СПОСОБ РЕГУЛЯЦИИ ТРАНСПОРТА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И НИТРАТОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА-РАСТЕНИЕ Российский патент 2002 года по МПК A01N47/28 

Описание патента на изобретение RU2179804C2

Изобретение относится к области растениеводства, а именно к средствам регуляции обменных процессов в растениях, и может быть использовано в сельском хозяйстве, а также в научных исследованиях при изучении физиологических процессов в растениях.

Известно применение N,N-дифенилмочевины (ДФМ) и N,N-дифенилтиомочевины (ДФТМ) в качестве регуляторов роста растении [1,2].

В настоящее время весьма актуальна проблема получения экологически чистой сельскохозяйственной продукции. В литературе описаны способы снижения поступления тяжелых металлов и нитратов в растения обработкой растений и почвы мочевиной в определенных фазах вегетации растений [3,4].

В качестве прототипа использовали способ обработки растений мочевиной в фазе кущения [3].

Однако применение мочевины не всегда дает эффективное и устойчивое снижение содержания тяжелых металлов и нитратов в растениях.

Перед исследователями встала задача разработать способ, позволяющий получить устойчивое и более эффективное снижение содержания тяжелых металлов и значительное снижение содержания нитратов в растениях, для чего предлагается использовать N,N'-дифенилмочевину (ДФМ,С12Н12N2О )
и N,N'-дифенилтиомочевину (ДФТМ, C12H12N2S )
для обработки растений.

Бобовые и злаковые культуры на загрязненных тяжелыми металлами территориях обрабатываются ДФМ и ДФТМ в фазе цветения в дозе 10-20 г/га. Овощные культуры для снижения поступления нитратов обрабатываются ДФМ и ДФТМ за 5 -10 дней до уборки в дозе 10-20 г/га.

Способ осуществляется следующим образом.

Исследования проводились в открытом грунте на растениях ячменя сорта "Трумпф", кукурузы сорта "Стерлинг", гороха сорта "Превосходный", овощных культурах (свекле столовой, редиса, шпината) различных сортов. Для опытов использовались сосуды из винипласта без дна размером 0,5•0,5 м, наполненные серой лесной почвой. Сосуды использовались для избежания возможной латеральной миграции тяжелых металлов и минеральных удобрений. В качестве удобрений перед посевом вносили (NPK 1) - мочевина двойной суперфосфат, K2SO4 в дозах 8 мг/100 г почвы для каждого элемента питания. В качестве аналога мочевину вносили в почву в дозе 4 мг/100 г почвы (NPK 2) или 60 кг мочевины на 1 га, т.е. в два раза меньше по сравнению с контролем. Кадмий вносили в почву из расчета 10 и 50 мг, а свинец из расчета 100 и 500 мг на 1 кг почвы. Растения каждой группы обрабатывали водными растворами ДФМ или ДФТМ с помощью пульверизатора в норме 10-20 г/га в фазу кущения, цветения и молочной спелости для бобовых, злаковых культур и за 5-10 дней до уборки для овощных культур. Обработка проводилась однократно в разных фазах вегетации. Повторность опытов трехкратная. После созревания бобовые и злаковые растения высушивали, определяли содержание кадмия и свинца в корнях и надземной части растений с помощью спектрофотометра "Perkin - ELMER". Содержание нитратов в овощных культурах определяли с помощью мембранных фильтров на иономере "И-120.1". Изобретение иллюстрируется следующими примерами и фигурами.

На фиг.1 и 2 приведены данные по влиянию различных доз ДФМ на содержание кадмия (1) и свинца (2) в надземной части растений ячменя в зависимости от дозы кадмия и свинца в почве. Обработка растений дифенилмочевиной проводилась в фазе цветения.

На фиг.3 показана зависимость содержания нитратов в корнеплодах столовой свеклы от времени обработки (до уборки урожая) растений ДФМ.

На фиг.4 приведены результаты исследования влияния различных доз ДФМ на содержание нитратов в корнеплодах столовой свеклы. Обработка растении произведена за 10 дней до уборки урожая.

Пример 1. Исследование проводилось на ячмене сорта "Трумпф". Условия проведения опыта описаны выше. Результаты представлены в табл. 1,2 и фиг. 1.2.

Как видно из табл. 1 и 2, наибольший эффект по снижению содержания тяжелых металлов в надземной части растений достигается при обработке растений ДФМ и ДФТМ в фазу цветения.

Пример 2. Опыт проводился по схеме, аналогичной примеру 1. В качестве объекта исследования использовали кукурузу сорта "Стерлинг". Кукуруза является растением С4-типа в отличие от ячменя, являющимся растением С3-типа. Обработку растений ДФМ проводили только в фазе цветения. Результаты анализа представлены в табл. 3.

