Комплексные удобрения с микроэлементами для подсолнечника

Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности к производству комплексных удобрений на химических предприятиях, которые предназначены для применения в сельском хозяйстве при возделывании подсолнечника. Приведены различные составы комплексных удобрений с добавками микроэлементов для основного внесения в почву перед посевом и для некорневых подкормок по вегетирующим растениям подсолнечника. Дана их агрохимическая эффективность в полевых опытах на дерново-подзолистых легкосуглинистых и связносупесчаных почвах. Приведены данные по влиянию заявляемых комплексных удобрений с модифицирующими добавками на урожайность и качество зеленой массы и семян подсолнечника, содержание масла в семенах. Установлено, что применение комплексных удобрений с модифицирующими добавками как при основном внесении в почву, так и при некорневых подкормках по вегетирующим растениям позволяет увеличить урожайность зеленой массы и семян подсолнечника при одновременном увеличении массы 1000 семян и массы семян в одной корзинке, снизить пустозерность и лузжистоть, а также повысить содержание масла в семенах по сравнению с прототипом и базовыми вариантами. Пироговская Галина Владимировна,Лапа Виталий Витальевич, Сороко Виктор Иванович, Хмелевский Сергей Станиславович, Исаева Олеся Ивановна, Шиманский Леонид Петрович, Бобовкина Валентина Владимировна (BY)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: РЕСПУБЛИКАНСКОЕ НАУЧНОЕ ДОЧЕРНЕЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ Изобретение предназначено для использования в области сельского хозяйства и относится к производству минеральных удобрений, в частности к производству и применению комплексных азотнофосфорно-калийных удобрений для основного внесения в почву при возделывании подсолнечника, которые могут быть получены на химических предприятиях, выпускающих комплексные удобрения. Подсолнечник требователен к теплу, свету, влаге, плодородию почвы, предшественнику и элементам питания в необходимом количестве и их оптимальном соотношении. Основное удобрение, внесенное в оптимальных соотношениях и дозах, обеспечивает потребность растений подсолнечника в элементах питания в течение всего вегетационного периода. Известно, что на образование единицы урожая (ц) подсолнечник поглощает в зависимости от генотипа и места выращивания до 4-6 кг N, 2-5 кг Р 2 О 5, 10-12 кг K2O, около 1,7 кг MgO и 3,0 кг SO4, что в несколько раз выше, чем поглощение питательных веществ зерновыми культурами. Из микроэлементов подсолнечнику в большей степени требуется внесение борных удобрений. При среднем содержании фосфора 15-25 мг/100 г почвы, калия 15-25 и магния 7-12 мг/100 г почвы рекомендуется вносить следующие дозы удобрений на гектар: фосфора - 70-80 кг Р 2 О 5, калия - 160-200 кг K2O, магния - 60-70 кгMgO. Потребность в сере примерно в три раза выше, чем у зерновых. Калийные удобрения лучше вносить в сульфатной форме, поскольку подсолнечник очень чувствителен к хлоридам [1, 2, 3]. Подсолнечник отзывчив на внесение органических удобрений как в прямом действии, так и в последействии. Наиболее эффективной формой органических удобрений является навоз, внесение которого обеспечивает увеличение урожайности семян подсолнечника в пределах от 2,2 до 5,0 ц/га [4]. Относительно использования минеральных удобрений подсолнечником существуют разные мнения. По данным Д.