удобрение и способ обработки пшеницы этим удобрением

Формула изобретения

1. Удобрение, содержащее в качестве действующего вещества серу в форме полисульфида кальция и вспомогательные компоненты, отличающееся тем, что оно содержит серу в высокодисперсной форме с размерами частиц 40-120 нм.

2. Удобрение по п.1, отличающееся тем, что в качестве вспомогательных компонентов оно содержит водорастворимые полимеры и низкомолекулярные полиспирты.

3. Удобрение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Полисульфиды кальция	10,0-22,0
Низкомолекулярные полиспирты	0,05-0,1
Водорастворимые полимеры	0,1-1
Вода	Остальное

4. Способ обработки пшеницы, включающий некорневую обработку озимой и яровой пшеницы в фазу налива зерна удобрением по любому из пп.1-3.

5. Способ по п.4, включающий обработку в фазу налива зерна удобрением по п.3, разбавленным до 1-5% концентрации.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что, указанное средство содержит наночастицы серы.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что размеры частиц серы составляют 40-120 нм.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что его осуществляют одновременно в сочетании с азотной подкормкой.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве источника азота используют мочевину.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве серосодержащих удобрений, которые применяют для некорневой подкормки пшеницы с целью повышения урожайности и качества зерна пшеницы.

Одной из основных проблем для зернового хозяйства в настоящее время является проблема повышения содержания белка в зерне пшеницы, так как именно количество белка в зерне пшеницы напрямую определяет его пищевую ценность и стоимость. Содержание белка в пшенице зависит от такого показателя как клейковина, который определяется как сортом пшеницы, так и условиями выращивания. Основным агротехническим способом увеличения содержания клейковины и повышения урожая являются корневые и некорневые подкормки различными химическими препаратами (удобрения и регуляторы роста) [1. Лебедева Л.А., Едемская Н.Л. Научные принципы системы удобрения с основами экологической агрохимии. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005 - С.42, 222. Дрогалин П.В., Тарасенко Н.Д., Вертий С.А., Малюга Н.Г. Агротехнические приемы повышения качества зерна озимой пшеницы в Краснодарском крае // Повышение качества зерна пшеницы / Науч. Тр. ВАСХНИЛ. М.: Колос, 1972. - С.236-243. Малюга И.Г. Озимая сильная пшеница на Кубани. - Краснодар, 1992. - 240 с. Созинов А.А., Козлов В.Г. Повышение качества зерна озимых пшениц. М.: Колос, 1970. 135 с.1-4].

С точки зрения физиологии питания растений некорневая подкормка обосновывается тем, что однократным внесением удобрений в почву осенью или весной нельзя обеспечить растение всеми необходимыми ему питательными веществами в соотношениях, нужных ему в различные периоды вегетации. Подкормка в сочетании с основным удобрением дает возможность добиться такого урожая, какой нельзя получить при одновременном внесении в почву всех удобрений, даже в большой дозе, т.к. основана на способности растений усваивать питательные вещества поверхностью зеленых листьев и стеблей [Якушкина Н.И., Бахтенко Е.Ю. Физиология растений: учеб. для студентов ВУЗов, обучающихся по специальности 032400 «Биология» - М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2005 - 463 с. С.202-203.5]. Причем установлена особая роль некорневых, в основном азотных подкормок пшеницы. Многолетними исследованиями показано [Жемела Г.П. Эффективность азотных удобрений при разных способах и сроках применения под озимую пшеницу // Селекция и сортовая агротехника озимой пшеницы. - М.: Колос, 1979. - С.286-293.; Державин Л.М., Седова Е.В., Позднякова Н.С. Действие минеральных удобрений на урожай и белковость озимой пшеницы в Среднерусской черноземно-лесостепной провинции // Агрохимия. - 1977. - № 7. - С.40-47.6], что как бы ни была высока доза основного азотного удобрения, она не может обеспечить хорошее качество зерна в такой же степени, как поздние некорневые подкормки. Известно [Панников В.Д. Эффективность применения удобрений в Нечерноземной зоне - М.: Россельхозиздат, 1983. - 270 с.7], что поздние внекорневые азотные подкормки яровой пшеницы повышают содержание белка и клейковины в зерне в среднем на 1-2% и на 3-6% соответственно.

В то же время исследования [Лясковский Г., Сергиенко С. О некорневых подкормках озимой пшеницы в фазе выхода в трубку и перед выколашиванием // Исследования по физиологии и биохимии растений. - Киев: Наук. думка, 1972. - С.65-69. Маслова И.Я. Условия возникновения относительного дефицита серы и особенности его влияния на продуктивность яровой пшеницы // Агрохимия. - 1980. - № 4. - С.82-88.8, 9] показали, что некорневые подкормки зерновых мочевиной служат причиной накопления в зерне заметного количества небелкового азота, который может достигать 30% от общего содержания элемента в зерне. Вероятно, это происходит при низкой концентрации серы в белках вегетативных органов, когда в зерно перемещаются в основном аминокислоты, не содержащие серы. Таким образом, недостатком прямого использования поздних внекорневых азотных подкормок для повышения содержания клейковины являются накопления в зерне нитратов - заметного количества небелкового азота.