Пример 3. Опыт проводился по схеме аналогичной примерам 1,2. В качестве объекта исследования использовали бобовые растения - горох сорта "Превосходный". Обработку растений проводили только в фазе цветения. Результаты представлены в табл. 4.

Результаты опытов, представленные в табл. 1-4, свидетельствуют о том, что независимо от вида растений бобовые (горох) или злаковые (ячмень, кукуруза) обработка растений дифенилмочевиной приводит к существенному снижению поступления тяжелых металлов (кадмий, свинец) в надземную часть растений. Аналогичный эффект на поступление тяжелых металлов в растений оказывает производное дифенилмочевины - дифенилтиомочевина. Значительно меньший эффект на поступление кадмия и свинца по сравнению с ДФМ и ДФТМ оказывает снижение дозы вносимого в почву азотного удобрения. Результаты анализа влияния ДФМ в зависимости от дозы на содержание тяжелых металлов в растении, представленные на фиг.1,2, свидетельствуют о том, что оптимальной дозой регулятора является 10-20 г/га. Таким образом применение указанного способа позволяет в значительной степени (примерно в 2 раза) снизить поступление тяжелых металлов в сельскохозяйственные растения и получать качественную продукцию на загрязненных этими соединениями территориях.

Пример 4. Опыт проводили на овощных культурах (столовая свекла, редис и шпинат) по схеме, описанной в методе, без внесения тяжелых металлов в почву. В данном примере исследовали влияние ДФМ и ДФТМ на содержание нитратов в овощных культурах и обработку растений этими веществами проводили за 5-10 дней до уборки. В качестве прототипа, как и в примерах, приведенных выше, использовали различные дозы азотного удобрения мочевины.

Результаты исследований представлены в табл. 5.

Как показано в табл. 5, ДФМ и ДФТМ в значительно большей степени, чем доза азотного удобрения, снижают содержание нитратов в овощных культурах и существенным образом повышают качество продукции. Результаты анализа влияния ДФМ в зависимости от дозы на содержание нитратов в корнеплодах столовой свеклы, представленные на фиг.3, свидетельствуют о том, что оптимальной дозой регулятора является 10-20 г/га.

Результаты исследований, представленные на фиг.3,4, показывают, что наибольший эффект по снижению содержания нитратов в корнеплодах овощных культур достигается при обработке растений ДФМ и ДФТМ за 5-10 дней до уборки.

Кроме приведенных выше результатов, было проведено исследование влияния ДФМ на урожай злаковых, бобовых и овощных культур (столовой и сахарной свеклы).

Результаты исследований приведены в табл. 6 и 7.

Приведенные в табл.6 результаты свидетельствуют о том, что ДФМ оказывает стимулирующее действие на урожай злаковых культур в условиях загрязнения почвы тяжелыми металлами. Таким образом, обработка растений ДФМ позволяет не только получать более качественную продукцию, но и более высокий урожай.

Результаты, представленные в табл. 7, показывают, что ДФМ не только увеличивает урожай овощных культур (столовая свекла сорта "Бордо", сахарная свекла сорта "Льговская"), но и повышает качество продукции, а именно: кроме снижения содержания нитратов (табл.5) отмечено повышение содержания сахара в корнеплодах.

Использование предлагаемого изобретения позволит получать экологически чистую сельскохозяйственную продукцию с минимальными затратами.

Источники информации
1. Патент Великобритания 2114112, кл. А 01 N 47/28, 1983.

2. Патент СССР 1702564, кл. А 01 N 47/28, 1991.

3. Тяжелые металлы в системе почва - растение.- М., 1997, с.184-185.

4. Нитраты и качество продуктов растениеводства.- Наука, Новосибирск, 1991, с.130-131.

