СЕМЕНА С ПОКРЫТИЕМ И СПОСОБ ПОКРЫТИЯ СЕМЯН Российский патент 2008 года по МПК A01C1/06 

Изобретение относится к удобряющей композиции для покрытия растительных семян, включающей эмульсию типа «масло-вода» или эмульсионную суспензию типа «масло-вода» и питательные соли, растворенные в водной фазе эмульсии или суспензии. Изобретение также относится к растительным семенам, покрытым данной композицией, и к одностадийному способу покрытия семян.

В силу различных причин покрытие растительных семян уже давно относится к известным методам. Существуют различные способы обработки поверхностей, начиная от простой традиционной обработки культурных растений пестицидами с целью предупреждения заболевания растения и борьбы с вредителями. В этом случае семена обрабатывают тонко размолотым активным агентом или содержащей его порошкообразной смесью, либо активный агент растворяют или суспендируют в приемлемом растворителе, обычно в воде или органическом растворителе, и затем обрабатывают семена полученным раствором или суспензией.

Была изучена пригодность различных полимеров для покрытия семян. Так, хорошо известен способ покрытия семян, например, водорастворимыми полимерами, такими как крахмал, метилцеллюлоза или аравийская камедь. Основным недостатком данного способа является применение значительного количества воды для работы с такими полимерами. Для работы с большими объемами воды требуется специальное оборудование, а процесс покрытия является медленным. Для предотвращения повреждения семян, покрытых таким способом, их зачастую следует высушивать при низкой температуре. Кроме того, упомянутые выше полимеры образуют вокруг зерна твердое хрупкое покрытие.

Покрытие семян также применяют для замедления их прорастания (ЕР 1238714, Landec Corp; US 6230438, Crow Tec Inc.). Полимеры используют и в качестве фиксирующего агента при покрытии семян веществами, обладающими другим действием. Покрытие может улучшать такие свойства, как устойчивость семян к высыханию, нагреванию, засоленности почвы и прочим внешним стрессовым факторам. При использовании покрытия семян легкого риса, например, получают семена с увеличенным весом, в результате чего они не так легко сносятся водой или ветром (описание изобретения к патенту США 4192095). Кроме того, хорошо известной операцией, применяемой для ускорения роста, является добавление в покрытие питательных веществ.

Основные проблемы возникают, с одной стороны, из-за плохого прорастания семян, особенно при использовании в качестве фиксирующего агента масла, а с другой стороны, из-за плохой адгезии питательных веществ на поверхности семян при использовании в качестве фиксирующего агента водных растворов. Для решения этих проблем проводится немало исследований. Испытываются различные составы фиксирующих агентов для прилипания питательных веществ или других ускоряющих рост агентов или композиций к поверхности растительных семян.

Скорость, с которой корни растений достигают удобрения, оказывает большое влияние на способность растений перерабатывать питательные вещества удобрения, а также расти и развиваться в течение первых недель.

Количество основных питательных веществ (N, K, Р, Са, S, Mg), переходящих из удобрений в растения, т.е. эффективность питательных веществ, обычно варьирует от нескольких процентов до 70-80%. В частности, фосфор имеет низкую эффективность приблизительно порядка 5-20%. Питательные вещества - микроэлементы (В, Со, Cu, Fe, Mn, Мо, Zn, Cl) зачастую имеют еще более низкую эффективность.

На способность растений перерабатывать питательные вещества влияет способ нанесения удобрения, а именно расстояние между удобрением и семенами. В удобрении, помещенном от семян, например, на расстоянии 6 см, питательные вещества могут иметь время для взаимодействия с солями или ионами почвы с образованием плохо растворимых соединений до того, как корни растений достигнут место, где находятся частицы удобрения.

Корнеобразование является основной фазой начального развития растений. Полностью сформированная корневая система впоследствии будет способна эффективно использовать питательные вещества, находящиеся в частицах почвы. Для того чтобы развиваться, корням необходим фосфор, и чем меньше будет расстояние между фосфором и семенами, тем лучше фосфор сможет быть использован.

Например, когда внесение фосфорного удобрения выполняют, как описано выше, обычным распылением удобрения по поверхности почвы или смешивают его с поверхностным слоем земли, эффективность фосфора составляет от 5 до 10%. Если внесение удобрения выполняют, распределяя его по поверхности рядами или полосами на определенном расстоянии от семян, эффективность фосфора будет составлять приблизительно 10%.

Несколько лучшая эффективность фосфора достигается, когда фосфорное удобрение помещают в непосредственной близости от семян или когда семена покрывают удобрением. Коэффициенты эффективности при этом составляют 15% и 20% соответственно.

Публикация WO 9325078 описывает композицию для покрытия семян, которая содержит гидролизат полисахарида, например, карбоксиметилцеллюлозу или гидроксилат карбоксиметилкрахмала. Водные растворы данных соединений можно распылять на поверхность семян также в форме относительно концентрированных водных растворов (30%).

