Удобрение с биологически активной добавкой брассиностероида

05 3/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УДОБРЕНИЕ С БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКОЙ БРАССИНОСТЕРОИДА(71) Заявители Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие Институт почвоведения и агрохимии,Институт биоорганической химии НАН Беларуси(73) Патентообладатели Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие Институт почвоведения и агрохимии, Институт биоорганической химии НАН Беларуси(57) 1. Удобрение с биологически активной добавкой брассиностероида, содержащее минеральное удобрение из группы, включающей калийное и азотно-фосфорно-калийное удобрение, в качестве биологически активной добавки эпибрассинолид и, при необходимости, полимерное связующее из группы, включающей полиакриламид и водорастворимый полимер ВРП, при следующем соотношении компонентов, мас.минеральное удобрение 99,70 - 99,99 эпибрассинолид 210-6 - 10-4 полимерное связующее 0 - 0,30. 2. Удобрение по п. 1, отличающееся тем, что в качестве эпибрассинолида оно содержит препарат Эпин. Изобретение относится к производству и применению минеральных удобрений, в частности к производству и применению калийных или комплексных азотно-фосфорно-калийных с добавками биологически активных веществ - фитогормонов брассиностероидов (БС). Оно может быть использовано на предприятиях,выпускающих калийные и комплексные удобрения, и в растениеводстве при возделывании сельскохозяйственных культур. Известно применение брассинолида для повышения урожайности сельскохозяйственных культур путем обработки растений опрыскиванием в период от появления третьего трехлопастного листа до начальной стадии цветения 1. Одним из недостатков указанного решения является применение брассинолида при внекорневых подкормках, при этом требуются дополнительные затраты на их внесение. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является калийное 2 или комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение 3, содержащее в качестве регуляторов роста растений Гидрогумат и Оксигумат. Основными недостатками данных удобрений является использование в качестве регуляторов роста растений - гидрогумат и оксигумат, являющихся продуктами переработки торфа. Содержание сухих веществ в этих регуляторах составляет 7,5-10,0 , поэтому для получения эффективных удобрений с указанной биологически активной добавкой требуется их значительное количество. Вместе с тем сокращение запасов торфя 4342 1 ного сырья и постоянное возрастание стоимости препаратов на его основе диктуют необходимость применения в качестве регуляторов роста в удобрениях более эффективных, достаточно доступных и легко возобновляемых в производстве биоактивных веществ. Задачей настоящего изобретения является повышение агрохимической эффективности калийных или азотно-фосфорно-калийных удобрений и обеспечение снижения поступления радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию за счет использования высокоэффективных биологически активных добавок на основе фитогормонов эпибрассинолид и эффективных связующих. Поставленная задача решается тем, что предложено удобрение с биологически активной добавкой - эпибрассинолидом, содержащее минеральное удобрение из группы, включающей калийное и азотно-фосфорнокалийное удобрение, эпибрассинолид и, при необходимости, полимерное связующее из группы, включающей полиакриламид и водорастворимый полимер (ВРП), при следующем соотношении компонентов, мас.