Способ некорневой обработки яблонь нанокремнеземсодержащим составом Российский патент 2022 года по МПК A01G22/05 A01G17/00 A01N55/10 B82Y99/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к садоводству и может найти применение при некорневой обработке яблонь для повышения урожайности и качества яблок.

Известны способы, в которых в качестве стимуляции развития растений используют препараты, имеющие в составе крезацин (патенты: №2133792 от 27.06.1996, 2116728 от 10.08.1998, 2358428 от 20.06.2009, 2370936 от 27.10. 2009, 2422227134 от 17.08.2011).

В известных технических решениях используют в качестве основного компонента крезацин, являющийся синтетическим аналогом фитогормона ауксина и к которому добавляют различные биопрепараты или удобрения, что значительно увеличивает затраты на осуществление известных способов.

Известен кремнийорганический препарат Энергия-М, состоящий из 2-х компонентов синтетического фитогормона крезацина и кремнийорганического соединения 1-хлорметилсилатрана, который известен в сельском хозяйстве как монопрепарат - регулятор роста мивал (Логинов С.В., Петриченко В.Н. Изучение кремнийорганического препарата Энергия-М. Агрохимический вестник №2 – 2010, с.22-24). Авторами показано положительное влияние этого бинарного состава на урожайность различных растений и качество их плодов по химическому составу. Однако, авторы применили данный препарат Энергия-М как бинарный состав с соотношением компонентов мивал/крезацин как 1/9, используя некорневую обработку растений в фазах бутонизации-цветения в сопоставлении с другими регуляторами роста и контролем (на стандартном агрофоне удобренной почвы). Ими показана зависимость рострегулирующего эффекта от сорта, погодных условий а также от применения конкретного регулятора роста. Поэтому, задание жесткого диапазона концентрации крезацина и мивала в бинарном составе препарата ограничивает перспективы его использования для конкретных плодовых культур. Также, использование хлорпроизводного соединения, которым является мивал (1-хлорметилсилатран), может привести к неконтролируемым результатам экологической чистоты применяемых способов обработки с учетом подверженности таких кремнийорганических соединений гидролизу, продуктами которого могут быть различные производные от радикала хлористого метила.

Наиболее близким техническим решением является работа, в которой в способе обработки яблонь осуществлена замена 1-хлорметилсилатрана в составе препарата Энергия-М на гидротермальный нанокремнезем в том же самом соотношении компонентов (Зеленков В.Н., Петриченко В.Н., Потапов В.В. Эффективность применения нового комплексного препарата на основе этоксисилатрана и гидротермального нанокремнезема при обработке яблонь в условиях Ростовской области. Материалы научно-практической конференции с международным участием « Частная генетика и селекция – вековой опыт в садоводстве», посвященная 100-летию со дня основания ЦГЛ им. И.В.Мичурина. – Мичуринск - наукоград. Воронеж: 2018 – с.103-107. ISBN 978-5-89609-544-6)..

Прототип показывает принципиальную возможность замены в препарате Энергия-М для кремнийорганического компонента 1-хлорметилсилатрана на другой - гидротермальный нанокремнезем, не подверженный гидролизу и полученный из природных источников. Авторами показано положительное влияние этого бинарного состава на урожайность яблонь и качество их плодов - яблок по химическому составу. В то же время, данное техническое решение с одним значением массового соотношения компонентов гидротермального нанокремнезема (ГНК) и крезацина, равное только 1/9, не позволяет при необходимости корректировать состав препарата исходя из изменения значимых факторов внешней среды (температура, солнечная инсоляция, влагообеспеченность и т.п.) даже при фиксированном его расходе в 15 г/га, что соответствует применению 300 литров рабочего водного раствора для некорневых обработок на 1 гектар площади сада с использованием традиционных технических инженерных решений.

Технический результат - снижение затрат за счет расширения концентрационного диапазона соотношения компонентов при их фиксированном суммарном массовом содержании в рабочих растворах при некорневой обработке яблонь, что дает расширение возможностей увеличения урожайности яблок, повышения их качества и экологичности для питания.