Похожие патенты RU2179804C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СТОЛОВЫХ СОРТОВ СВЕКЛЫ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО В СИСТЕМЕ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ 2007
  • Салдаев Александр Макарович
  • Мелихова Елена Валентиновна
RU2356205C1
СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ 2007
  • Салдаев Александр Макарович
  • Степанова Наталия Егоровна
  • Кузнецова Надежда Владимировна
  • Бородычев Виктор Владимирович
  • Стаценко Денис Александрович
RU2356207C1
СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОВОЩНОЙ ФАСОЛИ В УСЛОВИЯХ РЕЗКО КОНТИНЕНТАЛЬНОГО КЛИМАТА 2009
  • Зволинский Вячеслав Петрович
  • Мухортова Тамара Васильевна
  • Салдаев Александр Макарович
  • Салдаев Геннадий Александрович
  • Сердюкова Елена Владимировна
RU2415535C2
РЕГУЛЯТОРЫ РОСТА, РАЗВИТИЯ И ПЛОДОНОШЕНИЯ РАСТЕНИЙ 1999
RU2211562C2
Способ комбинированного капельного орошения овощных культур 2021
  • Чамурлиев Омарий Георгиевич
  • Кузнецов Юрий Владимирович
  • Борисенко Иван Борисович
  • Боровой Евгений Павлович
  • Ходяков Евгений Алексеевич
  • Милованов Сергей Геннадьевич
  • Бондаренко Кирилл Владимирович
RU2756126C1
СРЕДСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ КУЛЬТУРАМИ 1996
  • Хрипач Владимир Александрович
  • Воронина Людмила Петровна
  • Малеванная Наталия Николаевна
RU2119285C1
СОСТАВ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ РОСТА, РАЗВИТИЯ И КАЧЕСТВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 1996
  • Дьяков В.М.(Ru)
  • Славгородский Владимир Епифанович
RU2116728C1
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ И ОВОЩЕЙ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО УРАЛА 2012
  • Карпухин Михаил Юрьевич
  • Романчук Александр Владимирович
  • Князев Антон Вадимович
  • Ахметханов Вадим Фаритович
RU2529900C2
СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОИ СКОРОСПЕЛЫХ СОРТОВ С ТЕМПЕРАТУРНЫМ РЕЖИМОМ 1901-2200°С НА ЗЕРНО, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО В СИСТЕМЕ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ 2007
  • Салдаев Александр Макарович
  • Лытов Михаил Николаевич
  • Бородычев Виктор Владимирович
  • Шульц Александр Иванович
  • Пахомов Дмитрий Александрович
  • Белик Ольга Александровна
RU2341923C1
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА КОРНЕПЛОДЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 2005
  • Лукин Пётр Матвеевич
  • Ларионов Геннадий Анатольевич
  • Кириллов Николай Александрович
  • Ершов Михаил Аркадьевич
  • Волков Георгий Константинович
RU2280974C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 179 804 C2

Реферат патента 2002 года СПОСОБ РЕГУЛЯЦИИ ТРАНСПОРТА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И НИТРАТОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА-РАСТЕНИЕ

Изобретение относится к области растениеводства, а именно к средствам регуляции обменных процессов в растениях, и может быть использовано в сельском хозяйстве для получения экологически чистой сельскохозяйственной продукции, а также в научных исследованиях при изучении физиологических процессов в растении. Растения обрабатывают дифенилмочевиной (ДФМ) и дифенилтиомочевиной (ДФТМ) в дозе 10-20 г/га. Бобовые и злаковые культуры обрабатывают в фазу цветения, а овощные за 5-10 дней до уборки. Использование изобретения позволит получать экологически чистую сельскохозяйственную продукцию с минимальными затратами. 4 ил., 7 табл.

Формула изобретения RU 2 179 804 C2

Способ регуляции транспорта тяжелых металлов и нитратов в системе почва-растение, включающий обработку растений биологически активным веществом, отличающийся тем, что в качестве биологически активного вещества используют производные мочевины общей формулы

где R= O (N, N'-дифенилмочевина) или R= S (N, N'-дифенилтиомочевина),
причем обработку растений проводят распылением водных растворов производных мочевины при расходе препарата 10-20 г/га в фазу цветения для бобовых и злаковых культур и за 5-10 дней до уборки урожая для овощных культур.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2179804C2

ОВЧАРЕНКО М.М
Тяжелые металлы в системе почва - растение - удобрение
Электрическое сопротивление для нагревательных приборов и нагревательный элемент для этих приборов 1922
  • Яковлев Н.Н.
SU1997A1
1,2,4-ОКСАДИАЗОЛИЛФЕНОКСИАЛКИЛИЗОКСАЗОЛЫ И КОМПОЗИЦИЯ ПРОТИВ ПИКОРНОВИРУСОВ 1993
  • Гай Доминик Диана
  • Теодор Джон Нитц
RU2114112C1
ОВЧАРЕНКО M.M
Тяжелые металлы в системе почва - растение - удобрение
Химия в сельском хозяйстве
Топка с качающимися колосниковыми элементами 1921
  • Фюнер М.И.
SU1995A1
ОБУХОВ А.И
и др
Детоксикация дерново-подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами
Теоретические и практические аспекты
Агрохимия, 1995, N 2, с.108-116
КИРЮШИН В.И
Нитраты и качество продуктов растениеводства
- Новосибирск: Наука, 1991, с.130-131.

RU 2 179 804 C2

Авторы

Татаринцев Н.П.

Даты

2002-02-27Публикация

1999-01-11Подача