Средство для повышения урожайности сельскохозяйственных культур

Международная патентная классификация:       A01N C05D

Патент на изобретение №:      2189960

Автор:      Чиков В.И.

Патентообладатель:      Чиков Владимир Иванович

Дата публикации:      27 Сентября, 2002

Начало действия патента:      14 Мая, 2001

Адрес для переписки:      420139, г.Казань, ул.Рихарда Зорге, 109, кв.77, В.И.Чикову

Изображения

Изобретение относится к области биологии и сельского хозяйства, а именно к минеральным полимикроудобрениям, и предназначено для повышения урожайности различных видов сельскохозяйственных культур путем стимулирования процесса оттока продуктов фотосинтеза из листьев в хозяйственно важные органы растения. Средство для повышения урожайности сельскохозяйственных культур включает углекислый аммоний, карбонат аммиаката меди, карбонат аммиаката цинка и воду при следующем соотношении компонентов в пересчете на ионы, мас.%: анионы карбоната - 50-60; катионы аммония - 38-40; катионы меди - 2-6; катионы цинка - 2-6; остальное - вода. Для получения одного литра вещества близкой к максимальной концентрации необходимо взять один литр 8%-ного раствора аммиака, насытить его углекислым газом и добавить по 5-25 г углекислой меди и углекислого цинка. Изобретение позволяет повысить продуктивность и качество сельскохозяйственных продуктов за счет стимулирования процесса оттока продуктов фотосинтеза из листьев в хозяйственно важные органы растения, снизить количество применяемых азотных удобрений в ходе выращивания растений, что приводит к снижению загрязнения окружающей природы нитратами. 4 табл.

Известен способ стимулирования роста и развития масличных культур (патент РФ 2121272, МПК A 01 N 65/00, опубл. 10.11.98), в котором вегетирующие растения опрыскивают препаратом "Силк" заданной дозой для каждого вида растений один - два раза за вегетационный период, при этом повышение урожайности достигается за счет стимулирования роста растений, т.е. по принципу: больше масса растения - больше урожай.

Известно средство для стимулирования роста сельскохозяйственных культур (патент РФ 2114805, МПК C 05 D 9/02, A 01 N 59/00, опубл. 10.07.98), которое представляет собой минеральное полимикроудобрение в виде комплексного соединения молекулярных формул, включающее соли титана органических кислот, например уксусной, микроэлементы меди и сульфат аммония, и предназначено для повышения урожайности и получения экологически чистых сельскохозяйственных культур. Обработка сельскохозяйственных культур средством для стимулирования роста может включать как замачивание семян в водном растворе или их опудривание, так и обработку посевов.

Известные вещества регуляторной природы, используемые в растениеводстве с целью повышения урожайности, чаще всего либо синтезируются по аналогии с известными природными фитогормонами, либо это - эмпирически подобранные комбинации различных веществ (микроэлементы, продукты жизнедеятельности микроорганизмов или растений, отходы производства и т.п.), действие которых протестировано по стимуляции ростовых процессов растений. Все они стимулируют рост всего растения. В качестве преимущества способов или веществ можно отметить экологическую чистоту используемых веществ или их дешевизну и доступность для массового применения.

Известны средства для повышения урожайности (а. с. 1824143, МПК A 01 N 37/20, опубл. 30.06.93; а. с. 1509011, МПК A 01 N 33/12, опубл. 23.09.89), являющиеся синтезированными соединениями, у которых обнаруживаются вполне определенные свойства влиять на какие-то конечные показатели продуктивности растений, например на рост кабачка или на повышение сахаристости сахарной свеклы.

Однако неизвестны вещества и способы, влияющие на транспорт продуктов фотосинтеза в хозяйственно важные органы растения, которые бы позволили повысить продуктивность и качество урожая, не повышая количества применяемых азотных удобрений в ходе выращивания сельскохозяйственных культур.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении продуктивности и качества урожая сельскохозяйственных культур за счет стимулирования процесса оттока продуктов фотосинтеза из листьев в хозяйственно важные органы растения, а также в уменьшении количества применяемых азотных удобрений в ходе выращивания растений, что приводит к снижению загрязнения окружающей природы нитратами.

Технический результат достигается тем, что средство для повышения урожайности сельскохозяйственных культур включает комплексные соединения - углекислый аммоний, карбонат аммиаката меди, карбонат аммиаката цинка и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: Анионы карбоната - 50-60 Катионы аммония - 38-40 Катионы меди - 2-6 Катионы цинка - 2-6 Вода - Остальное Для получения одного литра вещества близкой к максимальной концентрации необходимо взять один литр 8%-ного раствора аммиака, насытить его углекислым газом и добавить по 5-25 г углекислой меди и углекислого цинка.