минеральное удобрение 99,70 - 99,99 эпибрассинолид 2 х 10-6 - 10-4 полимерное связующее 0 - 0,30,в качестве эпибрассинолида оно содержит препарат Эпин. Ниже следуют краткие характеристики компонентов, входящих в состав заявляемого удобрения с биологически активными добавками. Эпибрассинолид - фитогормон, относящийся к новому классу гормонов растений брассиностероидам. Они обладают способностью стимулировать рост и развитие растений в чрезвычайно низких дозах. Широко распространены в природе, но содержатся и в растениях в малых количествах, в связи с чем для практических целей получаются синтетическим путем. Методы их получения разработаны в ИБОХ НАН Беларуси. Брассиностероиды нетоксичны для человека, млекопитающих, полезных насекомых и рыб. Первый из препаратов этой группы Эпин, созданный на основе фитогормона эпибрассинолида, включен в перечень зарегистрированных в РБ 4 и РФ средств защиты и регуляторов роста растений. Нами используется как модифицирующая добавка к калийным и комплексным азотно-фосфорно-калийным удобрениям, способная стимулировать рост и развитие растений. Полиакриламид (ТУ 6-01-1049-92) используется в виде порошка (содержание основного вещества 100 ) или в виде водного геля, хорошо растворимого в воде (содержание основного вещества 7,6-8,3 ). Полимер синтетический водорастворимый ВРП (ТУ РБ 00280198.026-96) производится из отходов производства и переработки полиакрилонитрильных волокон. Представляет собой вязкую жидкость светлосерого цвета со следующими показателями массовая доля сухих веществ 32,28-35,111,20-1,215 г/см плотность раствора при 20-50 С реакция среды (величина рН) 7,3-7,4 условная вязкость 50 -ного водного раствора товарного продукта по СПВ-5 192-372 с. Используется в качестве полимерного связующего, обеспечивает медленное действие предлагаемого калийного и азотно-фосфорно-калийного удобрения с биологически активными добавками. Принципиально новым моментом, в предлагаемых авторами удобрениях, является наличие Эпин в качестве биологически активной добавки, а также массовое содержание компонентов, входящих в состав калийных или комплексных азотно-фосфорно-калийных удобрений с целью повышения агрохимической эффективности удобрений и обеспечения снижения поступления радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию. Возможность использования БС в качестве биологически активного компонента в составе удобрений в научной и патентной литературе не описана. Такое заявляемое решение предлагается впервые. Сущность изобретения поясняется выполнением конкретных примеров. Пример 1. мас.удобрение калийное 99,9999 биологически активная добавка - Эпин 0,0001 (10-4). Пример 2. мас.удобрение азотно-фосфорно-калийное 99,99998 биологически активная добавка - Эпин 0,00002 (2.0 х 10-5) полимерное связующее ВРП(водорастворимый полимер по сухому веществу) 0,10. Остальные примеры осуществления предлагаемого изобретения приведены в табл. 1. 4342 1 Таблица 1 Примеры осуществления предлагаемого изобретения Количество компонентов добавок к удобрению мас.Полимерное связующее Биологически активные Удобрение ПАА ВРП добавки 0,0-4 10 6. Калийное, содержащее эпибрассинолид и 10-5 0,01 полимерное связующее ПАА 2 х 10-5 0,02 4 х 10-5 0,03 6 х 10-5 0,04-4 0,05 10 7. Калийное, содержащее эпибрассинолид и 10-5 полимерное связующее ВРП 2 х 10-5 4 х 10-5 6 х 10-5-5 2 х 10 9. Азотно-фосфорно-калийное комплекс 2 х 10-6 0,01 ное, содержащее эпибрассинолид и поли 4 х 10-6 0,02 мерное связующее ПАА 8 х 10-6 0,03 1,2 х 10-5 0,04-5 0,05 2 х 10 10. Азотно-фосфорно-калийное комплекс 2 х 10-6 ное, содержащее эпибрассинолид и поли 4 х 10-6 мерное связующее ВРП 8 х 10-6 1,2 х 10-5- удобрение содержит полимерное связующее силикат натрия Агрохимические испытания заявляемых удобрений с биологически активными добавками Эпин в Республике Беларусь проведены в течение 1993-1997 гг. в вегетационных и полевых опытах с различными сельскохозяйственными культурами (ячмень, овес, картофель, озимая рожь, яровая пшеница). Опыты проводились на дерново-подзолистых песчаных почвах, развивающихся на связных песках, подстилаемых рыхлыми песками (совхоз Подолесье Речицкого района Гомельской области), и на дерново-подзолистых супесчаных почвах, развивающихся на рыхлых супесях, подстилаемых около 1 м моренными суглинками (экспериментальная база Суворова Узденского района Минской области), а также на загрязненных радионуклидами дерново-подзолистых временно-избыточно увлажняемых супесчаных почвах, развивающихся на связных су 3 4342 