Комплексное удобрение с модифицирующими добавками для картофеля и способ его внесения

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОМПЛЕКСНОЕ УДОБРЕНИЕ С МОДИФИЦИРУЮЩИМИ ДОБАВКАМИ ДЛЯ КАРТОФЕЛЯ И СПОСОБ ЕГО ВНЕСЕНИЯ(71) Заявитель Республиканское научное дочернее унитарное предприятие Институт почвоведения и агрохимии(72) Авторы Пироговская Галина Владимировна Лапа Виталий Витальевич Русалович Алексей Михайлович Сороко Виктор Иванович Сазоненко Олег Петрович Исаева Олеся Ивановна Машинский Павел Геннадьевич Шашкова Ирина Олеговна(73) Патентообладатель Республиканское научное дочернее унитарное предприятие Институт почвоведения и агрохимии(57) 1. Комплексное удобрение для картофеля, содержащее удобрение азотно-фосфорнокалийное марки(13-16)(8-14)(17-24), модифицирующую добавку, включающую бор, медь и при необходимости серу и/или марганец, регулятор роста растений - Феномелан и/или Гумистим, и/или Гумидар и связующее - силикат натрия или водорастворимый полимер при следующем соотношении компонентов, мас.удобрение азотно-фосфорно-калийное 75,49-99,88 бор 0,05-0,18 медь 0,02-0,23 сера 0-24 марганец 0-0,2 регулятор роста растений 0,02-0,10 связующее 0,03-0,19. 2. Способ внесения удобрения по п. 1, при котором удобрение вносят в основную заправку почвы перед посадкой картофеля и при этом используют удобрение, содержащее медь в форме сульфата. Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности к производству и применению комплексных азотно-фосфорно-калийных удобрений, которые могут быть использованы на химических предприятиях, выпускающих комплексные удобрения, и в сельском хозяйстве при возделывании картофеля. 16750 1 2013.02.28 Под картофель в равной степени применимы все формы промышленных азотных удобрений. Из фосфорных удобрений под картофель в основное удобрение применяют аммонизированный суперфосфат, аммофос, сульфоаммофос, и только на кислых почвах,возможно применение и фосфоритной муки. По своему действию на урожай картофеля сульфатные и хлористые формы калийных удобрений как при разовом, так и длительном применении в севообороте практически равноценны. Однако хлористые формы калийных удобрений могут снижать содержание крахмала в клубнях картофеля. Внесение хлорсодержащих калийных удобрений с осени в значительной мере устраняет вредное действие хлора на картофель (в результате вымывания хлора из почвы с осадками). Однако внесение хлорсодержащих калийных удобрений с осени на почвах легкого гранулометрического состава не рекомендуется, так как потери калия при вымывании также значительны (до 30 и выше). Известен способ возделывания картофеля, включающий внесение органических удобрений в дозах 10-20 т/га и минеральных фосфорно-калийных удобрений, зяблевую вспашку почвы, весеннее боронование, или культивацию, нарезку гребней перед посадкой картофеля и внесением в гребни азотных удобрений, посадку в гребни и т.д. 1. Недостатками указанной технологии являются трехразовое внесение удобрений и значительные потери калия при внесении их с осени на почвах легкого гранулометрического состава. Известны способы выращивания картофеля, включающие внесение различных минеральных удобрений, содержащих , ,2. Однако известные способы не обеспечивают достаточно высокой урожайности и в экологическом плане в клубнях картофеля зачастую накапливаются нитраты, отрицательно влияющие на здоровье человека. Известен также способ выращивания картофеля, включающий внесение в почву локально под клубень тонкодисперсного кремния (белой сажи) из расчета 40-50 кг/га, позволяющий повысить урожайность картофеля в 1,5 раза, уменьшить период вегетации и купировать рост сорной