С. Васильева при обобщении экспериментальных данных 42 опытов, проведенных на черноземных почвах (обыкновенном, южном, выщелоченном, карбонатном), установлено, что наибольшее увеличение урожайности подсолнечника обеспечивают азотно-фосфорные удобрения; внесение калийных удобрений не повышает урожай даже в сочетании с азотно-фосфорными [4]. На дерновоподзолистых и главным образом почвах легкого гранулометрического состава, а также торфяных, подсолнечник испытывает недостаток калия и требует внесения повышенных доз калийных удобрений. На почвах с высоким содержанием калия подсолнечник может удовлетворять свои потребности в калии за счет его запасов в этих почвах. Недостаток калийного питания задерживает рост стебля, вызывает преждевременное отмирание листьев нижнего и среднего ярусов. При хорошей обеспеченности почв калием наоборот удлиняется продолжительность жизни и функционирование листьев. Экспериментальным путем определена динамика потребления питательных веществ подсолнечником в течение вегетации: критическим периодом поступления азота в растения является время от начала образования корзинки до конца цветения; фосфора - в фазе от появления всходов и до образования корзинки; калия - в период от появления корзинки до восковой спелости. Обзор и анализ накопленного в течение многих лет экспериментального материала свидетельствует, что на выщелоченных, обыкновенных, типичных и южных черноземах, где размещаются основные посевы подсолнечника, лучшим сочетанием удобрений для современных сортов и гибридов является азотно-фосфорное при соотношении N:P, равном 1:1,5 или 1:1, а наиболее эффективной дозой - N40-60P60. Внесение калийных удобрений может быть оправдано только на почвах, имеющих низкие запасы этого элемента [5,6]. Известны удобрения для основного внесения в почву при возделывании подсолнечника, например,патент RU 2126777 от 27.02.1999 г. "Способ получения микроэлементного удобрения"; патент US 6733560 от 11.05.2004 г. "Растворимые в воде комплексные удобрения", содержащие азот, фосфор, калий, мезоэлементы, такие как кальций, магний, сера и микроэлементы, такие как железо, марганец, цинк,медь, бор, молибден; RU 2298321 от 10.05.2007 г. "Способ повышения урожайности подсолнечника"; патент RU 2099948 от 27.12.1997 г. "Способ стимулирования роста и развития масличных культур" и многие другие. Следует отметить, что в указанных патентных источниках заявленные удобрения для подсолнечника рекомендованы для определенных типов почв и климатических условий, соотношение макро- и микроэлементов, а также их эффективность приводятся на почвах, нехарактерных для Республики Беларусь. По мнению ряда ученых одним из эффективных средств повышения урожайности подсолнечника являются удобрения, их эффективность во многом зависит от биологических особенностей сорта и гибрида, обеспеченности почв доступными формами макро- и микроэлементов, сроков и способов их внесения, т. е. комплексного применения всех агрохимических приемов на каждой конкретной почве. В Республике Беларусь уделяется большое внимание технологии возделывания такой масличной культуры как рапс и в меньшей степени - подсолнечника. Однако, в последние годы посевные площади подсолнечника расширяются. Например, уже в 2012 г. они составили 21,0 тыс. га, из них 20,4 тыс. га - в Гомельской области, в 2013 г. - 14,5 тыс. га. На ближайшую перспективу планируется его возделывание на площади около 40 тыс. га. В республике зарегистрированы среднеранние и ранние сорта и гибриды подсолнечника, например, такие как: Донской 962 и Фермер (страна оригинатор - Россия-Беларусь), Поиск и Степок (Беларусь) и др., для которых агроклиматические ресурсы Беларуси достаточны для созревания семян. Имеются определенные экспериментальные данные по срокам сева, густоте стояния растений, вли-1 025076 янию доз азотных удобрений (N30-150 кг/га д.в. на фоне P60K90), гербицидов и десикантов на урожайность и качество семян. Система удобрения подсолнечника включает в себя основное удобрение (перед посевом), припосевное (стартовое) и подкормку. Основное удобрение обеспечивает потребность растений подсолнечника в элементах питания в течение всего вегетационного периода. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к нашему решению является применение стандартных удобрений согласно отраслевого регламента возделывания подсолнечника на маслосемена, в том числе внесение органических удобрений под предшествующую культуру в дозах 30-40 т/га, минеральных - на почвах легкого гранулометрического состава в дозе N90P60K90, a на связных почвах при содержании гумуса более 2% или при внесении органических удобрений под предшествующую культуру - N60-70P60K90 (прототип) [7]. Технические задачи, которые не решаются прототипом, заключаются в том, что рекомендуемые удобрения - это стандартные формы удобрений, которые не содержат необходимых микроэлементов для подсолнечника, вследствие чего не обеспечивается формирование высокой урожайности семян хорошего качества, поэтому требуются дополнительные затраты на внесение микроэлементов. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение составов комплексных удобрений с модифицирующими добавками (микроэлементами) со сбалансированным соотношением элементов питания для основного внесения в почву и для некорневых подкормок по вегетирующим растениям подсолнечника, обеспечивающих получение высоких урожаев зеленой массы и семян с высоким выходом масла. Поставленная задача решается тем, что предложено комплексное удобрение для основного внесения в почву под подсолнечник, содержащее азотно-фосфорно-калийное удобрение с серой, отличающееся тем, что соотношение N:P:K в удобрении составляет 1:(0,64-1,8):(1,0-3,4) и удобрение дополнительно содержит В и, при необходимости, содержит Mg, Cu, Mn в различных сочетаниях; для некорневых подкормок по вегетирующим растениям подсолнечника предложено удобрение жидкое комплексное, содержащее азотно-фосфорно-калийное удобрение с соотношением N:P:K, равным 1:1,4:2,0 или 1:0,5:1,13,отличающееся тем, что дополнительно содержит B и Mo (в хелатной форме) или B, Cu и Mn (в хелатной форме). В качестве базового варианта нами использовано комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение с добавкой серы, без добавок микроэлементов. Конкретные варианты предлагаемого изобретения, включая известное решение (прототип), сведены в табл. 1. Таблица 1 Сравнительные данные по предлагаемым удобрениям,базовому объекту, прототипу и заявляемым удобрениям Агрохимические испытания эффективности заявляемых комплексных удобрений с модифицирующими добавками при основном внесении в почву и при некорневых подкормках по вегетирующим растениям подсолнечника проводили (2012-2013 гг.) в полевых опытах на дерново-подзолистых легкосуглинистых, развивающихся на мощных лессовидных суглинках (ОАО "Гастелловское", Минского района,Минской области) и на дерново-подзолистой связносупесчаной, сменяемой с глубины около 30 см рыхлой супесью, а с 1 м моренным суглинком, почве (РНДУП "Полесский институт растениеводства", п. Криничный, Мозырский район, Гомельская обл.). Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы (0-25 см) в опытах (2012-2013 гг.) с подсолнечником была следующая: в ОАО "Гастелловское" - содержание гумуса -1,93-1,95%, N-NO3 - 10,2-11,6 мг/кг почвы, pH - 5,13-6,02, содержание подвижных форм Р 2 О 5 - 472-592 и K2O - 315-351 мг/кг почвы,обменных форм Ca - 1105-1374 и Mg - 92-135 мг/кг почвы; на поле РНДУП "Полесский институт растениеводства" - содержание гумуса - 1,87-2,65%, N-NO3 - 11,3-12,1 мг/кг почвы, pH - 5,97-6,16, содержание подвижных форм Р 2 О 5 - 206-321 и K2O - 218-352 мг/кг почвы, Ca - 524-834 и Mg - 133-211 мг/кг почвы. Оценка влияния минеральных удобрений с модифицирующими добавками на элементы структуры урожая и урожайность подсолнечника оценивались по следующим показателям: урожайность зеленой массы и сухого вещества (листья, стебли, корзинки), высота растений, диаметр корзинки, количество листьев на одном растении, урожайность семян при стандартной влажности (8%), диаметр корзинки (на момент уборки семян), диаметр пустозерности, масса 1000 семян, масса семян в 1 корзинке, натура. На дерново-подзолистой легкосуглинистой почве (ОАО "Гастелловское") в среднем за два года исследований (2012-2013 гг.) урожайность зеленой массы подсолнечника в варианте по прототипу (со стандартными формами минеральных удобрений) составила 730 ц/га, в