Екологічно чисте комплексне мікродобриво “супер-еко”

1. Екологічно чисте комплексне мікродобриво, що містить воду і щонайменше один мікроелемент з групи, що включає мідь, цинк, залізо, молібден, кобальт, хром, селен, самарій, лантан, неодим, галій, індій, талій, телур, рубідій, церій, нікель, літій, марганець, кремній, германій, титан і магній, яке відрізняється тим, що містить мікроелементи у вигляді карбоксилатів перерахованих металів, отриманих взаємодією карбонової кислоти з наноі мікрочастинками металів або нано- і мікрочастинками оксидів металів, або нано- і мікрочастинками гідроксидів металів у водному колоїдному розчині металів. 2. Екологічно чисте комплексне мікродобриво за п. 1, яке відрізняється тим, що містить карбоксилати мікроелементів в наступних кількостях, мг/л: U 2 (19) 1 3 диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. Воронеж, 2004). Нанотехнології дозволяють отримувати надчисті карбоксилати металів за реакцією прямої взаємодії наночастинок металів, наночастинок гідроксиду або оксиду металу з карбоновою кислотою, що є основою для отримання повноцінних екологічно чистих продуктів харчування. Відоме комплексне мікродобриво, що містить калію дихромат, марганцю сульфат, заліза сульфат, кобальту нітрат, міді сульфат, цинку сульфат, натрію селенат, калія йодид, калія бромід і додатково містить натрію тетраборат, амонія молібдат, натрію вольфрамат, нікелю сульфат, магнію сульфат (Заявка России № 96123092. КОМПЛЕКСНОЕ МИКРОУДОБРЕНИЕ. МПК C05D9/02. Опубл.: 10.02.1999). Недоліком відомого комплексного мікродобрива є його низька ефективність, обумовлена тим, що разом з необхідними макро- і мікроелементами в ньому містяться у великій кількості сульфат-іони, що підвищує його токсичність. Відоме комплексне мікродобриво, що містить мікроелементи, які перебувають в іонній формі і вибрані з групи, що включає Cu, Mn, Мо-пермалой, Fe, Zn, Co, Al, V і Ni, амінокислоту і іншу органічну кислоту, вибрану з групи: молочна кислота, гліколева кислота і лимонна кислоту, причому вказану композицію отримують шляхом розчинення, щонайменше, одного компоненту мікроелемента і, щонайменше, однієї органічної кислоти, вибраної з групи, що включає молочну кислоту, гліколеву кислоту і лимонну кислоту, в полярному розчиннику (Патент России № 2279802. КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ И САДОВОДСТВЕ. МПК A01N 37/44 (2006.01), C05G 1/00 (2006.01), C05G 3/00 (2006.01), C05D 9/02 (2006.01). Опубликовано: 2006.07.20). Недоліком відомого комплексного мікродобрива є його низька ефективність, обумовлена тим, що разом з необхідними макро- і мікроелементами в ньому містяться сульфат- і хлорид-іони. Відоме комплексне мікродобриво для позакорневого підживлення рослин, що включає солі і гідроокиси мікроелементів: сірчанокислого заліза закисного, сірчанокислої міді, цинку сірчанокислого, азотнокислого хрому, гідроокиси заліза закисного, карбонату заліза закисного, карбонату міді, азотнокислої міді, гідроокису марганцю, карбонату кобальту, гідроокису цинку, азотнокислого цинку, карбонату магнію, хлористого магнію, сірчанокислого хрому, азотнокислого нікелю, сірчанокислого нікелю, карбонату нікелю, сірчанокислого кадмію, гідроокису кадмію, карбонату кадмію, гідроокису літію, карбонату літію, калія хлористого, натрію бромистого, амонія фосфорнокислого, гідроокису амонія, протеінгіпролізата і воду (Патент України № 28341. КОМПЛЕКСНЕ МІКРОДОБРІВО ДЛЯ ПОЗАКОРНЕВОГО ПІДЖИВЛЕННЯ РОСЛИН. МПК C05D 9/00. Опубліковано: 16.10.2000, бюл. № 5). Недоліком відомого комплексного мікродобрива є його низька ефективність, обумовлена тим, що разом з необхідними макро- і мікроелементами в ньому містяться у великій кількості нітрат-, сульфат-, карбонат- і хлорид-іони. 54952 4 Відоме комплексне мікродобриво, що містить сірчанокислі солі галію, заліза, індія, кадмію, кобальту, марганцю, міді, олова, срібла, цезію, цинку, азотнокислі солі