С другой стороны, использование полимеров, которые нерастворимы в воде, обычно требует применения органического растворителя, при этом значительное количество растворителя может увеличить проникновение полимера внутрь семян. Для обработки семян также могут быть использованы водные суспензии таких полимеров. Подобное применение описано в ссылочных материалах СА PLUS 112:17756 (PL 146138) и СА PLUS 122:49097 (PL 159474).

Патент US 4251952 описывает семена, покрытые смесью нерастворимого в воде полимера и сахара. Использованные там полимеры представляют собой различные полимеры или сополимеры, имеющиеся в продаже.

Помимо упомянутых выше недостатков, известные способы могут иметь еще один недостаток из-за образования у покрытых семян липкой поверхности, в результате чего появляются семена, слипшиеся друг с другом, и семена с низкой текучестью. Кроме того, оборудование для обработки семян легко загрязняется. С другой стороны, покрытие с чрезмерной влажностью может повлечь за собой преждевременное прорастание семян.

В публикации WO 0145489 заявителя настоящей заявки раскрыто покрытие семян, состоящее из двух компонентов, первый из которых включает водный фиксирующий агент, содержащий жидкий побочный продукт сельского хозяйства или ферментации, в частности мелассу, и эмульгированное масло, а второй компонент включает порошкообразное удобрение. Методика, описанная в данном ссылочном материале, будет называться ниже как способ обработки семян iSeed или способ iSeed.

В неопубликованной заявке на патент FI 20011328 заявителя настоящей заявки описано оптимальное удобрение и его количество для различных видов растений, которое при взаимодействии с водным фиксирующим агентом приводит к оптимальному общему соотношению между процентом прорастания и поглощением фосфора.

Но даже если получены хорошие результаты роста в полевых условиях, повышено усвоение фосфора и снижены общие потребности во внесении фосфорных удобрений, на практике еще остаются некоторые проблемы.

Необходимость измельчения сырья для удобрения до достаточной степени помола вызывает проблемы. Кроме того, измельчение как таковое является дополнительной и проблематичной стадией процесса. Например, некоторые соли невозможно измельчить в силу их гигроскопичности или наличия кристаллизационной воды. Кроме того, порошкообразное тонко измельченное удобрение является источником пыли. Поскольку семена трутся друг о друга, часть удобрения может осыпаться с поверхности зерна, если измельчение является негомогенным и/или размер частицы оказывается даже немного больше стандартного.

Для способа покрытия, описанного в FI 20011328, требуется, чтобы степень размола удобрения была высокой (<50 мкм) для того, чтобы частицы удерживались фиксирующим агентом на поверхности семян. В способе, при котором в семена сначала добавляют фиксирующий агент, а затем удобрение, соотношение между фиксирующим агентом и удобрением может изменяться от одного зерна к другому. В результате порошкообразное удобрение может легко осыпаться с покрытых семян в процессе их обработки, что может повлиять на дозирование семян в сеялке. В почве осыпавшаяся часть удобрения может либо оказаться слишком далеко от семян, либо вызвать передозировку удобрения в месте нахождения конкретного зерна. К тому же образовавшаяся при обработке семян пыль на языке профессиональной гигиены квалифицируется как вредная.

Из уровня техники (US 5482529) известны препараты удобрений с контролируемой растворимостью, которые увеличивают выход фосфора, представлены в форме эмульсионной суспензии или эмульсии и включают: от 30 до 90 мас.% соединений, содержащих питательные вещества растений, от 5 до 50 мас.% воды, от 2 до 20 мас.% олеофильного (гидрофобного) органического вещества и от 1 до 25 мас.% поверхностно-активного агента, а также от 0,10 до 10 мас.% кислоты или соли либо ангидрида, или их смесей.

Предложенной формой внесения эмульсионных или суспензионных удобрений является местное почвенное внесение. Этот способ является неудобным из-за необходимости применения специального аппарата для местного внесения и емкостей для работы с жидкостями. За счет специальных обработок продажная цена эмульсионного или суспензионного удобрения будет выше, чем цена соответствующего гранулированного продукта. Для обычного полевого использования более высокие эксплуатационные качества не всегда покрывают дополнительные расходы.

Кроме того, в этом случае удобрение в тонко измельченной форме можно добавлять в суспензию. Для достижения нужного размера частиц обычно используют дорогостоящий мокрый размол на шаровой мельнице. Удобрение можно использовать в форме пасты, но в этом случае вязкость удобрения возрастает слишком сильно, для того чтобы оно было пригодным для покрытия семян.

Чем ближе удобрение находится к семенам, тем меньшее его количество требуется. Удобрение может быть помещено при посеве в семенной борозде, однако наиболее эффективным будет размещение его на поверхности зерна. Покрытие зерна эмульсионным или суспензионным удобрением является эффективным и экономичным способом местного внесения удобрения.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение относится к растительным семенам с покрытием, включая семена, поверхность которых покрыта гомогенной композицией в форме эмульсии или эмульсионной суспензии, содержащей питательное вещество, воду, масло и поверхностно-активный агент, а также необязательно сахар.