базовом варианте с использованием комплексного удобрения без добавок - 743 ц/га, в вариантах с заявляемыми комплексными удобрениями с добавками микроэлементов от 772 до 847 ц/га. Соответственно на дерново-подзолистой связносупесчаной почве - 592, 594 и с заявляемыми удобрениями - от 591 до 672 ц/га (табл. 2). Таблица 2 Влияние заявляемых удобрений на урожайность зеленой массы подсолнечника на дерново-подзолистой легкосуглинистой и связносупесчаной почвах, 2012-2013 гг. Прибавка зеленой массы подсолнечника на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, развивающейся на лессовидных суглинках, различалась в зависимости от форм заявляемых комплексных удобрений с модифицирующими добавками и находилась в пределах от 42 до 112 ц/га по сравнению с прототипом. При этом лучшими комплексными удобрениями, сформировавшими максимальную урожайность зеленой массы подсолнечника при дозе их внесения N60P40K90, оказались следующие: NPK с B,Cu; NPK с В, Mg и NPK с В (0,15%). Следует также отметить, что на этой почве прибавки зеленой массы от всех заявляемых форм комплексных удобрений с различным сочетанием микроэлементов были достоверными. На дерново-подзолистой связносупесчаной сменяемой с глубины около 30 см рыхлой супесью,а с 1 м моренным суглинком почве лучшими комплексными удобрениями были NPK с В, Mg, NPK с В,Mn и NPK с В (0,35%), обеспечившие прибавку зеленой массы в пределах от 70 до 80 ц/га. Урожайность семян подсолнечника на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве (ОАО "Гастелловское" Минского района) в среднем за два года исследований составила на контрольном варианте 22,8 ц/га, в варианте со стандартными удобрениями (прототип) -29,5 и с заявляемыми разными новыми формами удобрений - от 30,7 до 33,7 ц/га соответственно, на дерново-подзолистой рыхлосупесчаной почве (п. Криничный, Мозырский район) - 21,1, 29,5 и от 31,9 до 33,6 ц/га (табл. 3). Прибавки семян подсолнечника от новых форм комплексных удобрений на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве по сравнению с прототипом находились в пределах от 1,2 до 4,2 ц/га, на дерново-подзолистой связносупесчаной почве - от 1,8 до 4,1 ц/га. При применении новых форм комплексных удобрений на обеих почвах четко прослеживалось улучшение следующих показателей качества семян подсолнечника по сравнению с прототипом: повышение массы 1000 семян на легкосуглинистой почве на 0,4-3,0 г, рыхлосупесчаной - на 0,3-3,8 г; соответственно массы семян в одной корзинке -на 0,6-6,3 и 1,711,2 г; наблюдалась тенденция снижения диаметра пустозерности. Аналогичные закономерности были установлены и при применении заявляемых форм комплексных удобрений по сравнению с базовым вариантом. Таблица 3 Влияние заявляемых комплексных удобрений на урожайность семян подсолнечника на дерново-подзолистой легкосуглинистой и связносупесчаной почвах, 2012-2013 гг. Масличность семян на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в условиях 2012 г. составляла в контрольном варианте - 50,3%, в варианте по прототипу - 50,6, в базовом варианте - 53,2, в вариантах с заявляемыми комплексными удобрениями - от 52,5 до 53,3%. В 2013 г. содержание масла в семенах подсолнечника также различалось в зависимости от применяемых форм удобрений и составило в контрольном варианте -50,6%, в прототипе и базовом - 48,9%, с комплексными удобрениями с модифицирующими добавками - от 48,4 до 53,7% (табл. 4). Таблица 4 Влияние заявляемых комплексных удобрений на содержание масла в семенах подсолнечника на дерново-подзолистой легкосуглинистой и связносупесчаной почвах, 2012-2013 гг. В среднем за два года применение новых форм комплексных удобрений с модифицирующими добавками увеличивало содержание масла в семенах на 0,9-3,3% по сравнению с прототипом (стандартные формы удобрений). На дерново-подзолистой связносупесчаной почве в условиях 2012 г. масличность семян составляла в контрольном варианте 40,4%, в варианте по прототипу - 45,7, в