Техническое решение заявленного способа заключается в том, что для некорневой обработки яблонь в фазах первых 4-5 листьев и бутонизации – цветения применяют препарат, содержащий крезацин и гидротермальный нанокремнезем, при фиксированном массовом расходе препарата 15 г/га и объемном расходе водных рабочих растворов 300 л/га при использовании для этого составов с массовым содержанием крезацина и гидротермального нанокремнезема в диапазонах 5,0 % - 95,0 % и 95,0 – 5,0 %, соответственно, относительно от суммарного содержания.

Способ осуществляется следующим образом.

Полевые опыты проведены с яблонями сорта Штрейфлинг в садах агрофирмы СеДеК и Агроцентра «Lagutniki» на обыкновенных черноземах. Органоминеральный агрофон под яблонями составлял 200 кг/га в виде ОМУ универсал. Некорневые обработки проводили по двум фазам роста: в фазу 4-5 листьев и фазу бутонизации-цветения рабочими растворами комплексного состава с содержанием компонентов согласно схеме экспериментов. Расход рабочих растворов при опрыскивании составлял 300 л на 1 га и по суммарной массе бинарного препарата в 15 г/га (из расчета на сухую массу)..

Работа проведена на делянках в 100 м² в 4-х кратной повторности для контроля (обработка водой) так и для каждого варианта в различных соотношениях крезацина к гидротермальному нанокремнезему в диапазоне их концентраций в бинарной смеси от 5,0 % до 95,0 % и от 95,0 до 5,0 %, соответственно при фиксированной их общей концентрации во всех испытанных рабочих растворах при некорневой обработке в саду. Растения обрабатывали с использованием ручного опрыскивателя марки FIT. Закладку опытов и проведение наблюдений и обработку полученных данных осуществляли по общепринятым методикам проведения полевого эксперимента.

В способе используют водный золь гидротермального нанокремнезема (ГНК), который получают из гидротермальных растворов Мутновского месторождения Камчатки (производство ООО «Наносилика»). В испытаниях использовали исходный водный золь ГНК с концентрацией по кремнезему 2,5 %, Для обработки семян исходный золь ГНК разводили дистиллированной водой до рабочей концентрации которая при смешивании с раствором крезацина давала соответствующцю концентрацию по ГНК и по крезацину в бинарном водном растворе в соответствии с вариантом схемы испытаний способа.

Гидротермальный нанокремнезем обладает высокой биохимической активностью, высокой скоростью проникновения в семена растений, высокой сорбционную емкостью за счет размеров частиц кремнезема и их площади поверхности до 500 см²/г. В использованном водном золе ГНК отсутствуют токсические вещества, что придает предлагаемому решению более высокую экологичность и биодоступность для садовых деревьев. Параметры размеров наночастиц преимущественно диапазона 10-20 нм достигаются возможностями ультрафильтрационного оборудования и технологиями проведения поликонденсации ортокремневой кислоты гидротермальных растворов Мутновского месторождения. Кремнийсодержащие препараты повышают устойчивость растений к любому стрессу, подавляют действие тяжелых металлов, повышают качество. Препараты, содержащие кремний, проникают в клетки растения, изменяют активность физиологических процессов (интенсивность фотосинтеза и дыхания, накопление хлорофилла, активность ферментов) и значительно повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным климатическим условиям. Применяемая доза комплексного препарата обоснована экспериментально при разных соотношениях компонентов фитогормона и гидротермального нанокремнезема.

Результаты проверки реализации вариантов способа сведены в таблицы 1 и 2.

Таблица 1 Влияние некорневых обработок яблонь сорта Штрейфлинг бинарным составом крезацин с ГНК на урожайность яблок для различных вариантов реализации способа. Расход по составу действующих компонентов препарата 15 г/га (по сухой массе). Расход по объему рабочей жидкости 300 л/га.