растительности 3. Известно применение под картофель удобрений, производимых российскими и украинскими фирмами, в частности азофоски различных марок (131919, 161616,151515, 221111), диаммофоски (102626), нитроаммофоски (82424), нитрофоски (111011), смеси удобрений (2677), диаммонийфосфата удобрительного(1846), сульфоаммофоса (1620140,50,5), азопреципитата (2613) и др. Эти удобрения имеют неблагоприятное соотношение элементов питания для картофеля и предназначены в основном для почв, низко обеспеченных фосфором и калием 4, 5. В последние годы широкое применение за рубежом под картофель получили комплексные бесхлорные удобрения фирмы Кемира Кемира-Картофельное-3, содержащее азот, фосфор, калий, магний и серу (121417,- 1,5,- 10), и КемираКартофельное-5 (10,78,716,- 2,7,- 2,7) финской фирмы. Технические задачи, которые не решаются данными удобрениями, заключаются в отсутствии в их составе микроэлементов, необходимых для картофеля. Известно также, что под картофель, а также и другие сельскохозяйственные культуры может применяться комплексное бесхлорное удобрение Кемира Универсал-2 (12814, - 2,0,- 8,0,- 0,2,- 0,1,- 0,1,- 0,1,- 0,2 и- 0,01 ) 6. Данные удобрения рекомендуются для применения в качестве как основного внесения, так и в виде подкормок в течение вегетационного периода. Эти удобрения состоят из ряда дорогостоящих компонентов, и технические задачи, с помощью которых повышается урожайность картофеля, не всегда оправданы достигаемым экономическим эффектом. Известно, что под картофель минеральные удобрения вносятся с учетом планируемого урожая, содержания в пахотном горизонте доступных для растений фосфора и калия на фоне 50-60 т/га органических удобрений 7 - базовый вариант. К числу недостатков указанных удобрений следует отнести следующие применение простых форм односторонних 2 16750 1 2013.02.28 минеральных (азотных, фосфорных и калийных хлорных) удобрений приводит к неравномерному их распределению по площади поля и, как следствие, неравномерному росту растений и ухудшению качества и сохранности клубней, при этом и экономические затраты на внесение стандартных удобрений, по сравнению с комплексными удобрениями,значительно выше. Известны средство и способ интенсификации роста картофеля. Средство представляет собой листовое удобрение на основе марганца для интенсификации роста картофеля, содержащее 1-50 лигнинсульфоната марганца в водном растворе, причем 0,01-5 марганца находится в форме, связанной в комплексные соединения. Средство применяют самостоятельно или в смеси с другими лигнинсульфонатами, такими как лигнинсульфонат магния, многими вспомогательными добавками (Германия 1993 г.) 8. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к нашему решению является применение под картофель на фоне органоминеральной системы удобрения микроэлементов (бора, меди и марганца) в дозах по бору - 50 г/га д.в., меди 50 г/га д.в. и марганцу- 50 г/га д.в., которые вносятся в качестве некорневых подкормок по вегетации картофеля в фазу бутонизации (прототип) 9. Недостатком этого технического решения является то, что эти микроэлементы плохо растворяются в воде и у сельхозпроизводителей возникают трудности при их использовании. Получение высоких и устойчивых урожаев картофеля, с высоким качеством продукции и хорошей сохранностью, должно основываться на применении удобрений со сбалансированным соотношением элементов питания, отвечающих биологическим требованиям этой культуры, на фоне других агротехнических приемов по уходу и защите посевов от сорняков, вредителей и болезней. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - получение комплексных удобрений с заданным соотношением элементов питания для картофеля с модифицирующими добавками (микроэлементами и регуляторами роста растений) для основного внесения в почву и некорневых подкормок растений по вегетации, что обеспечивает повышение потребительских качеств картофеля при высокой его урожайности. Поставленная задача решается тем, что предложено комплексное удобрение для картофеля, содержащее удобрение азотно-фосфорно-калийное марки(13-16)(8-14)(1724), модифицирующую добавку, включающую бор, медь и при необходимости серу и/или марганец, регулятор роста растений Феномелан и/или Гумистим, и/или Гумидар и связующее - силикат натрия или водорастворимый полимер. Удобрение вносят в основную заправку почвы перед посадкой картофеля и при этом используют удобрение, содержащее медь в форме сульфата. Сущность изобретения поясняется выполнением конкретных примеров, табл. 1. Таблица 1 Сравнительные данные по предлагаемым удобрениям и прототипу Предлагаемые удобрения Содержание компонентов, мас.Компоненты Смесь стандартных удобрений (сульфат аммония, аммонизированный суперфосфат, хлористый калий) в 100 100 100 100 100 основное внесениенекорневая обработка в фазу бутонизации (, , ) - прототип Заявляемое удобрение комплексное азотно-фосфорно-калийное с модифицирующей добавкой для основного внесения в почву перед посадкой картофеля,марка(13-16)(8-14)(17-24) (соотношение 10,6-1,01,3-1,5) 1.1. Комплексное азотно-фосфорно-калийное удобре 97,9 91,81 87,72 83,62 75,53 ниемодифицирующая добавка 3 16750 1 2013.02.28 Компоненты сера бор биологически активное вещество - регулятор роста растений Феномелан (гарант) или Гарант (феномелан) связующее (силикат натрия или ВРП) 1.2. Комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрениемодифицирующая добавка сера бор медь (в форме сульфатов) 1.3. Комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрениемодифицирующая добавка сера бор медь (в форме сульфатов) регулятор роста растений Гумистим и/или Гумидар Продолжение табл. 1 Предлагаемые удобрения Содержание компонентов, мас. Изучение эффективности заявляемых комплексных удобрений проводилось при возделывании картофеля сорта Криница (2003-2004 гг.) и сорта Бриз (2008 г.) на дерновоподзолистой рыхлосупесчаной, подстилаемой с глубины 0,35 м рыхлыми песками почве( - 5,5625 - 190-200 и 2 - 320-330 мг/кг, гумус - 2,65 ) на экспериментальной базе им. Суворова Узденского района (2003-2004 гг.). Метеорологические условия в период возделывания картофеля были различными, вегетационный период (4-8 месяц), 2003 г. характеризуется как слабозасушливый, 2004 г. влажный, 2008 г. - близкий к среднемноголетнему, табл. 2. Таблица 2 Температура воздуха, осадки и гидротермический коэффициент за период апрель-август, 2003-2004 гг. Год Показатели Апрель Май Июнь Июль Август За 4-8 месяц 2003 Осадки, мм 35,0 70,8 23,1 99,0 40,0 268 45,2 439,8 444 610,2 499,7 2039 16750 1 2013.02.28 Пример 1 В 2003-2004 гг. на дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почве, подстилаемой с глубины 0,35 м рыхлым песком (экспериментальная база им. Суворова Узденского района Минской области), изучалась эффективность комплексного медленнодействующего удобрения с добавкой ,и регулятора роста растений, полученного из шелухи гречихи Феномелан. В варианте с заявляемым комплексным удобрением отмечено увеличение клубней картофеля на 20 ц/га по сравнению с прототипом, табл. 3. Таблица 3 Влияние комплексного удобрения на урожайность картофеля сорта Криница на дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почве, 2003-2004 гг. Урожайность, ц/га Вариант прибавка к 2003 г. 2004 г. среднее прототипу Контроль (60 т/га