Полученное в результате химических реакций указанных компонентов заявляемое средство для повышения урожайности сельскохозяйственных культур представляет собой комплексные соединения переменного состава молекулярных формул n1NH4 ++n2СО3 2-+n3[Сu(NН3)4]2++n4[Zn(NН3)4]2++n5[Сu(NH3)3] 2++n6[Zn(NH3)3]2++n7[Сu(NН3)2]2++n8[Zn(NH3)2]2++n9[Сu(NН3)] 2++n10[Zn(NН3)]2++n11Cu2++n12Zn2++n13НСО3, где n1-13 - число соответствующих ионов в растворе.

Условная концентрация "сухого вещества" в растворе 21-22,5%.

Доля катионов меди и цинка зависит от степени активности ростовых процессов на данном этапе онтогенеза растения. Если идет активный рост побега, то будет происходить утилизация катионов аммония, а катионы меди и цинка - аккумулироваться. В этом случае можно повысить дозу препарата на единицу площади посева с одновременным относительным снижением массовой доли катионов меди и цинка. Соотношение между катионами меди и цинка должно изменяться в зависимости от их наличия в почве, на которой выращивается данная сельскохозяйственная культура.

Соотношение компонентов и концентрация их в растворе при обработке растений варьируют в зависимости от вида растения, фазы развития и условий выращивания.

Исследования процессов транспорта ассимилятов из листьев растений в потребляющие органы показали, что у большинства видов сельскохозяйственных растений основной транспортный продукт фотосинтеза - сахароза - при своем движении из фотосинтезирующих клеток листа к проводящим сосудам флоэмы выходит во внеклеточное пространство (апопласт) [Курсанов А.Л. Физиология растений. 1984. Т.31, 3. С. 579-594]. Во внеклеточном пространстве сахароза частично гидролизуется до глюкозы и фруктозы, которые уже не могут экспортироваться по флоэме к потребляющим органам и возвращаются в клетки мезофилла. Там они утилизируются, что приводит к разрастанию ткани листьев. Этот процесс является главной причиной известного эффекта - торможения оттока продуктов фотосинтеза из листьев и снижения доли хозяйственно важной части урожая при усилении азотного питания растений (Чиков В.И., Бакирова Г.Г., Аввакумова Н.Ю. Эффективность использования азотных удобрений в сельском хозяйстве и возможности ее повышения. Проблемы био-мед-экологии республики Татарстан. Казань, 1998. С.294-304).

Фермент инвертаза, гидролизующий сахарозу во внеклеточном пространстве, имеет оптимум в кислой области рН (Курсанов А.Л. Транспорт ассимилятов в растении. М. : Наука, 1976. 646 с.), и поэтому на прохождение сахарозы через внеклеточное пространство влияет кислотность находящейся там жидкости (Чиков В. И. Фотосинтез и транспорт ассимилятов. М.: Наука, 1987). При подкислении внеклеточной среды фотосинтез и отток сахарозы из листа, на этапе ее загрузки во флоэмные окончания, тормозится, и меченые продукты фотосинтеза накапливаются в апопласте, наоборот, при подщелачивании стимулируется фотосинтез и отток ассимилятов, а их содержание в апопласте уменьшается.

На кислотно-основное равновесие в жидкости внеклеточного пространства можно повлиять введением во внеклеточное пространство карбоната аммония. Повысить рН (подщелочить водную среду) в апопласте можно также, увеличив активность ферментов карбоангидразы (содержащая цинк и переводящая НСО3 - водной среды в газообразный СО2, который усваивается в ходе фотосинтеза) и супероксиддисмугазы, которая содержит медь и цинк и связывает H+-ионы в процессе устранения активных форм кислорода (Ogawa К., Fukuyama Univ. Fac Engn Generation of superoxide anion and localization of CuZn-superoxide dismutase in the vascular tissue of spinach hypocotyls: Their association with lignification. Plant and Cell Physiology. 1997. V.38, 10, P. 1118-1126). Для повышения во внеклеточном пространстве активности карбоангидразы и супероксиддисмугазы в препарат были введены аммиакаты цинка и меди.