Изобретение также относится к применению указанной композиции для покрытия семян и к одностадийному способу покрытия семян с использованием указанной композиции. При необходимости семена могут быть высушены на воздухе.

Подробное описание изобретения

Было обнаружено, что нет необходимости сначала образовывать пленку фиксирующего агента на поверхности семян перед добавлением питательного вещества растений, а можно объединять питательное вещество с фиксирующим агентом в форме водно-масляной эмульсии, в результате чего осуществляется непосредственный контакт питательного вещества с поверхностью зерна.

Согласно настоящему изобретению предложены растительные семена с покрытием, представляющие собой семена, покрытые композицией в форме содержащей воду и масло эмульсии или эмульсионной суспензии, причем эта композиция содержит смесь питательного вещества растений и фиксирующего агента. Питательное вещество растений предпочтительно содержит фосфатную соль.

Кроме того, согласно настоящему изобретению семена покрыты композицией в форме водно-масляной эмульсии или эмульсионной суспензии, включающей смесь питательного вещества растений и фиксирующего агента.

За счет образования эмульсии или эмульсионной суспензии из масла, воды, поверхностно-активного агента и питательного вещества, то есть удобрения, можно гарантировать, что удобрение и фиксирующий агент будут гомогенно распределены в покрытии и что они будут иметь одинаковое соотношение для каждого семени. Таким образом, осыпание удобрения с семян может быть минимизировано.

Удобрение может быть растворено в водной фазе эмульсии или эмульсионной суспензии, что будет способствовать гомогенному распределению удобрения в покрытии.

Осыпание удобрения, как определено пылевым тестом, описанным ниже, предпочтительно составляет не более 2 мас.% и, что более предпочтительно, не более 1,5 мас.% от количества добавленного удобрения.

Композиция для покрытия семян согласно изобретению предпочтительно включает:

a) от 40 до 70 мас.% питательного вещества растений, содержащего фосфатную соль,

b) от 0,5 до 15 мас.% масла,

c) от 0,1 до 15 мас.% поверхностно-активного агента В/М (вода/масло),

d) от 10 до 45 мас.% воды,

e) от 0 до 25 мас.% сахара и

f) от 0 до 10 мас.% регулятора величины рН.

При использовании вышеуказанного соотношения масла и воды, то есть от 0,5 до 15 мас.% масла и от 10 до 45 мас.% воды, достигаются наиболее предпочтительные характеристики стабильности и/или прорастания семян с покрытием,

Вообще говоря, композиция изобретения может включать сахар от 0 до 25 мас.%, например от 0,5 до 25 мас.%. Согласно предпочтительному осуществлению композиция для покрытия семян, например композиция, описанная выше, содержит до 25 мас.% сахара, предпочтительно от 0,5 до 25 мас.%. Указанное количество сахара является предпочтительным с точки зрения стабильности покрытых семян.

Термин «стабильность» в данном контексте означает главным образом стабильность качественных характеристик покрытия. Покрытые семена не слеживаются, удобрение не осыпается с покрытия, и, таким образом, продукт не пылит. Указанная «стабильность» также означает, что семена остаются жизнеспособными.

Наиболее предпочтительно, чтобы композиция изобретения включала:

a) от 50 до 60 мас.% питательного вещества растений, содержащего фосфатную соль,

b) от 1 до 10 мас.% масла,

c) от 0,5 до 10 мас.% поверхностно-активного агента В/М,

d) от 15 до 40 мас.% воды,

e) от 0,5 до 25 мас.% сахара и

f) от 0 до 10 мас.% регулятора величины рН.

Предпочтительно, чтобы композиция для покрытия семян имела величину рН в интервале от 4 до 7. Хорошее прорастание может быть достигнуто для семян, покрытых композицией, имеющей величину рН в данном интервале. Кроме того, семена, покрытые такой композицией, проявляют хорошие характеристики текучести. Более предпочтительно, чтобы величина рН композиции была от 5 до 7.

Предпочтительно, чтобы композиция была представлена в форме эмульсии или пасты.

С точки зрения характеристики нанесения, композиция должна иметь достаточно низкую вязкость, то есть не более 10000 мПз, предпочтительно не более 3000 мПз, в использованных условиях покрытия. Вязкость может составлять, например, от 500 до 3000 мПз. Температура в условиях покрытия может быть, например, от 20 до 40°С.

Указанное масло может представлять собой минеральное или органическое масло. Минеральным маслом может быть, например, светлое масло. Органические растительные масла включают, например, рапсовое масло, льняное масло, оливковое масло, сурепное масло, соевое масло, подсолнечное масло, пальмовое масло, кокосовое масло или кукурузное масло.

Приемлемыми поверхностно-активными агентами являются, например, лецитин, лигносульфонат или эфиры жирной кислоты и полиола.

