КОМПЛЕКСНОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ ДЛЯ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА
COMPOUND MINERAL FERTILISER FOR FLAX FIBRE

Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности к производству и применению комплексных азотно-фосфорно-калийных удобрений с микроэлементами, которые могут быть использованы на химических предприятиях, выпускающих комплексные минеральные удобрения, применяемые в сельском хозяйстве при возделывании льна-долгунца.
Лен-долгунец предъявляет повышенные требования к уровню плодородия почв, содержанию доступных форм элементов питания, что объясняется слаборазвитой корневой системой, а также сравнительно коротким промежутком времени (период бутонизация - цветение), в течение которого растения поглощают 60-65% азота, фосфора и калия. Удобрения - одно из средств повышения урожайности и качества льна.
Известно, что под лен минеральные удобрения вносятся с учетом планируемого урожая, содержания в пахотном горизонте подвижных форм фосфора и калия, а также степени окультуренности почвы. По данным ГНУ Всероссийского НИИ льна Россельхозакадемии оптимальное соотношение между азотом, фосфором и калием должно быть 1:2-3:4-7, т.е. калия необходимо вносить в 2-3 раза больше (по действующему веществу), чем фосфора, и в 4-7 раз больше, чем азота [1]. Недостатком рекомендуемых форм односторонних минеральных (азотных, фосфорных и калийных) удобрений является: неравномерное их распределение по площади поля из-за различного гранулометрического состава, что приводит к пестроте стеблестоя льна, в результате чего уменьшается урожайность, выход и качество длинного волокна, а также повышаются затраты на внесение односторонних удобрений.
Известно комплексное гранулированное удобрение, которое может выпускаться также в виде суспензии [2]. В патенте указан только качественный состав, включающий макро-, микро- и мезоэлементы. Недостатком удобрения является очень широкий спектр микроэлементов (железо, марганец, цинк, медь, бор и молибден), присутствие которых совместно не всегда оказывает положительное действие на урожайность льна из-за явления синергизма и антагонизма ионов.
Известно «Сложное гранулированное удобрение пролонгированного действия с микроэлементами и способ его получения». Заявленное удобрение производится на основе сухой смеси фосфоритной муки, карбамида и хлорида калия с введением антислеживающей добавки и последующим гранулированием. Удобрение содержит 6,0-18,0% азота, 8,0-14,0% фосфора, 6,5-12,0% калия, а также кобальт, медь, никель, цинк, хром [3]. Недостатком является широкая вариация действующего вещества, а большой набор микроэлементов ограничивает применение данного удобрения из-за возможного накопления их в почве свыше ПДК.
Известно «Полное комплексное органоминеральное удобрение («Цеолитовое-3»)», состоящее из органического и минерального удобрений с включением природного цеолитсодержащего компонента. Данное удобрение содержит 6,5-8% азота, 8-10,5% фосфора, 8,5-11,0% калия и имеет полный набор микроэлементов [4]. Недостатком удобрения является наличие в нем азота, фосфора и калия в соотношении 1:1,2-1,3:1,3, что не соответствует физиолого-биохимическим потребностям льна-долгунца.
2
5
Наиболее близким по достигаемому результату к предлагаемому решению проблемы (прототип) является «Комплексное удобрение для льна», содержащее 5% азота, 16% фосфора и 35% калия, а также 0,17% В, 0,3% Zn и 0,2% Fe [5]. Недостатками данного удобрения являются низкое содержание азота, а также широкое соотношение между азотом и фосфором (1:3,2), что ведет к неэффективному использованию фосфора на почвах с повышенным его содержанием, преобладающим в льносеющих хозяйствах Северной и Северо-западной части Нечерноземной зоны. Также в патенте не указано, какая доля фосфора удобрения приходится на усвояемый и водорастворимый РO. Данный фракционный состав существенно влияет на усвоение фосфора льном-долгунцом как культурой со слаборазвитой корневой системой, имеющей низкую поглотительную способность.
Поскольку удобрение содержит одновременно бор и цинк, то его применение не всегда целесообразно на почвах, имеющих в недостатке только один из вышеуказанных микроэлементов.
Кроме того, включение в качестве модифицирующей добавки железа в состав удобрения для льна-долгунца, возделываемого на преобладающих в Нечерноземной зоне дерново-подзолистых почвах, неоправдано, так как они имеют высокую обеспеченность данным элементом и не нуждаются в дополнительном внесении железа.