органических удобре 279 312 296 ний) - фон Фон 7055120 смесь стандартных удобрений некорневая обработка в фазу бу 320 380 350 тонизации (, , ) - прототип Фон 7055120 комплексное медленнодействующее с ,и регулятором роста 338 402 370 20 растений Феномелан 05 14,7 17,9- смесь стандартных удобрений (сульфат аммония, аммонизированный суперфосфат,хлористый калий). Оценка основных показателей качества клубней картофеля (содержание крахмала,нитратов, товарность клубней) приведена в табл. 4. Таблица 4 Влияние комплексных удобрений на качество клубней картофеля сорта Криница на дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почве, 2003-2004 гг. Крахмал,Нитраты, мг/кг Товарные клубни,Вариант 2003 г. 2004 г. 2003 г. 2004 г. 2003 г. 2004 г. Контроль (60 т/га органических 17,9 16,3 119 86 85 89 удобрений) - фон Фон 7055120 смесь стандартных удобренийнекорне 16,8 14,6 178 105 81 92 вая обработка (, , ) прототип Фон 7055120 комплексное медленнодействующее с ,и 16,9 14,8 138 70 84 92 регулятором роста растений Феномелан 05 1,29 0,61 20,2 28,6 При использовании заявляемого комплексного удобрения с регулятором роста растений Феномелан, по сравнению с прототипом, снижается (в среднем за два года на 26,5 ) содержание нитратов, отмечается тенденция увеличения (на 0,15 ) крахмала и товарности клубней (на 1,5 ). Анализ химического состава картофеля сорта Криница (2003-2004 гг.) показал, что содержание элементов питания практически не зависело от форм изучаемых удобрений, а 16750 1 2013.02.28 незначительное увеличение азота и калия в варианте с заявляемым комплексным удобрением было в пределах наименьшей существенной разности, табл. 5. Таблица 5 Влияние комплексных удобрений на химический состав клубней картофеля сорта Криница на дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почве, 2003-2004 гг.25 2 Вариант Контроль (60 т/га органических удобрений) - фон 0,93 0,73 2,78 0,02 0,09 Фон 7055120 смесь стандартных удобренийнекорневая 1,15 0,74 3,04 0,02 0,10 обработка (, , ) - прототип Фон 7055120 комплексное медленнодействующее с ,и 1,18 0,76 3,18 0,02 0,11 регулятором роста растений Феномелан 05 0,07 0,03 0,18 0,001 0,01 Предлагаемый состав комплексного удобрения позволяет повысить урожайность клубней картофеля на дерново-подзолистых рыхлосупесчаных почвах на 20 ц/га, содержание крахмала на 0,15 , снизить содержание нитратов на 26,5 по сравнению с прототипом. Пример 2 Эффективность комплексных удобрений с модифицирующей добавкой, содержащей,и(вариант 3), или с добавкой микроэлементов (,и ) и жидкого органического удобрения на основе гуминовых кислот - из биогумуса (вариант 4), изучалась (2008 г.) на той же дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почве с картофелем сорта Бриз (экспериментальная база им. Суворова), табл. 6. Таблица 6 Влияние комплексного удобрения на урожайность картофеля сорта Бриз на дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почве, 2008 г. Урожайность, ц/га Окупаемость 1 кгВариант прибавка к кг 2008 г., к прото, к протопрототипу клуб к.е. типу типу ней 1. Контроль (60 т/га органиче 289 ских удобрений) - фон 2. Фон 9049118 смесь стандартных удобренийнекорневая обработка в фазу 388 38,5 11,5 бутонизации (, , ) - прототип 3. Фон 9049118 комплексное 416 28 49,4 10,9 14,8 3,3 с ,и 4. Фон 9049118 комплексное с , ,и регулятором роста 427 39 53,7 15,2 16,1 4,6 растений Гумистим 05 10,7- смесь стандартных удобрений (сульфат аммония, аммонизированный суперфосфат,хлористый калий). В условиях 2008 г. внесение комплексных удобрений с модифицирующими добавками под картофель было высокоэффективным. Прибавка урожая клубней картофеля составила 28-39 ц/га, или 7,2-10,1 , окупаемость 1 кг д.