнокислый четырехводный 0,20-0,30
калий азотнокислый 0,050-0,055
калий хлористый 0,020-0,025
калий фосфорнокислый однозамещенный 0,050-0,055
магний сернокислый семиводный 0,102-0,107
метасиликат калия или натрия 0,002-0,003
борная кислота 0,010-0,015
аммоний молибденовокислый 0,006-0,007
фуллеренол, полученный прямым каталитическим окислением фуллерена С60 0,006-0,025
щелочью, состава С60(OH)n1On2,
где nl+n2=12÷34
щелочью, состава С60(OH)n1On2,
где nl+n2=12÷34
2. Способ получения комплексного микроудобрения по п.1 включает приготовление рабочего раствора путем растворения и смешивания в водопроводной воде неорганических солей макро- и микроэлементов в следующей последовательности: кальций азотнокислый четырехводный; калий азотнокислый; калий хлористый; калий фосфорнокислый однозамещенный; магний сернокислый семиводный; метасиликат калия или натрия; борная кислота; аммоний молибденовокислый с получением раствора макро- и микроэлементов и добавлением к нему водного раствора фуллеренола, полученного прямым каталитическим окислением фуллерена C60 щелочью, состава С60(OH)n1On2, где nl+n2=12÷34, при этом pH рабочего раствора равен 5,5-6,0.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013128266/13A RU2541405C2 (ru) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Комплексное микроудобрение и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013128266/13A RU2541405C2 (ru) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Комплексное микроудобрение и способ его получения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013128266A RU2013128266A (ru) | 2014-12-27 |
| RU2541405C2 true RU2541405C2 (ru) | 2015-02-10 |
Family
ID=53278521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013128266/13A RU2541405C2 (ru) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Комплексное микроудобрение и способ его получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2541405C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU743641A1 (ru) * | 1978-10-20 | 1980-06-30 | Агрофизический научно-исследовательский институт | Комплексное водорастворимое микроудобрение |
| RU2048461C1 (ru) * | 1991-07-22 | 1995-11-20 | Сократ Павлович Голенецкий | Комплексное микроудобрение |
| US6777445B2 (en) * | 2000-03-24 | 2004-08-17 | National Health Research Institute | Fullerene pharmaceutical compositions for preventing or treating disorders |
| US20130111960A1 (en) * | 2008-03-11 | 2013-05-09 | Lawrence Brooke Engineering, Llc | Fertilizer suspension and method of preparation |
-
2013
- 2013-06-20 RU RU2013128266/13A patent/RU2541405C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU743641A1 (ru) * | 1978-10-20 | 1980-06-30 | Агрофизический научно-исследовательский институт | Комплексное водорастворимое микроудобрение |
| RU2048461C1 (ru) * | 1991-07-22 | 1995-11-20 | Сократ Павлович Голенецкий | Комплексное микроудобрение |
| US6777445B2 (en) * | 2000-03-24 | 2004-08-17 | National Health Research Institute | Fullerene pharmaceutical compositions for preventing or treating disorders |
| US20130111960A1 (en) * | 2008-03-11 | 2013-05-09 | Lawrence Brooke Engineering, Llc | Fertilizer suspension and method of preparation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013128266A (ru) | 2014-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20130097038A (ko) | 미네랄 양액 및 이를 이용한 기능성 식물의 재배방법 | |
| CN108586100A (zh) | 一种叶面肥及其制备方法 | |
| RU2753584C1 (ru) | Органоминеральный препарат для некорневой подкормки озимой пшеницы | |
| EP3027017B1 (en) | A titanium-containing formulation, a method of the preparation of a titanium-containing formulation, and use of the titanium-containing formulation in the cultivation of plants | |
| RU2335874C1 (ru) | Средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур (варианты) | |
| RU2469993C1 (ru) | Средство для предпосевной обработки семян и некорневой обработки сельскохозяйственных культур | |
| RU2436306C2 (ru) | Средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур | |
| RU2541405C2 (ru) | Комплексное микроудобрение и способ его получения | |
| US12178208B2 (en) | Nutrient solution formula for inhibiting green algae | |
| RU2340140C1 (ru) | Средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур (варианты) | |
| CN105085067B (zh) | 改良盐渍土的甜瓜专用营养液肥及其配制方法和水培方法 | |
| RU2449525C2 (ru) | Средство для предпосевной обработки семян преимущественно подсолнечника (варианты) | |
| RU2785120C1 (ru) | Жидкое комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение и способ его получения | |
| CN115052871B (zh) | 新型的内酰胺化合物或其盐、络合物以及包含它们的肥料和植物生长调节剂 | |
| RU2552056C1 (ru) | Способ стимулирования роста растений | |
| RU2204902C2 (ru) | Защитно-стимулирующий комплекс "полиазофос" для защиты растений от болезней и регулирования их роста | |
| RU2240296C1 (ru) | Биологически активное микроэлементсодержащее фосфонатное средство для растений и питательные грунты на его основе | |
| RU2327329C1 (ru) | Средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур (варианты) | |
| RU2643726C1 (ru) | Средство для стимулирования роста сельскохозяйственных культур | |
| RU2789350C1 (ru) | Стимулятор для предпосевной обработки семян | |
| RU2798791C1 (ru) | Композиция стимулятора роста березы | |
| WO2001042169A1 (en) | Buffered phosphorus containing solution | |
| RU2685155C1 (ru) | Комплексное минеральное удобрение | |
| RU2403716C1 (ru) | Средство для предпосевной обработки семян моркови | |
| RU2519684C2 (ru) | Состав для стимулирования роста и развития сельскохозяйственных культур |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160621 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180419 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190621 |