В покровную композицию изобретения может быть добавлен сахар в количествах, указанных выше. Сахар также может добавляться отдельно. Для покрытия семян полезной является способность сахаров затвердевать. Вязкость таких тиксотропных веществ оказывается благоприятной для смесей изобретения. Таким образом, эмульсия или суспензия может наноситься на поверхность семян, где она затвердевает и связывает компоненты удобрения. Приемлемые сахара включают, например, сахарозу, глюкозу, мальтозу, лактозу, фруктозу и их смеси, а также другие сахара, перечисленные в упомянутом выше описании изобретения к патенту США. Поскольку композиция для покрытия семян также содержит воду, кроме сахара можно еще использовать содержащие сахар побочные продукты сельского хозяйства или ферментации, такие как меласса, барда или сироп, такой как мальтозный сироп, либо их смеси. Наиболее предпочтительно, чтобы композиция содержала мелассу, или сахарозу, или сироп либо их смесь. Общее количество сахара предпочтительно составляет от 10 до 20 мас.%.

Масляный компонент, поверхностно-активный агент и/или кислота, если присутствует, в композиции могут быть частично заменены мелассой. Меласса содержит от 40 до 50 мас.% сахара, от 5 до 10 мас.% различных органических кислот и от 5 до 10 мас.% белка (F.O. Lichts Intemationaler Melasse unid Alkoholbericht 32, Jahrgang № .8, 10 May 1995, p.111-115).

Упомянутый выше регулятор величины рН, который используют для доведения рН композиции предпочтительно до величины от 4 до 7, более предпочтительно до величины рН от 5 до 7, может быть кислотой либо основанием. Кислотой может быть неорганическая кислота, такая как азотная или фосфорная, или органическая кислота, такая как C₁-С₁₀-монокарбоновая кислота, оксикарбоновая кислота или дикарбоновая кислота, либо ангидрид или смесь их, или же любая другая кислота, упомянутая в указанном выше патенте США 5482529. Основанием может быть гидроксид натрия или калия.

Предпочтительно, чтобы указанное питательное вещество содержало фосфат. Предпочтительным фосфатом является мононатрий-, монокалий- или моноаммонийфосфат. Питательное вещество также может представлять собой смесь одной или более фосфатных солей. Питательное вещество или смесь питательных веществ также могут быть образованы из фосфорной кислоты и различных оснований. Фосфорной кислотой может быть любая концентрированная фосфорная кислота, в частности фосфорная кислота чистоты «для удобрений», из которой удален фтор. Основаниями могут быть оксиды, гидроксиды или карбонаты либо их комбинации, например КОН, NaOH, K₂СО₃, Na₂CO₃, NH₃, CaO, MgO, СаСО₃ или CaMg(CO₃)₂.

В качестве компонентов питательных веществ, помимо фосфатов, могут быть включены любые основные неорганические ионы (основные, второстепенные питательные вещества или микроэлементы), а также органические соединения, высвобождающие питательное вещество, такие как мочевина или метиленмочевина. Кроме того, в эмульсию или эмульсионную суспензию могут быть добавлены иные ускоряющие рост агенты, такие как пестициды или регуляторы роста.

Композиция для покрытия семян также может содержать другие стандартные ингредиенты, такие как консервант и/или стабилизатор.

Размер семян, поверхность которых необходимо обработать, а также характеристики их поверхности, являющиеся специфичными для каждого вида растений, определяют соответствующую композицию и наносимое количество эмульсии или эмульсионной суспензии. Предпочтительные количества составляют от 0,5 до 25 массовых частей эмульсии или эмульсионной суспензии на 100 массовых частей семян. Наиболее предпочтительные количества составляют от 1 до 15 массовых частей эмульсии или эмульсионной суспензии на 100 массовых частей семян.

Согласно изобретению представлен также способ покрытия семян, по которому покрываемые семена помещают в оборудование, подходящее для обработки семян, и добавляют содержащую воду и масло композицию в форме эмульсии или эмульсионной суспензии, включающую смесь питательного вещества растений и фиксирующего агента, для образования покрытия на поверхности семян.

Согласно одному из предпочтительных осуществлений изобретения для покрытия семян удобряющей эмульсией или пастой семена помещают во вращающийся барабан, где разбрызгивают удобряющую эмульсию или пасту на перемешивающиеся семена и далее дополнительно перемешивают семена для получения гомогенного покрытия. Если используются значительные количества покрытия или водные эмульсии, семена можно затем высушить в токе воздуха.

По сравнению с известными решениями одним из преимуществ изобретения является то, что покрытие может быть нанесено более легко, в одну стадию, с использованием одной жидкой композиции в отличие от двухстадийного нанесения покрытия, где первая стадия включает нанесение жидкого фиксирующего агента, а вторая - нанесение твердого порошкообразного удобрения (способ iSeed). Изобретение также обеспечивает лучшее прилипание удобрения к семенам, особенно если в эмульсию или эмульсионную суспензию добавлен сахар.