вісмуту, ртуті, свинцю, талія, калій бромистий, йодистий, миш'яковокислий, селенистокислий, телуровокислий, хромокислий, трихлористу сурму, амоній молібденовокислий, а також азотну, борну, золотохлористоводневу кислоти і воду при наступному співвідношенні компонентів в перерахунку на безводі солі, мас. %: Сірчанокислі: галій - (0,12-1,2) 10-3; залізо(ІІ) - (0,15-1,5); індій(ІІ) (0,70-7,0) 10-3; кадмій - (0,30-3,0) 10-3; кобальт(ІІ) (0,26-2,6) 10-3; марганець(ІІ) - (0,69-6,9) 10-1; мідь(ІІ) - (0,25-2,5)10-1; олово(ІІ) - (0,45-4,5) 10-2; срібло -(0,65-6,5) 10-3; цезій - (0,20-2,0) 10-3; цинк (0,25-2,5); Азотнокислі: берилій - (0,26-2,6) 10-3; вісмут(ІІ) - (0,29-2,9) 10-3; ртуть(І) - (0,78-7,8) 10-3; свинець(ІІ) - (0,12-1,2) 10-7; талій(ІІ) -(0,62-6,2) 10-4; калій: бромистий - (0,60-6,0) 10-1; йодистий (0,989,8) 10-2; миш'яковокислий (орто) - (0,12-1,2) 10-2; селенистокислий - (0,78-7,8) 10-3, телуровокислий (мета) - (0,16-1,6) 10-2; хромокислий - (0,37-3,7) 103 ; Трихлориста сурма (0,15-1,5) 10-4; Амоній молібденовокислий (0,31-3,1) 10-3; Кислоти: азотна до рН 6,0-6,5; борна (0,17-1,7) 10-1; золотохлористоводнева (0,84-8,4) 10-5; вода - решта (Патент России № 2238924. КОМПЛЕКСНОЕ МИКРОУДОБРЕНИЕ ДЛЯ ВНЕКОРНЕВОЙ ПОДКОРМКИ РАСТЕНИЙ. МПК C05D9/02. Опубликовано: 27.10.2004). Недоліком відомого комплексного мікродобрива є його низька ефективність, обумовлена тим, що разом з необхідними макро- і мікроелементами в ньому містяться у великій кількості нітрат-, сульфат- і хлорид-іони. Найбільш близьким до пропонованого є комплексне мікродобриво, яке включає водорозчинні неорганічні азотно-кислі солі рубідію, амонія, літію, стронцію, магнію, вісмуту(ІІІ), ртуті(ІІ), свинцю, талію(ІІ), кадмію, галію(ІІІ), барію, а також сірчанокислі солі заліза(ІІ), індію(ІІІ), кобальту(ІІ), марганцю(ІІ), міді(ІІ), олова(ІІ), срібла, цезію, амонія, цинку, нікелю і додатково містить борну кислоту, золотохлористоводневу кислоту, калій хлористий, калій бромистий, калій йодистий, калій миш'яковистокислий, калій селеново-кислий, калій телуровокислий, калій хромово-кислий, натрій фтористий, натрій піросурм'яно-кислий, натрій вольфрамовокислий, кальцій хлористий, амоній фосфорокислий однозаміщений, амоній молібденовокислий, амонійванадієво-кислий і воду (Патент России № 2048461. КОМПЛЕКСНОЕ МИКРОУДОБРЕНИЕ. МПК C05D9/02. Опубликовано: 20.11.1995). Недоліком відомого комплексного мікродобрива є його низька ефективність, обумовлена тим, що разом з необхідними макро- і мікроелементами в ньому містяться у великій кількості нітрат-, сульфат- і хлорид-іони, що знижує засвоюваність мікроелементів і підвищує його токсичність. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності комплексного мікродобрива, підвищення врожайності сільськогосподарських культур, прискорення процесу росту рослин і поліпшення якості сільськогосподарської продукції. 5 Це досягається за рахунок підвищення екологічної чистоти комплексного мікродобрива і підвищення його засвоюваності, що дозволяє значно зменшити кількість мікродобрива, що вноситься, без зниження результатів, що досягаються. Запропоноване, як і відоме комплексне мікродобриво містить воду і, щонайменше, один мікроелемент з групи, що включає: мідь, цинк, залізо, молібден, кобальт, хром, селен, самарій, лантан, неодим, галій, індій, талій, телур, рубідій, церій, нікель, літій, марганець, кремній, германій, титан і магній, і, відповідно до цієї пропозиції, містить мікроелементи у вигляді карбоксилатів перерахованих металів, отриманих взаємодією карбонової кислоти з нано- і мікрочастинками металів, або нано- і мікрочастинками оксидів металів, або наноі мікрочастинками гідроксидів металів у водному колоїдному розчині металів. При цьому містить карбоксилати мікроелементів в наступних кількостях, мг/л: карбоксилат міді - 0,3-10000, карбоксилат цинку - 1-20000 карбоксилат заліза - 1-20000, карбоксилат молібдену - 