базовом варианте - 46,9, в вариантах с заявляемыми комплексными удобрениями - от 45,5 до 47,8%. В 2013 г. содержание масла в семенах подсолнечника составило в контрольном варианте 32,6%, в прототипе и базовом - 41,6 и 40,3%, с комплексными удобрениями с модифицирующими добавками - от 39,0 до 43,6%. В среднем за два года масличность семян на первой почве изменялась в пределах на контроле 50,5%, в вариантах с удобрениями - от 49,8 до 53,1%, на второй почве соответственно - 36,5 и 42,4-45,6%. Применение новых форм комплексных удобрений с модифицирующими добавками в среднем за два года увеличивало содержание масла в семенах на 0,3-1,9% по сравнению с прототипом (стандартными формами удобрений). В двух вариантах с комплексными удобрениями с серой, бором и магнием и комплексным удобрением с серой, магнием,бором, медью и марганцем отмечалось его снижение на 1,2-1,3%, однако эти показатели были в пределах наименьшей существенной разности (табл. 4). В технологии возделывания подсолнечника одним из эффективных приемов является применение некорневых подкормок по вегетирующим растениям. При применении на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве некорневых подкормок в фазу 3-6 парных листьев подсолнечника и фазу корзинок на фоне основного внесения в почву комплексного удобрения без добавок в дозе N60P40K90 эффективными при формировании зеленой массы подсолнечника оказались удобрения жидкие комплексные как маркиN:P:K=1:0,5:1,13), обеспечившие достоверное увеличение урожайности зеленой массы (на 50 и 85 ц/га) по сравнению с прототипом (табл. 5). Таблица 5 Влияние некорневых подкормок удобрениями жидкими комплексными на урожайность и структуру зеленой массы подсолнечника на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве (ОАО "Гастелловское"), 2012-2013 гг. Аналогичные закономерности по эффективности некорневых подкормок по вегетирующим растениям подсолнечника Степок получены в условиях 2012-2013 гг. и на дерново-подзолистой связносупесчаной почве в опыте РНДУП "Полесский институт растениеводства" (п. Криничный, Мозырский район,Гомельская обл.). Также примерно одинаковыми по эффективности на формирование зеленой массы подсолнечника оказались оба состава с урожайностью зеленой массы на уровне 646 и 655 ц/га, с прибавкой в размере 52 и 61 ц/га по сравнению с прототипом (594 ц/га). Заявляемые удобрения жидкие комплексные, используемые в качестве некорневой подкормки по вегетирующим растениям подсолнечника, обеспечивали увеличение урожайности семян на дерновоподзолистой легкосуглинистой почве на 2,6-2,9 ц/га, массы семян в одной корзинке - на 3,3-7,8 г, дерново-подзолистой связносупесчаной почве - на 1,3-2,3 ц/га, массы 1000 семян и массы семян в одной корзинке - на 0,4-4,4 г по сравнению с прототипом (табл. 6). Таблица 6 Влияние некорневых подкормок удобрениями жидкими комплексными на урожайность и массу 1000 семян подсолнечника на дерново-подзолистой легкосуглинистой и связносупесчаной почвах, 2012-2013 гг. Содержание масла в семенах подсолнечника Степок на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в зависимости от вариантов опыта изменялось в пределах от 50,5 до 52,7%, а на дерновоподзолистой связносупесчаной почве - от 36,5 до 44,5% и было в 1,17-1,38 раза ниже, чем на легкосуглинистой почве. Применение заявляемых удобрений жидких комплексных в качестве некорневых подкормок по вегетирующим растениям подсолнечника повышало содержание масла в семенах на легкосуглинистой почве на 1,6-1,7%, связносупесчаной - на 0,3-0,9% (табл.7). Таблица 7 Влияние некорневых подкормок удобрениями жидкими комплексными на содержание масла в семенах подсолнечника на дерново-подзолистых почвах, 2012-2013 гг. Приведенные данные свидетельствуют о перспективности применения предлагаемых комплексных азотно-фосфорно-калийных удобрений, модифицированных необходимыми микроэлементами для основного внесения в почву и некорневых подкормок по вегетирующим растениям