Согласно изобретению вязкость эмульсии или эмульсионной суспензии можно легко регулировать при помощи температуры или добавления небольшого количества воды. Это будет необходимым для покрывающих устройств, в которых требуется вязкость <500 мПз. Эмульсию или эмульсионную суспензию можно качать насосом, если вязкость меньше 10000 мПз, предпочтительно, меньше 3000 мПз.

Кроме того, изобретение позволяет получать эмульсии непосредственно из кислоты и основания, так что не потребуется никакого измельчения, и композиция не ограничена какими-либо особыми измельчаемыми твердыми солями, и ее состав можно плавно корректировать. Таким образом, покрытия настоящего изобретения дают возможность выбора питательных веществ растений из более широкой группы приемлемых питательных солей, например из стандартных питательных солей, или они могут быть образованы при формировании покрытия за счет использования соответствующих кислот и оснований.

Величина рН композиции для покрытия семян можно свободно регулировать в зависимости от потребностей видов растений и/или типа почвы.

Изобретение обеспечивает большую свободу в вопросе выбора питательных веществ для покрытия семян. Композиция и величина рН не определяются только природой исходных материалов, поскольку в композицию можно добавлять кислотный и основный компоненты. Кроме того, композиция является более экономичной, так как удобряющие соли могут быть заменены кислотами и основаниями, содержащими необходимые питательные элементы (например, фосфорной кислотой или гидроксидом калия).

При использовании эмульсии можно избежать дорогостоящего измельчения. Для приготовления эмульсионной суспензии не требуется специальных мельниц для измельчения, так как благодаря достаточному количеству воды более крупные кристаллы растворяются или уменьшаются в размере в процессе приготовления.

Эмульсия или эмульсионная суспензия имеют постоянное соотношение питательное вещество/фиксирующий агент. Возможность осыпания питательных веществ с семян сведена к минимуму, поскольку на поверхности семян нет отдельных частиц удобрения. Любые проблемы, касающиеся повреждения семян солями, также устранены, поскольку питательные соли не скапливаются на чувствительных поверхностях семян.

После прорастания покрытые семена снабжают корни растений фосфором, в котором те нуждаются. Наличие фосфора на поверхности семян более благоприятно для важного начального этапа развития растения по сравнению с локально внесенным удобрением, а также является более эффективным по сравнению с внесением удобрения при посеве в семенную борозду. Хорошая эффективность питательных веществ обеспечивает высокую рентабельность производства, а отсутствие излишков питательных веществ в почве не наносит вред природе, поскольку при использовании покрытия настоящего изобретения требуются меньшие количества удобрения. После хорошего начального этапа развития растение также сможет эффективно потреблять питательные вещества, имеющиеся в почве.

Следующие примеры предназначены для подробного описания изобретения. Если не указано особо, проценты и части являются массовыми процентами и массовыми частями.

ПРИМЕРЫ

Сравнительные примеры 1 и 2 иллюстрируют известные решения, а примеры с 1 по 5 иллюстрируют настоящее изобретение. Следующие фиксирующие агенты были использованы в сравнительных примерах и в примерах изобретения:

Фиксирующий агент А следующего состава:

50% мелассовой смеси (44% сахара, 25% воды),

10% минерального масла,

3,1% эмульгатора,

0,6% стабилизатора и

36,3% воды,

содержание сухого вещества приблизительно 51%.

Фиксирующий агент В следующего состава:

45% мелассовой смеси (44% сахара, 25% воды),

9% минерального масла,

2,8% эмульгатора,

0,54% стабилизатора,

10% сахарозы,

32,7% воды.

Фиксирующий агент С следующего состава:

49% мелассовой смеси (44% сахара, 25% воды),

9,8% минерального масла,

3,0% эмульгатора,

0,58% стабилизатора,

2,5% сиропа мальтозы,

35,4% воды.

Осыпание удобрения, то есть пыление покрытых семян, определяют методом, предназначенным для гранулированных удобрений. Метод включает псевдоожижение 400 г покрытых семян в воздушном потоке в трубе. Пыль, уносимую воздушным потоком, собирают на фильтр. Количество пыли, осыпавшейся с непокрытых семян при аналогичной обработке, вычитают из количества пыли, осыпавшейся с покрытых семян. Результат выражают в процентах от количества удобрения, использованного для покрытия.

Сравнительный пример 1

Урожайность семян овса при использовании способов внесения удобрения согласно решениям, известным из уровня техники

В течение вегетационного периода 2002 была проведена серия опытов для сравнения урожайности семян овса, обработанных способом iSeed, с урожайностью при внесении в семенную борозду удобрения в виде гранул при посеве. В ходе опытов сравнивали урожайность растений, для которых фосфор был использован в покрытии семян, и растений, для которых все количество фосфора было использовано при внесении удобрения в почву при посеве. Что касается азота и калия, основное внесение удобрения проводили на основании изучения плодородия почвы.