2
5
Таким образом, целью настоящего изобретения является получение комплексного азотно-фосфорно-калийного удобрения для льна-долгунца, выращиваемого на почвах с повышенным содержанием фосфора с более узким соотношением между азотом и фосфором (представленным в легкоусвояемой форме не менее чем на 90% от общего PO), содержащего только наиболее физиологически значимые микроэлементы: бор и/или цинк.
2
5
2
2
5
2
Поставленная задача решается тем, что предложено комплексное минеральное удобрение для льна-долгунца, которое по содержанию питательных веществ соответствует составам: для марки «А» - 7% N, 17% PO, 37% KO, 0,2% бора и марки «В» - 7% N, 17% РО, 37% КO, 0,2% бора и 0,4% цинка, при соотношении N:P:K=1:2,4:5,3.
3
3
4
2
В качестве борсодержащей добавки использована борная кислота (НВО), цинк вводился в виде сульфата цинка (ZnSO·7HO). Расчетным путем определено их соотношение, необходимое для получения заданных марок (табл. 1).
Таблица 1
Количество исходных компонентов, необходимое для получения 1 тонны комплексного минерального удобрения для льна-долгунца
Наименование исходных компонентов
Расход, кг/т
Марка «А» 7:17:37+0,2В
Марка «В» 7:17:37+0,2B+0,4Zn
Борная кислота (Н<sub>3</sub>ВО<sub>3</sub>)
11
10
Сернокислый цинк (ZnSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O)
-
16
Содержание питательных веществ в разработанном удобрении и его физико-химические свойства приведены в табл. 2.
Таблица 2
Химический состав и физико-механические свойства комплексного минерального удобрения для льна-долгунца
Наименование показателей
Марка «А» 7:17:37+0,2В
Марка «В» 7:17:37+0,2B+0,4Zn
Содержание массовой доли азота (N), %
<b>7,0±0,2</b>
<b>7,0±0,2</b>
Содержание массовой доли фосфора (P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>), %
общего
<b>17,0±0,2</b>
<b>17,0±0,2</b>
усвояемого
16,9
16,7
водорастворимого
16,2
15,6
Содержание массовой доли калия (K<sub>2</sub>O), %
<b>37,0±0,2</b>
<b>37,0±0,2</b>
Содержание массовой доли серы (S), %
1,5
1,5
Содержание массовой доли бора (В), %
<b>0,2±0,01</b>
<b>0,2±0,01</b>
Содержание массовой доли цинка (Zn), %
-
<b>0,4±0,01</b>
Содержание массовой доли воды (Н<sub>2</sub>О), %
1,3
1,6
Содержание массовой доли фтора (F), %
0,2
0,19
Содержание фракции, %
менее 1 мм
0,2
0,4
от 1 до 2 мм
17,0
10,3
от 2 до 5 мм
82,2
87,6
более 5 мм
0,6
1,7
более 6 мм
0
0
Мольное отношение NН<sub>3</sub>/H<sub>3</sub>РО<sub>4</sub>
1,73
1,73
Прочность гранул (диаметром 3 мм), МПа
2,6
2,7
pН
7,3
7,2
Цвет
розовый
розовый
Как следует из результатов химического анализа наработанных марок комплексного минерального удобрения для льна-долгунца, оно содержит также серу - 1,5% физической массы. Разработанное удобрение отличается высокой массовой долей усвояемых и водорастворимых фосфатов - 91,8-95,3% от общего.
Приведенный состав комплексного минерального удобрения для льна-долгунца 7:17:37 с бором и цинком отвечает физиолого-биохимическим требованиям льна-долгунца к элементам питания, имея оптимальное для данной культуры соотношение азота, фосфора и калия - 1:2,4:5,3. Включение в состав удобрения марки «А» бора, а в марку «В» бора и цинка позволяет дифференцированно применять их в зависимости от степени обеспеченности почвы микроэлементами.
Результаты агрохимических испытаний заявляемого удобрения проводили в модельных полевых опытах в 2008-2009 годах на льне-долгунце сорта Дашковский (табл.3-5).