Компоненты микроэлементов, входящие в создаваемый препарат, выполняют каталитические функции и требуются в низких концентрациях. Металлы Сu и Zn, необходимые для формирования активных молекул карбоангидразы и супероксиддисмугазы, в основном локализуются во внеклеточном пространстве, адсорбируясь на клеточных стенках, и поэтому используются на образование соответствующих ферментов постепенно (Blinda A., Koch В., Ramanjulu S., Dietz KJ. De novo synthesis and accumulation of apoplastic proteins in leaves of heavy metal-exposed barley seedlings // Plant Cell and Environment. V.20, 8. P. 969-981. 1997). Аммоний может использоваться как субстрат азота в клеточном метаболизме, а СО2 - в ходе фотосинтеза, и поэтому требуются в более высоких количествах.

Разработанное средство для повышения урожайности сельскохозяйственных культур (стимулятор оттока - СтО), изменяя кислотно-основное равновесие в жидкости внеклеточного пространства, снижает активность инвертазы, что приводит к уменьшению гидролиза сахарозы и более успешному ее оттоку из листьев.

Рассмотрим примеры применения предлагаемого средства - СтО для повышения продуктивности растений и качества урожая.

Пример 1. Обработка растений льна-долгунца в начале периода быстрого роста побега усиливало снабжение ассимилятами растущей точки роста, что увеличивало число листьев, длину побега и повышало прочность волокна в соломке в прирастающей после обработки препаратом (отмечена *) части побега (табл. 1). В связи с большей потребностью льна-долгунца в цинке его концетрация была выше меди в два раза при общем составе вещества: NH4 - 38%; CO3 - 53%; Сu - 3%; Zn - 6%.

Разведение препарата 1:20. Расход жидкости 200 л/га. Проводилось одноразовое опрыскивание растений в начале периода быстрого роста. Обработка СтО была совмещена с обработкой посевов гербицидами. Влияние обработки средством СтО на число листьев и высоту растений льна-долгунца представлено в табл. 1.

Необходимо отметить, что для льна-долгунца важным показателем является высота растения, так как по этому показателю идет борьба за каждый дополнительный сантиметр.

Пример 2. Эффективность действия средства испытали на плантации тепличных огурцов, выращенных по стандартной технологии. Опрыскивание растений производилось еженедельно в концентрации препарата 0,2%. Размер делянок 25 м2. Обработка средством СтО проводилась взамен еженедельного внесения в почву азотного удобрения кристаллина. Состав средства: NH4 - 40%; СО3 - 56%; Сu - 2%; Zn - 2%. Учет урожая проводился в период активного плодообразования в течение месяца десятикратно. Повышение урожая огурцов составило 18

3% (табл. 2).

Пример 3. Опыты проводили в полевых условиях на посевах сахарной свеклы, выращенных на разном уровне азотного питания (75, 90, 105 кг/га действующего вещества). Размер делянок - 100 м2. Обработка растений проводилась 23 августа. Концентрация препарата - 0,3%. Состав: NH4 - 38%; СО3 - 52%; Сu - 5%; Zn - 5%. Измерение сахаристости корнеплодов осуществляли 22 августа, 6 и 23 сентября. Учет урожая проводили 23-24 сентября. Были получены следующие данные, представленные в табл. 1 и 2. Наибольшая эффективность разработанного препарата отмечена при умеренном уровне азотного питания. Это означает, что можно снизить общее потребление отраслью свекловодства азотных удобрений.

Содержание сахара в соке корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от дозы азотного удобрения и обработки посева средством (СтО) представлено в табл. 3.

Урожайность сахарной свеклы и сбор сахара с единицы площади посева в зависимости от доз азотного удобрения и обработки растений средством СтО представлена в таб. 4.

Таким образом, предлагаемое средство для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, за счет воздействия на конкретный процесс у растений с апопластным типом транспорта ассимилятов из листьев (к таким относится большинство сельскохозяйственных культур), стимулирует отток продуктов фотосинтеза в хозяйственно важные органы растения, при этом повышается продуктивность и качество урожая, а также снижается себестоимость продукции, в том числе за счет уменьшения количества применяемых азотных удобрений в ходе выращивания растений. Благодаря своим преимуществам предлагаемое средство должно найти широкое применение при культивировании самых различных сельскохозяйственных растений.