Способ покрытия семян iSeed представляет собой обработку, описанную в публикации WO 0145489 заявителей настоящего изобретения, при которой семена сначала обрабатывают фиксирующим агентом А для образования на поверхности семян слоя фиксирующего агента, а затем размолотым монокалийфосфатом (МКФ).

В пяти опытах из шести растения, выращенные при использовании способа iSeed, не имели заметно отличающейся урожайности по сравнению с урожайностью при внесении удобрения в виде гранул в почву при посеве, при котором использовалось большее количество фосфора и которое вносилось в семенную борозду. В одном опыте из шести урожайность значительно уменьшилась на 400-800 кг. В этом опыте фосфорная характеристика почвы классифицировалась как очень плохая. Результаты опытов представлены в таблице 1.

Таблица 1Влияние различных способов внесения удобрения на урожайность овса 2002Урожайность, т/гаОпыт 1Опыт 2Опыт 3Опыт 4Опыт 5Опыт 6Обработка семян iSeed, 2 кг Р/га4,45,75,95,75,96,5Внесение удобрения в семенную борозду при посеве, 5 кг Р/га4,45,75,66,15,96,7Внесение удобрения в семенную борозду при посеве, 10 кг Р/га4,45,75,76,56,16,7РазличиеHPHPHP***HPHPHP - незначительное различие *** - существенное различие с вероятностью 99,9%.

Вторая серия опытов представляла собой более подробное изучение распределения фосфорного удобрения: на внесение удобрения при посеве в семенную борозду и на покрытие поверхности семян, используя способ iSeed. В этой серии опытов оценивали влияние обработки семян способом iSeed на урожайность семян в почве, обедненной фосфором, при различных количествах внесенного в семенную борозду фосфорного удобрения при посеве, т.е. при внесении удобрения либо по пять и десять либо по десять и двадцать килограммов фосфора соответственно. Сравнивали результаты, полученные с использованием способа iSeed, его сочетания с меньшей порцией удобрения, внесенного при посеве, и с большей порцией удобрения. Результаты опытов представлены в таблице 2.

Таблица 2

Опыт по распределению фосфора с использованием способа покрытия семян iSeed и гранулированного удобрения, внесенного при посеве в семенную борозду. В других отношениях методика проведения опыта была такой же, как методика проведения опыта, результаты которого представлены в таблице 1.

Урожайность, т/гаОпыт 1Внесение удобрения в почву при посеве, 5 кг Р/га5,6Внесение удобрения в почву при посеве, 5 кг Р/га + обработка семян способом iSeed6,2Внесение удобрения в почву при посеве, 10 кг Р/га5,7Урожайность, т/гаОпыт 2Внесение удобрения в почву при посеве, 10 кг Р/га4,7Внесение удобрения в почву при посеве, 10 кг Р/га + обработка семян способом iSeed5,2Внесение удобрения в почву при посеве, 20 кг Р/га5,1Урожайность, т/гаОпыт 3Внесение удобрения в почву при посеве, 10 кг Р/га4,1Внесение удобрения в почву при посеве, 10 кг Р/га + обработка семян способом iSeed4,6Внесение удобрения в почву при посеве, 20 кг Р/га4,1

Результаты данных опытов показали, что распределение фосфорного удобрения на обработку семян способом iSeed и половину стандартной порции, вносимой при посеве, давали лучший результат, чем наибольшее количество удобрения, внесенного при посеве. Другими словами, способ iSeed позволил снизить расход фосфорного удобрения даже для почвы, обедненной фосфором.

Сравнительный пример 2

Влияние добавления сахара и сиропа мальтозы на осыпаемость удобрения и прорастание покрытых удобрением семян овса и рапса

Семена овса покрывали согласно способу iSeed, сначала обрабатывая фиксирующим агентом А или фиксирующим агентом В для образования слоя фиксирующего агента на поверхности зерна, а затем - монокалийфосфатом (МКФ). В таблице 3 представлены результаты двух опытов.

Соответственно, семена рапса покрывали согласно способу iSeed, то есть сначала семена обрабатывали фиксирующим агентом А, фиксирующим агентом В или фиксирующим агентом С для образования слоя фиксирующего агента на поверхности семени, а затем измельченным монокалийфосфатом (МКФ). В таблице 4 представлены результаты двух опытов.

Таблица 3 Опыт 1, без покрытияОпыт 1, покрытие фиксирующим агентом АОпыт 2, без покрытияОпыт 2, покрытие фиксирующим агентом ВМКФ, % от массы семян0303Фиксирующий агент А, % от массы семян0201,8Добавка сахарозы, % от массы семян0000,2Общее содержание сахара, % от массы семян00,4400,60Прорастание, % (среднее значение от трех повторных опытов)94949696Осыпаемость удобрения, % от количества прибавленных удобряющих добавок01709,5

Результаты опытов, приведенные в таблице 3, показывают, что добавка сахара или сахарозы в фиксирующий агент повышает адгезию удобрения к зерну, то есть предотвращает осыпание удобрения с семян.