Варианты опытов, Урожайность средняя, т/га Увеличение урожайности, т/га Увеличение урожайности, % относительно контроля Фон ОМУ – обработка водой-контроль 86,5 - -- Фон ОМУ + состав (5,0% крезацин, 95% ГНК) 94,8 8,3 9,6 Фон ОМУ + состав (50,0% крезацин, 50,0% ГНК) 94,4 7,9 9,1 Фон ОМУ + состав (95,0% крезацин, 5,0% ГНК) 98,4 11,9 13,8

Таблица 2 Качество яблок сорта Штрейфлинг и экологичность по содержанию нитратов

Варианты опытов, Сухое вещество,% Общий сахар,% Пектин, % Витамин С,
мг% Нитраты,
мг/кг Фон ОМУ – обработка водой-контроль 11,2 8,90 11,7 6,1 145 Фон ОМУ + состав (5,0% крезацин, 95% ГНК) 12,5 9,23 12,4 6,7 115 Фон ОМУ + состав (50,0% крезацин, 50,0% ГНК) 12,4 9,25 12,6 6,8 112 Фон ОМУ + состав (95,0% крезацин, 5,0% ГНК) 12,8 9,31 12,9 7,1 109

Как видно из табл.1 проверка расширенного диапазона реализации способа при изменении соотношения компонентов бинарного состава при фиксированном расходе, как по суммарной массе состава так и по объему рабочей жидкости на 1 га, позволяет получить увеличение урожайности яблонь от 9,1 % до 13,8 % по сравнению с контролем. Управляемая регуляция содержанием компонентов в бинарном составе препарата имеет принципиальное значение для управления продукционным процессом яблоневого сада в условиях изменчивости факторов погоды. Так, наличие гормонального механизма активации роста растения за счет крезацина при умеренности освещения для фотосинтетического автотрофного питания позволяет держать уровень содержания крезацина в более высоких концентрациях по отношению к нанокомпоненту ГНК. При прогнозе экстремальности проявления погодных условий в конкретный год, при планировании некорневых обработок увеличивается значимость фактора автотрофного питания и стрессустойчивости растений, где требуется увеличение содержания компонента ГНК и, соответственно, регуляция продуктивности ведется за счет снижения в составе препарата содержания крезацина и увеличения содержания ГНК.

Как видно из табл.2 качество продукции и ее экологичность также, как и урожайность, изменяется в результате изменения содержания крезацина и ГНК в составе бинарного препарата, что дополнительно подтверждает возможности управления продукционным процессом выращивания яблок с заданным качеством по химическому составу и экологической безопасностью в условиях открытого грунта.

Полученные экспериментальные данные проверки предложенного способа позволяют заключить, что предложенный способ в испытанных вариантах его реализации позволяет повысить урожайность яблонь и качество полученных яблок, как по химическому составу, так и по содержанию в них нитратов, что является важным показателем для экологической составляющей качества продуктов питания на яблочном сырье.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к садоводству. Способ включает обработку растений в фазах первых 4-5 листьев и бутонизации – цветения с применением препарата, содержащего крезацин и гидротермальный нанокремнезем. Для некорневой обработки яблонь при фиксированном расходе препарата по массе сухих компонентов 15 г/га и объемном расходе водных рабочих растворов препарата 300 л/га используют составы с массовым содержанием крезацина и гидротермального нанокремнезема в диапазонах 5,0-95,0 % и 95,0–5,0 % соответственно. Способ позволяет повысить урожайность и качество плодов яблонь по химическому составу с повышением экологичности. 2 табл.

Способ некорневой обработки яблонь, включающий обработку растений в фазах первых 4-5 листьев и бутонизации – цветения с применением препарата, содержащего крезацин и гидротермальный нанокремнезем, отличающийся тем, что для некорневой обработки яблонь при фиксированном расходе препарата по массе сухих компонентов 15 г/га и объемном расходе водных рабочих растворов препарата 300 л/га используют составы с массовым содержанием крезацина и гидротермального нанокремнезема в диапазонах 5,0-95,0 % и 95,0–5,0 % соответственно.