при возделывании подсолнечника. Введение в состав комплексных твердых удобрений для основного внесения в почву и удобрений жидких комплексных для некорневых подкормок по вегетирующим растениям подсолнечника указанных модифицирующих добавок в заявляемых количествах позволяет повысить урожайность зеленой массы и семян подсолнечника, увеличить массу 1000 семян и массу семян в одной корзинке, а также повысить содержание масла в семенах по сравнению с прототипом и базовыми вариантами. Предлагаемые комплексные азотно-фосфорно-калийные удобрения с модифицирующими добавками отвечают критериям новизны, заключающейся в сочетании, количественном содержании модифицирующих добавок в удобрении, и обеспечивают получение высококачественной продукции (семян подсолнечника). Предлагаемые комплексные азотно-фосфорно-калийные удобрения с модифицирующими добавками отвечают критерию изобретательского уровня, позволяют получить новые удобрения со сбалансированным соотношением элементов питания с добавками необходимых микроэлементов, предназначенные для внесения в основную заправку почвы, а также получить удобрения для некорневой подкормки подсолнечника по вегетирующим растениям, что в целом положительно сказывается на повышении урожайности зеленой массы и семян подсолнечника при одновременном улучшении качества семян за счет увеличения содержания и сбора масла. Предлагаемые комплексные азотно-фосфорно-калийные удобрения с модифицирующими добавками отвечают критерию "промышленной применимости" на том основании, что производство предлагаемых комплексных удобрений для подсолнечника возможно на химических предприятиях Республики Беларусь, в частности на ОАО "Гомельский химический завод" и ОАО "Беларуськалий". Литература. 1. FAO FAO production year bood. Food and Agriculture Organization United Nations. Rome, 1996,Vol.50. 2. Яровые масличные культуры /Д. Шпаар и др./ Под общ. ред. В.А. Щербакова. - Мн.: Минск"ФУАинформ", 1999. - 288 с. 3. Гоманчук И.И. Основные приемы возделывания подсолнечника на маслосемена в условиях югозападной части Беларуси: автореф. дис. канд. с-х. наук: 06.01.09/И.И. Гоманчук; РУП "Научнопрактический центр НАН Беларуси по земледелию, 2006. - 20 с. 4. Васильев Д.С. Подсолнечник /Д.С. Васильев//М.: ВО "Агропромиздат", 1990. -174 с. 5. Ткачев П.Я. Агротехника подсолнечника /П.Я. Ткачев//Москва, 1959. - 134 с. 6. Биология, селекция и возделывание подсолнечника /О.И. Тихонов и др. - М.: Агропромиздат,1991. -281 с. 8. Отраслевой регламент. Возделывание подсолнечника на маслосемена. Типовые технологические процессы /В.Г. Гусаков и др.//Минск: Ин-т системных исследований в АПК НАН Беларуси, 2009. - 32 с. прототип. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Комплексное удобрение для подсолнечника для основного внесения в почву, включающее удобрение азотно-фосфорно-калийное с серой с соотношением N:P:K, равным 1:(0,64-1,8):(1,0-3,4), отличающееся тем, что дополнительно содержит В в различных сочетаниях при следующем соотношении компонентов, мас.%: удобрение азотно-фосфорно-калийное с серой 97,30-99,95 бор 0,05-0,30. 2. Комплексное удобрение для подсолнечника для основного внесения в почву по п.1, отличающееся тем, что дополнительно, при необходимости, содержит Mg в количестве до 2,0 мас.%, и/или, при необходимости, содержит Cu в количестве до 0,20 мас.%, и/или, при необходимости, содержит Mn в количестве до 0,20 мас.%: удобрение азотно-фосфорно-калийное с серой 97,30-99,95 бор 0,05-0,30 магний 0-2,0 медь (возможно в хелатной форме) 0-0,20 марганец (возможно в хелатной форме) 0-0,20. 3. Комплексное жидкое удобрение для некорневой подкормки подсолнечника, содержащее удобрение азотно-фосфорно-калийное с соотношением N:P:K, равным 1:(0,5-1,4):(1,13-2,0), отличающееся тем,что дополнительно содержит В и Мо или В, Cu, Mn при следующем соотношении компонентов, мас.%: удобрение азотно-фосфорно-калийное (соотношение N:P:K=1:1,4:2,0) 99,68-99,949 бор 0,05-0,25