в.была выше на 10,9-15,2 кг клубней,или на 3,3-4,6 к.е., по сравнению с прототипом, табл. 6. 6 16750 1 2013.02.28 При использовании новых форм комплексных удобрений улучшается качество клубней картофеля, табл. 7. Таблица 7 Качество картофеля сорта Бриз на дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почве, 2008 г. Товарные Крахмал Нитраты клубни Вариант тотипу тотипу тотипу 1. Контроль (60 т/га органических удоб 14,4 96 89,3 рений) - фон 2. Фон 9049118 смесь стандартных удобренийнекорневая обработка в 14,6 187 93,4 фазу бутонизации (, , ) - прототип 3. Фон 90491180 комплексное с ,и 15,0 0,4 157 30 95,6 2,2 4. Фон 90491180 комплексное с , , и регулятором роста растений Гуми- 15,1 0,5 153 34 95,7 2,3 стим 05 0,13 12,1 3,2- смесь стандартных удобрений (сульфат аммония, аммонизированный суперфосфат,хлористый калий). Предлагаемые составы комплексного удобрения позволяют на дерново-подзолистых рыхлосупесчаных почвах при использовании минеральной системы удобрения повысить урожайность клубней картофеля на 28-39 ц/га, при одновременном улучшении качества клубней за счет увеличения содержания крахмала на 0,4-0,5 и товарности клубней на 2,2-2,3 , снижения содержания нитратов на 30-34 мг (16,0-18,2 ), по сравнению с прототипом. Пример 3 Эффективность заявляемых комплексных удобрений с добавками микроэлементов ( ) и регулятора роста растений Гумидар, полученного на основе торфа и биогумуса,на дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почве, при органоминеральной системе удобрения, на фоне двух форм использования побочной продукции предшественника (соломы гречихи) под картофель, приведена в табл. 8. Таблица 8 Влияние органоминеральной системы удобрения на эффективностьпри возделывании картофеля сорта Бриз, 2008 г. Запашка соломы гречихи Запашка корневых и попод картофель жнивных остатков гречихи Окупаемость Окупаемость Вариант 1 кгУрожайность, 1 кгУрожайность,ц/га ц/га кг кг к.е. к.е. клубней клубней Контроль 317 289 1349118 (ЗМ) - фон 370 29 8,8 334 25 7,5 ОУ 1 (30 т/га) 322 ОУ 2 (60 г/га) 327 ОУ 19049118 смесь стандартных удобренийнекорне 434 44 13,1 418 37 11,2 вая обработка в фазу 7, ,и регулятором роста 443 47 14,1 427 41 12,3 растении Гумидар ОУ 111060144 комплексное с, ,и регулятором роста 442 38 11,5 432 35 10,5 растении Гумидар ОУ 29049118 комплексное с, ,и регулятором роста 450 48 14,4 440 44 13,2 растении Гумидар ОУ 211060144 комплексное с, ,и регулятором роста 442 37 11,0 445 38 11,3 растении Гумидар 05 29,1 29,1- смесь стандартных удобрений (сульфат аммония, аммонизированный суперфосфат,хлористый калий). При использовании заявляемых комплексных удобрений, при эквивалентных дозах внесения с прототипом, на фоне внесения 30 т/га органических удобрений, получена прибавка клубней картофеля 9 ц/га (при двух способах использования побочной продукции предшественника) с окупаемостью 1 кгна 3-4 кг клубней выше (на 1,0-1,1 к.е.) по сравнению с прототипом. Эффективность комплексных удобрений с модифицирующими добавками на фоне внесения 60 т/га органических удобрений значительно выше по сравнению с фоном 30 т/га органических удобрений. Увеличение дозы комплексных удобрений с 257 до 314 кг/га д.