0,005-5000, карбоксилат кобальту - 0,005-2000, карбоксилат хрому - 0,00011000 карбоксилат селену - 0,001-100, карбоксилат самарію - 0,0001-10, карбоксилат лантану - 0,000110, карбоксилат неодиму - 0,0001-10, карбоксилат галію - 0,0001-10, карбоксилат індію - 0,0001-10, карбоксилат талію - 0,0001-10, карбоксилат телура - 0,0001-10, карбоксилат рубідію - 0,0001-1, карбоксилат церія - 0,0001-10, карбоксилат нікелю 0,001-1000, карбоксилат літію - 0,0001-10, карбоксилат марганцю - 1-20000, карбоксилат кремнію 0,001-100, карбоксилат германію - 0,002-100, карбоксилат титану - 0,001-1000, карбоксилат магнію 10-400, вода - до 1 л. При цьому містить карбоксилати мікроелементів на основі харчових кислот, які отримані на основі нано- і мікрочастинок цих мікроелементів, їх оксидів і їх гідроксидів розміром від 1 нм до 15 мкм. Екологічно чисте комплексне мікродобриво містить мікроелементи у вигляді карбоксилатів металів, отриманих взаємодією карбонової кислоти з нано- і мікрочастинками металів, або нано-, і мікрочастинками оксидів металів, або нано- і мікрочастинками гідроксидів металів у водному колоїдному розчині металів Це дозволяє підвищити засвоюваність мікроелементів за рахунок зниження токсичних домішок. Це дозволяє отримати відношення маси карбоксилатів до маси хлорид-, нітрат- і сульфат-іонів в мікроелементному комплексі не менше 104, оскільки відпадає необхідність застосування в якості вихідної речовини солей неорганічних кислот (соляної, азотної, сірчаної) (див. патент України на корисну модель № 39397. НАДЧИСТИЙ ВОДНИЙ РОЗЧИН КАРБОКСИЛАТУ МЕТАЛУ. МПК(2006): С07С 51/41, C07F 5/00, C07F 15/00. Опубл. 25.02.2009, бюл. № 4/2009). Екологічно чисте комплексне мікродобриво містить карбоксилати мікроелементів в наступних кількостях, мг/кг: карбоксилат міді - 0,3-10000, карбоксилат цинку - 1-20000 карбоксилат заліза - 120000, карбоксилат молібдену - 0,005-5000, карбоксилат кобальту -0,005-2000, карбоксилат хрому 0,0001-1000 карбоксилат селену - 0,001-100, кар 54952 6 боксилат самарію - 0,0001-10, карбоксилат лантану - 0,0001-10, карбоксилат неодиму - 0,0001-10, карбоксилат галію - 0,0001-10, карбоксилат індію 0,0001-10, карбоксилат талію - 0,0001-10, карбоксилат телура - 0,0001-10, карбоксилат рубідію 0,0001-1, карбоксилат церію - 0,0001-10, карбоксилат нікелю - 0,001-1000, карбоксилат літію 0,0001-10, карбоксилат марганцю - 1-20000, карбоксилат кремнію - 0,001-100, карбоксилат германію - 0,002-100, карбоксилат титану - 0,001-1000, карбоксилат магнію - 10-400, вода - до 1 л. Це дозволяє вибрати необхідну концентрацію мікроелементів для кожної сільськогосподарської культури. При вмісті компонентів менше нижніх меж знижується ефективність комплексного мікродобрива. Введення компонентів вище за верхні межі може призводити до перевищення допустимих норм мікроелементів. Екологічно чисте комплексне мікродобриво містить карбоксилати мікроелементів на основі харчових кислот. Це дозволяє підвищити засвоюваність мікроелементів. Екологічно чисте комплексне мікродобриво містить карбоксилати мікроелементів, які отримані на основі нано- і мікрочастинок цих мікроелементів, їх оксидів і їх гідроксидів розміром від 1 нм до 15 мкм. Наночастинки розміром менше 1 нм важко отримувати, і їх собівартість дуже висока, що призводить до значного здорожчання карбоксилатів металів і, відповідно, комплексного мікродобрива. При розмірі більше 15 мкм частинки втрачають високу активність, і взаємодія карбонової кислоти і частинок металів значно ускладнюється. Екологічно чисте комплексне мікродобриво отримують таким чином. Спочатку отримують нано- і мікрочастинки біогенних металів. В якості вихідної сировини використовують металеві гранули необхідних мікроелементів і воду. На першому етапі отримують водну дисперсію нано- і мікрочастинок мікроелементів диспергуванням гранул відповідних металів або групи металів імпульсами електричного струму у воді. (див. Патент України № 37412. СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЕКОЛОГІЧНО ЧИСТИХ НАНОЧАСТИНОК ЕЛЕКТРОПРОВІДНІХ МАТЕРІАЛІВ «ЕЛЕКТРОІМПУЛЬСНА АБЛЯЦІЯ» МПК B01J 2/02. Опубл. 