1 песях, подстилаемых с 0,45 м моренными суглинками (колхоз 60 лет Октября Ветковского района Гомельской области). Эффективность предлагаемых удобрений изучалась при оптимальных дозах Эпина в качестве биологически активной добавки к удобрениям (менее 50 мг действующего вещества на 1 га посевной площади). Удобрения под сельскохозяйственные культуры вносились в один прием перед посевом или посадкой. Влияние удобрений с биологически активными добавками эпибрассинолида на урожай приведено в табл. 2. Таблица 2 Эффективность удобрений с биологически активными добавками в полевых опытах на дерново-подзолистых почвах Прибавка к базово- Урожай- Прибавка к баУрожайму зовому ность, ц/га ность, ц/га Калийные удобрения Почва дерново-подзолистая песчаная, развивающаяся на связном песке,подстилаемом с 0,35 м рыхлым песком Горохоовсяная смесь Овес 1. Калийное удобрение (гранулированный хлористый калий) - базовый(фон) 13,5 16,8 2. Калийное удобрение с добавкой (прототип - патент РБ 1291)14,9 1,4 10,4 3,5 20,3 20,8 Заявляемые калийные удобрения 3. Калийное удобрение, содержащее эпи- не испытыбрассинолидвалось 17,8 1,0 6,0 4. Калийное удобрение, содержащее эпибрассинолид и полимерное связующее ПАА 15,1 1,6 11,9 20,2 3,4 20,2 5. Калийное удобрение, содержащее эпибрассинолид и полимерное связующее ВРП 15,4 1,9 14,1 19,6 2,8 16,7 НСР 0,05 1,3 2,1 Почва дерново-подзолистая супесчаная, развивающаяся на супеси связной,подстилаемой с 0,45-1,0 м моренными суглинками Картофель (1994-1996) Ячмень (1993-1994) 1. Калийное удобрение (гранулированный хлористый калий) - базовый 284 59,8 2. Калийное удобрение (гранулированный хлористый калий базовый)эпибрассинолид в виде некорневой подкормки 295 11 3,9 63,7 3,9 6,5 3. Калийное удобрение с добавкой (прототип- патент РБ 1291)297 13 4,6 не испыт. Заявляемые калийные удобрения 4. Калийное удобрение, содержащее эпибрассинолид и полимерное связующее ВРП 305 21 7,4 64,6 4,8 8,0 НСР 0,05 8,3 2,1 Азотно-фосфорно-калийные удобрения Почва дерново-подзолистая супесчаная, развивающаяся на супеси связной,подстилаемой с 0,45 м моренными суглинками Картофель (1995-1996) 1. Азотно-фосфорно-калийное комплексное (базовый) 284 2. Азотно-фосфорно-калийное комплексное с добавкой -патент РБ 755 (прототип) 306 22 7,7 Удобрения 4342 1 Заявляемые азотно-фосфорно-калийные удобрения 3. Азотно-фосфорно-калийное комплексное, содержащее эпибрассинолид 297 13 4,6 4. Азотно-фосфорно-калийное комплексное, содержащее эпибрассинолид и полимерное связующее ПАА 305 21 7,4 5. Азотно-фосфорно-калийное комплексное, содержащее эпибрассинолид и полимерное связующее ВРП 311 27 9,5 НСР 0,05 9,8 Анализ данных, представленных в табл. 2, показывает, что применение гранулированного хлористого калия и комплексного азотно-фосфорно-калийного удобрения с добавками Эпин и связующих позволило повысить урожай горохоовсяной смеси (зерно) на 11,9-14,1 , овса на 6,0-20,2 , ячменя на 8,0 , картофеля 4,6-9,5(в зависимости от вида модифицирующих добавок в удобрении и типа почвы). Приведенные данные свидетельствуют о том, что заявляемые удобрения обладают высокой агрохимической эффективностью по сравнению с базовым объектом, а по сравнению с прототипом - эффективность их находится примерно на одном уровне. Применение новых форм минеральных удобрений с добавками Эпин способствует снижению поступления радионуклидов в клубни картофеля (табл. 3). Таблица 3 Содержание и коэффициенты пропорциональности цезия-137 и стронция-90 в клубнях картофеля (к-з 60 лет Октября Ветковского района Гомельской области) Радионуклиды Коэффициент пропорциональности (КП) Удобрения Бк/кг Снижение к(КП) Снижение к базовому,базовому,Почва дерново-подзолистая супесчаная, развивающаяся на супеси связной,подстилаемой с 0,45 м моренными суглинками Картофель Цезий-137 1. Контороль без удобрений 19,24 0,0378 2. Калийное удобрение (гранулированный хлористый калий) - базовый(фон) 15,54 0,0336 3. Калийное удобрение с добавкой (прототип - патент РБ 1291)14,4 7,3 0,0317 5,65 