Таблица 4 Опыт 1, без покрытияОпыт 2, покрытие фиксирующим агентом АОпыт 1, покрытие фиксирующим агентом ВОпыт 2, покрытие фиксирующим агентом СМКФ, % от массы семян0444Фиксирующий агент А, % от массы семян043,63,9Добавка сахарозы/сиропа мальтозы, % от массы семян000,40,1Общее содержание сахара, % от массы семян00,881,190,94Прорастание, % (среднее значение от трех повторных опытов)93949299Осыпаемость удобрения, % от количества добавленного удобрения 1222

Результаты опытов, приведенные в таблице 4, показывают, что добавка сахара в форме сахарозы или мальтозного сиропа в фиксирующий агент улучшает сцепление удобрения с зерном, то есть предотвращает осыпание удобрения с семян.

Пример 1

Осыпание удобрения с семян овса и рапса, покрытых согласно изобретению

Семена овса и рапса покрывали способом согласно изобретению, то есть семена покрывали пастой, смешанной заранее и состоящей из порошкообразного монокалийфосфата, фиксирующего агента А и сахарозы. Количество вещества, использованное в опыте, и результаты опыта представлены в таблице 5.

Таблица 5 Овес без покрытияОвес, покрытый пастойРапс без покрытияРапс, покрытый пастойМКФ, % от массы семян0304Фиксирующий агент А, % от массы семян01,703,4Добавка сахарозы, % от массы семян00,300,6Общее содержание сахара, % от массы семян00,6701,35Вода в покрытии, мас.%016,7020,8Осыпаемость удобрения, % от количества добавленного удобрения01,300,8

Данные результаты опытов показывают, что осыпание удобрения дополнительно уменьшается, когда порошкообразное удобрение добавляют к фиксирующему агенту вместе с сахарозой и семена покрывают этой смесью. Таким образом, сравнение результатов таблиц 3 и 5 показывает, что семена овса, покрытые по способу iSeed, показали осыпаемость 9,5%, тогда как семена овса, покрытые по способу изобретения, показали осыпаемость лишь 1,3%. Соответственно, сравнение результатов таблиц 4 и 5 показывает, что семена рапса, покрытые по способу iSeed, показали осыпаемость 2%, тогда как семена рапса, покрытые по способу изобретения, показали лишь 0,8% осыпания.

Пример 2

На данном примере изучали вязкость заранее приготовленной пасты изобретения в зависимости от температуры. Пасты готовили из фиксирующего агента А, сахарозы и измельченного МКФ, используя различные соотношения; паста А (1:1), паста В (4:5) и паста С (2:3). Вязкость определяли как функцию температуры и состава.

Состав пасты А (1:1) представлял собой 50 частей удобрения, 42,5 части фиксирующего агента А и 7,5 частей сахарозы.

Состав пасты В (4:5) представлял собой 55,6 частей удобрения, 37,8 части фиксирующего агента А и 6,7 частей сахарозы.

Состав пасты С (2:3) представлял собой 60 частей удобрения, 34 части фиксирующего агента А и 6 частей сахарозы.

Результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6 Содержание воды в пасте, %Общее содержание сахара в пасте, %Вязкость при 5°С, мПзВязкость при 20°С, мПзВязкость при 40°С, мПзПаста А (1:1)20,816,9400030001900Паста В (4:5)18,515,05-60005-60002200Паста С (2:3)16,713,5>10000>100003000

Данные результаты опыта показывают, что небольшая добавка воды значительно уменьшает вязкость. Соответственно, увеличение температуры уменьшает вязкость.

Пример 3

Эмульсию готовили смешением 60 частей дефторированной фосфорной кислоты чистоты «для удобрений», содержащей 55% Р₂О₅, 24 частей твердого NaOH, 13,6 частей фиксирующего агента А и 2,4 частей сахарозы. Эмульсия имела величину рН 6, общее содержание сахара 5,4%, содержание фосфата Na 58,8% и содержание воды 31%. Семена овса, рапса и пшеницы покрывали данной эмульсией, дозируя ее на семена таким образом, чтобы количество фосфата натрия (молярное отношение Na/P=1,3) составляло 3% от массы семян. Тесты на прорастание показали хорошую всхожесть, то есть того же порядка, что и для непокрытых семян. Тесты на осыпание удобрения показали очень низкую степень осыпания.