Кроме прямого использования поздних внекорневых азотных подкормок для повышения содержания клейковины используются различные биологически активные вещества. Известно, например [Злотников А.К., Деров А.И., Бегунов И.И., Злотников К.М. Альбит на озимой пшенице. Земледелие. - 2005. - № 3. - С.31-32.10], что использование препарата «Альбит» в Ставропольском крае повышает содержание клейковины на 1,4% (предпосевная обработка) и на 2,1% (обработка посевов). А в опытах [Злотников А. К., Гинс В.К., Пухова Л.Ф., Кирсанова Е.В. // Защита и карантин растений. - 2005. - № 11, - с.27-28.11] Курской СТАЗР на озимой пшенице (2001-2003) протравливание семян препаратом «Альбит» увеличивало содержание клейковины в урожае в среднем на 0,8%, а опрыскивание посевов в фазе кущения-начала трубкования - на 3,8%. Причем установлено, что предпосевная обработка семян оказывает большее влияние на урожайность, чем на качество урожая, а для повышения содержания клейковины более эффективны вегетативные обработки.

Таким образом, применение биологически активных препаратов для проведения внекорневой подкормки дает возможность заметно увеличить содержание клейковины в зерне пшеницы. Но во всех вышеперечисленных способах увеличения содержания клейковины не учитывается, что при возделывании пшеницы и других культур, содержащих белок, сдерживающим фактором, снижающим синтез белка, может быть дефицит серы, которая является вторым после азота протеиногеном. В связи с этим очевидна необходимость дополнить азотные подкормки серой, чтобы получить полноценное, сбалансированное по содержанию белками зерно. Для обеспечения растений пшеницы серой используются различные способы.

Известна попытка устранения дефицита серы [RU 2129355, опубл. 27.04.1999], которая предусматривает внесение комплекса минеральных удобрений (N90P90K60), извести (10 т/га) и кремнийсодержащих удобрений (40-60 кг кремния на га) в смеси с серой в дозе 15-25 кг/га (элементарная сера). В результате озимая пшеница увеличивает выход клейковины. Недостатком предлагаемого метода является корневое внесение серы.

Наиболее близким к заявленному является удобрение по KR 20030065209 А, содержащее в качестве действующего вещества серу в форме полисульфида кальция и вспомогательные компоненты.

Известен способ подкормки серными удобрениями [RU 2006122206, опубл. 10.02.2008], в котором авторы предлагают оптимизировать процесс подкормки серой с предпочтительным применением сульфатов аммония и магния и в виде смешанного NPK серосодержащего удобрения для повышения урожайности. Содержатся общие рекомендации по внесению серы в разные вегетационные периоды с учетом баланса ее потребления растением. Недостатком предлагаемого метода является то, что дополнительное удобрение серой производят совместно с внесением удобрений во время посева или на начальной стадии роста растений во время первого поверхностного удобрения почвы. А для эффективного влияния серы на содержание клейковины желательно вносить серу в период накопления зерном белка.

Задачей настоящего изобретения является повышение содержания клейковины пшеницы. Поставленная задача достигается тем, что наряду с основными минеральными удобрениями (калий, фосфор и азот), которые вносят в почву, пшеницу обрабатывают некорневой подкормкой на поздней стадии вегетации (в фазе налива) высокодисперсной серой с размерами частиц в диапазоне 40-120 нм. Тем самым обеспечивается максимальное усвоение серы в момент накопления белка в зерне. Для получения высокодисперсной серы на первом этапе использован метод перевода элементной серы в полисульфидную форму с использованием реакции серы с гидроокисью кальция в водной среде при 100°C в реакторе, снабженном обратным холодильником. А затем перед непосредственной обработкой пшеницы разбавлением водой до 1-5% концентрации исходного раствора полисульфида кальция извлекают высокодисперсную серу. Препаративная форма представляет собой водный раствор полисульфида кальция, стабилизированный в процессе растворения серы добавками водорастворимых низкомолекулярных полиспиртов (этиленгликоль, глицерин, пентаэритрит) в количестве 0,05-0,1 мас.%, разбавляемый перед нанесением на объект 0,1-1 мас.% водным раствором неионогенных пленкообразующих и поверхностно-активных полимеров (поливиниловый спирт, полиакриловая кислота, крахмал) при следующем содержании компонентов, мас.%:

Полисульфиды кальция	10,0-22,0
Низкомолекулярные полиспирты	0,05-0,1
Водорастворимые полимеры	0,1-1
Вода	Остальное

Некорневая обработка проводилась на опытных участках Башкирского государственного аграрного университета (БГАУ) препаратом, полученным в Научно-исследовательском технологическом институте гербицидов и регуляторов роста растений Академии Наук Республики Башкортостан (ГУ «НИТИГ АН РБ»).