Формула изобретения

Средство для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, включающее комплексные соединения металлов и воду, отличающееся тем, что в качестве комплексных соединений металлов оно содержит карбонат аммиаката меди, карбонат аммиаката цинка и углекислый аммоний при следующем соотношении компонентов в пересчете на ионы, мас. %: Анионы карбоната - 50-60 Катионы аммония - 38-40 Катионы меди (Сu) - 2-6 Катионы цинка (Zn) - 2-6 Вода - Остальное

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 15.05.2006

Извещение опубликовано: 10.05.2007 БИ: 13/2007

Популярные патенты:

2415560 Способ выращивания корнесобственных саженцев винограда

... до начала активного роста побегов предполивную влажность поддерживают на уровне 90 95% НВ. В дальнейшем влажность поддерживается на уровне 85-90% НВ.Для хорошего вызревания саженцев поливы прекращают в третьей декаде августа. При необычно жаркой погоде возможен еще один дополнительный полив в начале сентября. Фосфорные удобрения вносятся локально. С осени по линии образования борозд вносят P2O5 из расчета 100-120 кг д.в. на 1 га в виде суперфосфата. С первым поливом в виде подкормки вносят калий и азот из расчета 60 кг калия и 40 кг азота по д. в./га. Вторую подкормку проводят, когда у основной массы черенков началась активная фаза роста побегов из расчета 20 азота и 20 калия ...

2272399 Зерноуборочный комбайн

... Молотильное устройство установлено в корпусе, выполненном в виде воздушной камеры, снабженной цилиндрическим вентилятором и турбовентиляторами, которая в передней части разделена на сообщающиеся между собой верхнюю и нижнюю полости, открыта сверху и размещена под отражателем, а в задней сообщается с полостью устройства для сбора и удаления отходов. Молотильные барабаны размещены в нижней полости воздушной камеры таким образом, что над их верхними поверхностями образуется свободное пространство, а деки выполнены в виде неподвижных подбарабаний, частично охватывающих снизу поверхности молотильных барабанов (см. патент РФ №2113100 по Кл. А 01 D 41/02 за 1998 г.).Основными недостатками ...

2163071 Способ определения потенциальной соленостной толерантности водных беспозвоночных

... месяцев. Это обстоятельство является неудобным для практической работы и не позволяет оценивать потенциальную толерантность ранних стадий жизненного цикла (в силу непродолжительности существования последних). В основу предлагаемого изобретения положена задача ускорения и облегчения определения потенциальной соленостной толерантности. Поставленная задача достигается путем проведения не многоступенчатой (как в методе В.В.Хлебовича), а одноступенчатой акклимации подопытных организмов к различным соленостям в пределах диапазона толерантности с последующим анализом различий толерантных диапазонов у животных, акклимированных к различной солености. Сущность предлагаемого способа ...

2232490 Машина для обработки почвы

... или между рабочими органами при обработке земли. Здесь энергия торможения колеса пропорциональна силе воздействия на поверхности трения. Поэтому силы управления тормозами бортов должны соответствовать курсу. Одинаковое торможение бортов возможно при прямолинейном движении без крена и одинаковом нагружении бортов. Если тягач и прицеп имеют одинаковые ускорения и замедления, то сцепка-датчик дает нулевой сигнал. Это свидетельствует о нормальном их взаимодействии в тяговом и тормозном режимах. Если замедления отличаются в пределах люфта дышла /сцепки/, то дает сигнал для коррекции сил. Увод требует коррекцию сил торможения в сторону устранения его.Ширина захвата Ш (фиг.14, 17), ...

2078495 Устройство для транспортирования кормов в хранилищах башенного типа

... такое устройство натяжения, которое бы давало некоторую независимость /автономность/ натяжения ремня, независимо от натяжения цепи. Более того, независимое натяжение клинового ремня, независимо от натяжения роликовой цепи, делает возможным нагружать клиновой ремень больше чем цепь и тем самым достигать решения поставленной задачи по значительному увеличению долговечности транспортного полотна. Независимое натяжение клинового ремня решается с помощью особой конструкции шкива, применяемого в технике в вариаторах оборотов, развитое и дополненное новым техническим решением, обеспечивающим надежность независимого натяжения и устойчивость его работы. На этом шкиве независимое натяжение ...

Еще из этого раздела:

2067798 Агромостовой комплекс

2154940 Способ получения, содержания и хранения живого корма для биологических объектов птиц и рыб

2312500 Способ защиты смородины от вредителей и болезней

2263431 Устройство для предпосевной обработки семян

2409937 Растение с высоким содержанием ребаудиозида а

2384048 Способ испытания травяного покрова на пойме малой реки

2192734 Устройство для производства прессованных кип из корней лекарственных растений

2256318 Инъектор для капельного орошения

2166252 Способ удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов

2053661 Устройство для сколачивания ульевых рамок

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Средство для повышения урожайности сельскохозяйственных культур

Изображения

Формула изобретения