в. не увеличивало урожайность и снижало их окупаемость до 3538 кг клубней. Качество клубней картофеля приведено в табл. 9. Таблица 9 Качество клубней картофеля сорта Бриз при возделывании на дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почве, 2008 г. Нитраты,Товарные Крахмал,мг/кг клубни,Вариант ЗУ ЗМ ЗУ ЗМ ЗУ ЗМ Контроль без удобрений 15,2 14,4 95,0 96,0 91,3 89,3 1349118 (ЗМ) - фон 14,9 14,5 116,0 107,0 92,1 89,9 ОУ 1 (30 т/га) 15,0- 189,0 91,7 ОУ 19049118 смесь стандартных удобренийнекорневая обработка в фазу бутонизации 15,0 15,1 186,0 193,5 93,6 93,4(, , ) - прототип ОУ 19049118 комплексное с , ,и регу 14,9 15,2 164,0 176,0 96,0 93,2 лятором роста растении Гумидар ОУ 111060144 комплексное с , ,и регу 15,1 15,1 178,0 217,0 94,1 93,0 лятором роста растении Гумидар ОУ 29049118 комплексное с , ,и регу 14,8 15,1 148,5 172,0 95,4 94,1 лятором роста растении Гумидар ОУ 211060144 комплексное с , ,и регу 15,0 15,1 164,0 225,0 95,1 93,6 лятором роста растении Гумидар 05 0,3 12,1 3,2 16750 1 2013.02.28 Не выявлено существенных различий, по сравнению с прототипом, в содержании крахмала в зависимости от форм, доз и систем удобрения. Применение комплексного удобрения с микроэлементами и биологически активными добавками снижало содержание нитратов в пределах от 8 до 37,5 мг/кг (или на 4,3-37,5 ) в зависимости от вариантов опыта и увеличивало товарность клубней на 0,5-2,4 на фоне запашки соломы гречихи по сравнению с прототипом. При этом повышенные дозы комплексного удобрения увеличивали содержание нитратов в клубнях картофеля. Приведенные данные свидетельствуют о перспективности предлагаемых комплексных удобрений для картофеля, содержащих удобрение азотно-фосфорно-калийное и модифицирующую добавку (микроэлементы или микроэлементы совместно с регуляторами роста растений и связующим). Введение в состав комплексных удобрений указанных модифицирующих добавок в заявляемых количествах позволяет повысить урожайность клубней картофеля (на 939 ц/га) и улучшить их качество за счет более высокого содержания крахмала (на 0,151,39 ) и товарной продукции (2,2-2,4 ) с пониженным содержанием нитратов (4,337,5 в зависимости от вариантов удобрений и года исследований) по сравнению с прототипом и базовым вариантом. Предлагаемые комплексные удобрения для картофеля, содержащие удобрение азотнофосфорно-калийное и модифицирующую добавку, отвечают критерию новизны, заключающейся в сочетании, количественном содержании модифицирующих добавок в удобрении, что обеспечивает получение высокой урожайности клубней картофеля с пониженным содержанием нитратов. Предлагаемые комплексные удобрения для картофеля, содержащие удобрение азотнофосфорно-калийное и модифицирующую добавку, отвечают критерию изобретательского уровня, позволяют получить новые удобрения со сбалансированным соотношением элементов питания с добавками необходимых микроэлементов, а при необходимости и биологически активных веществ, которые предназначены для внесения в основную заправку почвы, что в целом положительно сказывается на повышении урожайности и качества клубней. Предлагаемые комплексные удобрения для картофеля, содержащие удобрение азотнофосфорно-калийное и модифицирующую добавку, отвечают критерию промышленной применимости на том основании, что производство предлагаемых комплексных удобрений возможно на химических предприятиях Республики Беларусь, в частности на ОАО Гомельский химический завод. Источники информации 1. Хлевной Б.Ф. Агрономическая тетрадь. Возделывание картофеля по интенсивной технологии. - М. Россельхозиздат, 1986. - С.28-70. 2. А.с. СССР 10093312, МПК 0121/00, 1981. 3. Патент 2063676. Способ выращивания картофеля, МПК А 011/00, С 059/02,С 0917/00. 4. Удобрения . (файл из Интернета). 5. УКРАГРОНПК - предприятие по комплексному. 6. Лапа В.В., Босак. Оптимальные дозы удобрений под сельскохозяйственные культуры. - Минск, 2002. - 24 с. 7., 98 -99. - 113 с. (прототип). 8. Патент 297 742, публ. 92.01.23. Средство и способ интенсификации роста картофеля. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.