Схема проведения опытов была следующая. Посевы озимой и яровой пшеницы обрабатывали в фазе налива зерна раствором, в котором действующим веществом является гидрозоль серы с размерами частиц в диапазоне 40-120 нм. Гидрозоль серы получали перед началом обработки посевов разбавлением водой в различных концентрациях препарата - исходного водного раствора полисульфида кальция. Обработка проводилась из расчета различного количества (10÷20 литров) исходного раствора полисульфида кальция на один гектар посева. После уборки урожая пшеницы проводился анализ содержания сырой клейковины в зерне пшеницы.

В таблице 1 приведены результаты испытаний предложенным способом некорневой обработки серой озимой пшеницы сорта «Безенчукская 380» препаратом различных концентраций в фазе налива зерна. Обработка проведена из расчета расхода исходного раствора полисульфида кальция в количестве 20 л/га.

Таблица 1
Результаты испытаний на посеве озимой пшеницы (сорт «Безенчукская» 380) серосодержащим препаратом.
№ п/п	концентрация препарата, %	урожайность, т/га	массовая доля сырой клейковины, %
1	контроль	4,6	22,8
2	2,0	4,6	26,4
3	2,5	4,6	27,6
4	3,0	4,8	28,2
5	5,0	4,8	29,0
6	10,0	4,8	28,6

Из данных, приведенных в таблице 1, видно, что увеличение концентрации раствора приводит к увеличению массовой доля сырой клейковины, причем уже для 2% раствора увеличение равно 3,6%, а своего максимального значения прибавка массовой доли сырой клейковины, равная 6,2%, достигает для 5% раствора. Причем урожайность при данном виде обработки практически не меняется. Таким образом, даже при отсутствии дополнительной некорневой обработки азотом для данного сорта озимой пшеницы возможно существенное увеличение содержания доли сырой клейковины (3,6%÷6,2%) некорневой обработкой высокодисперсной серой.

В следующем опыте исследовано влияние на содержание сырой клейковины в зерне яровой пшеницы сорта «Жница» некорневых азотных, микроэлементных и серных подкормок. В качестве микроудобрения выбран состав «УМИД», содержащий микроэлементы: железа, молибдена, меди, цинка, бора и ранее успешно апробированный ГУ «НИТИГ АН РБ» на плодовых культурах. В качестве азотных подкормок использовалась мочевина, а в качестве серных - гидрозоль серы, полученный из полисульфида кальция разбавлением перед опрыскиванием до 5% концентрации. В таблице 2 приведены результаты испытания вышеуказанных трех видов препаратов на яровой пшенице сорта «Жница».

Таблица 2
Результаты испытаний яровой пшеницы сорта «Жница» серосодержащим препаратом, полученным из полисульфида кальция
№ п/п	Условия испытаний	Массовая доля сырой клейковины, %
1	Контроль	23,2
2	Микроудобрение «УМИД»	23,2
3	Азот (20 кг/га)	26,8
4	Азот (30 кг/га)	26,0
5	Азот (20 л/га) + «УМИД»	26,0
6	Азот (30 л/га) + «УМИД»	25,6
7	Сера (10 л препарата/га)	27,6
8	Сера (10 л препарата/га) + Азот (20 л/га)	31,2
9	Сера (10 л препарата/га) + Азот (30 л/га)	32,4
10	Сера (20 л препарата /га)	26,8
11	Сера (20 л препарата/га) + Азот (20 л/га)	28,7
12	Сера (20 л препарата/га) + Азот (30 л/га)	29,6

Обработку проводят в фазу налива зерна. Из данных, приведенных в таблице 2, видно, что применение микроудобрения «УМИД» не сказывается на содержании сырой клейковины, а азотная подкормка сама по себе и вкупе с микроудобрением «УМИД» дает увеличение содержания клейковины на 2÷3%. Применение отдельно серы дало для яровой пшеницы увеличение содержания клейковины на 3,6÷4,4%. Но максимальный эффект для яровой пшеницы достигается при совместном применении подкормки серой и азотом при использовании серного препарата в количестве 10 л/га. В этом случае достигается увеличение содержания клейковины на 5,5-9,2%. Таким образом, некорневая подкормка пшеницы в особенности в сочетании с азотной подкормкой позволяет достичь существенного увеличения содержания белка - наиболее ценного компонента зерна пшеницы.