Пример 4

Удобряющую эмульсию готовили растворением мононатрийфосфата (Bolifor MSP (МНФ), пищевой чистоты, 20% Na, 24% Р) и фиксирующего агента А при массовом соотношении 1:1. Bolifor MSP готовили из дефторированной фосфорной кислоты чистоты «для удобрений» и гидроксида натрия или карбоната натрия. Эмульсия имела величину рН 5,9 и содержала 24,5% воды и 11% сахара. Эмульсия оставалась гомогенной при хранении на холоде (5°С, 1 неделя). После нагревания до температуры приблизительно 20°С вязкость эмульсии оставалась приемлемой для покрытия (приблизительно 2-3000 мПз). Эмульсию дозировали на семена овса таким образом, чтобы количество МНФ составляло 3% от массы семян. Испытание на прорастание, которое проводили для овса, показало, что прорастание сохраняется. В ходе испытания на осыпание удобрения с покрытых семян осыпалось 2 мас.% удобрения.

Пример 5

Из рапсового масла и соевого лецитина, используя фосфат натрия, готовили эмульсии (A) и (С) и, используя порошкообразный МКФ, пасту (В). Эмульсию (А) готовили из неизмельченного мононатрийфосфата и гидроксида натрия, при этом она содержала 54,4% Na-фосфата (молярное отношение Na/P=1,3), 36,7% воды, 4,4% рапсового масла и 4,4% соевого лецитина. Паста (В) содержала 55% порошкообразного МКФ, 25% воды, 10% рапсового масла и 10% соевого лецитина. Эмульсию (С) готовили из концентрированной дефторированной фосфорной кислоты (55% P₂O₅) и гидроксида натрия, при этом она содержала 54,7% фосфата натрия (молярное отношение Na/P=1,3), 36,5% воды, 4,4% рапсового масла и 4,4% соевого лецитина. Величины рН покрытий составляли: (А) рН 6,9, (B) рН 4,2 и (С) рН 6,2 соответственно. Расход удобрения для покрытия семян составлял 3% от массы семян. Тест на прорастание показал, что сохраняется хорошая всхожесть.

Пример 6

В данном эксперименте использовалась пшеница Tjalve, обработанная инсектицидом (Celest) и имеющая массу 1000 зерен - 39,3 г, с фосфорсодержащим покрытием, и определялось прорастание.

Одну партию покрывали 6,5% пасты А (где рН 3,45 и Р 10,6%), для второй партии применяли 6,4% пасты В (где рН 5,71 и Р 10,7%), в качестве контроля использовали непокрытые обработанные инсектицидом семена.

Паста А имела величину рН 3,45 и состав: 31,0% фиксирующего агента А, 24,86% раствора NaOH-KOH и 44,3% фосфорной кислоты (55% P₂O₅).

Паста В имела величину рН 5,71 и состав: 29,1% фиксирующего агента А, 29,5% раствора NaOH-KOH и 41,4% фосфорной кислоты (55% Р₂О₅).

Фиксирующий агент А описан выше.

Раствор NaOH-KOH содержал 25 частей NaOH (100%), 35 частей КОН (88%) и 40 частей воды. В качестве источника фосфора была использована фосфорная кислота чистоты «для удобрений».

После стадии покрытия текучесть семян, покрытых пастой В, была хорошей.

Сухие семена высевали партиями по четыре ящика и через 10 дней вычисляли среднюю всхожесть. Результаты прорастания пшеницы Tjalve через 10 дней: всхожесть в контрольной группе составила 94%, всхожесть при обработке пастой А составила 80,8% и всхожесть при обработке пастой В составила 94,8%.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Семена покрывают содержащей воду и масло композицией в форме эмульсии или эмульсионной суспензии и включающей смесь 40-70 мас.% питательного вещества растений, содержащего фосфатную соль, и фиксирующего агента. За счет применения эмульсии или эмульсионной суспензии из масла, воды, поверхностно-активного вещества и удобрения удобрение и фиксирующий агент гомогенно распределяются в покрытии, поэтому осыпание удобрения с семян минимизируется. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 табл.

1. Растительное семя с покрытием, характеризующееся тем, что содержит семя и покрывающую его композицию в форме эмульсии или эмульсионной суспензии, включающую смесь 40-70 мас.% питательного вещества растений, содержащего фосфатную соль, и фиксирующего агента.2. Растительное семя по п.1, отличающееся тем, что композиция содержит

a) 40-70 мас.% питательного вещества растений, содержащего фосфатную соль,

b) 0,5-15 мас.% масла,

c) 0,1-15 мас.% поверхностно-активного агента вода/масло,

d) 10-45 мас.% воды,

e) 0-25 мас.% сахара и

f) 0-10 мас.% регулятора величины рН.

a) 50-60 мас.% питательного вещества растений, содержащего фосфатную соль,

b) 1-10 мас.% масла,

c) 0,5-10 мас.% поверхностно-активного агента вода/масло,

d) 15-40 мас.% воды,

e) 0,5-25 мас.% сахара и

f) 0-10 мас.% регулятора величины рН.

a) семена помещают в оборудование, подходящее для обработки семян, и

b) добавляют содержащую воду и масло композицию в форме эмульсии или эмульсионной суспензии, включающую смесь 40-70 мас.% питательного вещества растений, содержащего фосфатную соль, и фиксирующего агента, для образования покрытия на поверхности семян.