Заявляемое калийное удобрение 4. Калийное удобрение, содержащее эпибрассинолид и полимерное связующее ВРП 12,39 20,3 0,0236 29,8 Стронций-90 1. Контороль без удобрений 6,66 0,475 2. Калийное удобрение (гранулированный хлористый калий) - базовый(фон) 5,92 0,438 3. Калийное удобрение с добавкой (прототип - патент РБ 1291)3,70 37,5 0,367 16,2 Заявляемое калийное удобрение 4. Калийное удобрение, содержащее эпибрассинолид и полимерное связующее ВРП 4,81 18,7 0,337 23,1 Содержание Данные в табл. 3 показывают, что применение калийных удобрений с добавками эпибрассинолида и водорастворимого полимера ВРП способствовало снижению содержания цезия-137 в клубнях картофеля на 20,3 , стронция-90 на 18,7 , при этом коэффициенты пропорциональности по цезию-137 уменьшились на 29,8 , соответственно по стронцию-90 на 23,1 . Установлено, что применение биологически активной добавки Эпин в качестве регулятора роста растений при некорневых подкормках, а также в составе калийных или комплексных азотно-фосфорнокалийных удобрений позволяет снижать дозы минеральных удобрений на 25-30 , при высоких дозах применения азотных удобрений внесение эпибрассиностероидов не эффективно (табл. 4). 4342 1 Таблица 4 Влияние биологически активной добавки эпибрассинолид на урожайность сельскохозяйственных культур Прибавка к базоУрожай- Прибавка к базоУрожайность,вому вому ность, ц/га ц/га 1995-1996 Удобрения ц/га Ячмень (1993-1994) Яровая пшеница (1994-1995) Почва дерново-подзолистая супесчаная, развивающаяся на супеси рыхлой,подстилаемой около 1,0 м моренными суглинками 1. 6070100 (фон) - базовый 59,8 20,0 2. 6070100 (фон) - базовыйэпибрассинолид в виде некорневой подкормки 63,7 3,9 6,5 23,4 3,4 17,0 3. 6070100, содержащее эпибрассинолид и полимерное не испытывасвязующее ВРП 64,6 4,8 8,0 лось 4. 9070100 (фон) - базовый 64,6 22,1 5. 9070100 (фон) базовыйэпибрассинолид в виде некорневой подкормки 62,2-2,4 3,7 22,4 0,3 1,4 6. 9070100, содержащее эпибрассинолид и полимерное не испытывасвязующее ВРП 64,8 5,0 8,4 лось НСР 0,05 2,7 1,9 Приведенные данные в табл. 2-4 свидетельствуют о том, что введение в калийные и азотно-фосфорнокалийные удобрения указанных модифицирующих добавок в заявляемых количествах позволяет повысить агрохимическую эффективность указанных удобрений, уменьшить дозы их внесения и улучшить качество сельскохозяйственной продукции за счет снижения поступления радионуклидов. Получение заявляемых минеральных удобрений с биологически активной добавкой эпибрассинолид возможно в условиях предприятий, выпускающих калийные и азотно-фосфорно-калийные удобрения, в частности на ПО Беларуськалий и Гомельском химическом заводе РБ. По мнению заявителей, предлагаемые удобрения с биологически активными добавками отвечают критериям новизны, поскольку авторам неизвестно наличие БС в качестве биологически активной добавки, а также массовое содержание компонентов, входящих в состав калийных или комплексных азотно-фосфорнокалийных удобрений с целью повышения агрохимической эффективности удобрений, снижения доз применения удобрений и обеспечения снижения поступления радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию. Предлагаемые удобрения с биологически активными добавками эпибрассинолид отвечают критерию изобретательского уровня, т.к. в заявке показана возможность формирования нового вида удобрения, обладающего высокой агрохимической эффективностью. Предлагаемые удобрения с биологически активными добавками отвечает критерию промышленной применимости на том основании, что промышленное производство эпибрассинолидов и удобрений с их добавками возможно в Республике Беларусь. Источники информации 1. Заявка Великобритании 2 165 226, МПК 4, С 05 Р 11/10, 1986. 2. Патент Республики Беларусь 1291, МПК С 051/00, С 059/02, С 0511/00, 1994. 3. Патент Республики Беларусь 755, МПК С 053/00, 1990. 4. Средства защиты и регуляторы роста растений (справочное пособие). - Мн. Беларусь-ИнформСервис, 1995. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 6