Таблица 3
Влияние минеральных удобрений на урожайность льносоломы и семян
Вариант
2008 год
2009 год
В среднем за 2 года
солома
семена
солома
семена
солома
семена
Контроль (без удобрений)
36,5
3,7
54,7
3,0
45,6
3,4
РК - фон 1
40,9
4,2
60,7
3,4
50,8
3,8
базовый вариант NPK - 2,1 ц/га
<b>44,8</b>
<b>5,4</b>
<b>70,9</b>
<b>4,4</b>
<b>57,9</b>
<b>4,9</b>
PKBZn - фон 2
42,7
4,7
66,7
3,8
54,7
4,3
NPK 7:17:37 с В, Zn - 2,1 ц/га
<b>47,2</b>
<b>6,2</b>
<b>72,0</b>
<b>5,0</b>
<b>59,6</b>
<b>5,6</b>
НСР<sub>05</sub> ч. различий
2,3
0,4
5,8
0,2
-
-
Данные табл. 3 свидетельствуют, что при применении комплексного минерального удобрения для льна-долгунца 7:17:37 с бором и цинком урожайность льносемян достоверно увеличивается на 0,7-0,8 ц/га по сравнению с базовым вариантом. Прибавка в урожайности льносоломы была существенна в 2008 году (+2,4 ц/га) и находилась на уровне базового варианта с NPK в 2009 году.
Наиболее сильное влияние комплексное минеральное удобрение для льна-долгунца оказало на урожайность волокна (табл. 4).
Таблица 4
Влияние заявляемого удобрения на урожайность льноволокна
Вариант
2008 год
2009 год
В среднем за 2 года
всего волокна
в том числе длинного
всего волокна
в том числе длинного
всего волокна
в том числе длинного
Контроль (без удобрений)
7,9
6,0
12,4
10,1
10,2
8,1
РК - фон 1
7,7
5,8
13,9
11,1
10,8
8.5
базовый вариант NPK - 2,1 ц/га
<b>8,2</b>
<b>6,7</b>
<b>14,5</b>
<b>11,9</b>
<b>11,4</b>
<b>9,3</b>
PKBZn - фон 2
8,6
6,9
13,9
11,5
11,3
9,2
NPK 7:17:37 с В, Zn - 2,1 ц/га
<b>8,9</b>
<b>7,2</b>
<b>15,8</b>
<b>13,4</b>
<b>12,4</b>
<b>10,3</b>
НСР<sub>05</sub> ч. различий
0,5
0,4
1,3
1,1
-
-
В среднем за 2 года экспериментов урожайность всего льноволокна была выше базового варианта на 8%, а длинного - на 10,8%. Существенного влияния заявляемого удобрения на качество трепаного и чесаного льноволокна не отмечено (табл. 5).
Таблица 5
Влияние заявляемого удобрения на качество льноволокна
Вариант
Волокно
Относительная разрывная нагрузка (расчетная), гс/текс
трепаное, номер
чесаное
разрывное усилие, кгс
гибкость, мм
линейная плотность, текс
Контроль (без удобрений)
19,5
23,0
37,8
4,5
13,7
РК - фон 1
19,5
23,4
40,4
4,4
13,9
базовый вариант NPK - 2,1 ц/га
<b>19,5</b>
<b>22,7</b>
<b>38,7</b>
<b>5,2</b>
<b>12,4</b>
PKBZn - фон 2
19,5
24,3
44,1
4,9
14,3
NPK 7:17:37 c B, Zn - 2,1 ц/га
<b>19,0</b>
<b>22,0</b>
<b>35,4</b>
<b>5,1</b>
<b>12,5</b>
Приведенные данные свидетельствуют о перспективности использования предлагаемого комплексного минерального удобрения для льна-долгунца 7:17:37 с бором и цинком в технологии возделывания льна-долгунца на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах.
Оптимальное соотношение между азотом, фосфором и калием, а также включение бора и цинка в предлагаемое удобрение позволяют увеличить урожайность наиболее ценного по качеству длинного льноволокна на 10,8%, при одновременном повышении урожайности семян на 0,7-0,8 ц/га (в среднем за два года исследований на 14%) по сравнению с базовым вариантом.
При этом за счет более полного использования элементов из комплексного минерального удобрения для льна-долгунца значительно сокращаются затраты на его внесение по сравнению с односторонними удобрениями или другими комплексными удобрениями, не сбалансированными по составу.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тихомирова В.Я., Сорокина О.Ю. и др. Усовершенствованная система применения удобрений в льняном севообороте. Монография. - Торжок, 2005. - 82 с.
2. Патент WO 2001/030724 A1 (SISO SOCIETA INDUSTRIA SEGUESTRANTI ORGANICI SRL), 03.05.2001.
3. Патент RU 2193546 C2. Сложное гранулированное удобрение пролонгированного действия с микроэлементами и способ его получения. 24.11.2000.
4. Патент RU 2223250 C2. Полное комплексное органо-минеральное удобрение «Цеолитовое-3». 02.04.2002.
5. Патент ЕА 007603 В1. Комплексное удобрение для льна. 29.12.2006.