25.11.2008. Бюл. № 22.) Металеві гранули поміщають в судину для диспергування і рівномірно розміщують їх на дні судини між електродами. У судину наливають воду. При проходженні через ланцюжки металевих гранул імпульсів електричного струму, в яких енергія імпульсів перевищує енергію сублімації випарованого металу, в точках контактів металевих гранул одна з одною виникають іскрові розряди, в яких здійснюється вибухоподібне диспергування металу. У каналах розряду температура досягає 10 тис. градусів. Ділянки поверхні металевих гранул в зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібно руйнуються на нано- і мікрочастинки і пару. Розплавлені частинки, що розлітаються, потрапляють у воду, охолоджуються в ній і утворюють колоїдний розчин нано- і мікрочастинок мікроелементів. Потім отримують карбоксилати біогенних металів. Для цього у водний колоїдний розчин, що 7 54952 містить нано- і мікрочастинки металу, оксиду металу, гідроксиду металу додають карбонову кислоту. За рахунок високої хімічної активності нано- і мікрочастинок здійснюється утворення карбоксилату металу. Оскільки до числа реагентів не входять ніякі інші речовини, а нано- і мікрочастинки практично повністю беруть участь в хімічній реакції утворення солей карбонових кислот, то утворюється продукт високої екологічної чистоти (див. патент Україні на корисну модель № 39397. НАДЧИСТИЙ ВОДНИЙ РОЗЧИН НАНОКАРБОКСИЛАТУ МЕТАЛУ. МПК(2006): С07С 51/41, C07F 5/00, C07F 15/00. Опубл. 25.02.2009, бюл. № 4/2009). У отриманому мікроелементному комплексі на основі карбоксилатів біогенних металів легко змінювати кількісний склад мікроелементів, що дозволяє адекватно підвищувати або знижувати їх концентрацію в рецептурі залежно від того, для якої сільськогосподарської культури воно призначене. Приклад. З метою вивчення впливу екологічно чистого комплексного мікродобрива для позакорневого підживлення сільськогосподарських культур на урожай ягід винограду використовувався 8 комплекс карбоксилатів цинку, магнію, марганцю, заліза, кобальту та молібдену. Об'єктом досліджень були рослини винограду чутливого до захворювання вапняковим хлорозом, але цінного за своїми властивостями, сорту Мускат янтарний. Було проведено обприскування рослин сорту Мускат янтарний цим розчином у фазі цвітіння. Комплекс карбоксилатів шести біометалів (цинку, магнію, марганцю, заліза, кобальту та молібдену) створено на основі лимонної кислоти. Концентрація магнію складала 0,05 %, заліза, марганцю і цинку - 0,02 %, кобальту та молібдену - 0,005 %. Контролем слугували необроблені рослини винограду. Середню урожайність ягід з куща визначали шляхом зважування ягід. Повторність визначень врожайності на ділянках кожного варіанту для підрахунку середньої величини дорівнювала 6. Статистичну обробку даних проведено з використанням t-критерію Стьюдента на 95 % рівні значущості. Вплив обробки рослин винограду сорту Мускат янтарний комплексом з 6 карбоксилатів на урожайність куща приведено в таблиці 1. Таблиця 1 Варіант Надбавка до контролю кг/кущ % 0,54 24 Урожай ягід з куща, кг Контроль Комплекс карбоксилатів 2,20±0,30 2,74±0,21 Вплив обробки рослин винограду карбоксілатним комплексом на гістограму розподілення ягід по масі, % від загальної кількості кущів приведено в таблиці 2. Таблиця 2 Інтервал значень, кг/кущ 1,5-1,9 2,0-2,4 2,5-2,9 3,0-3,4 3,5-3,9 Варіант контроль 33 34 33 Як свідчать дані таблиць 1 та 2, обробка рослин винограду сорту Мускат янтарний комплексним мікродобривом на основі карбоксилатів цинку, магнію, марганцю, заліза, кобальту та молібдену позитивно вплинула не тільки на урожайність одного куща - підвищила її на 24 %, але і сприяла Комп’ютерна верстка І.Скворцова комплекс карбоксилатів 50 17 17 16 зростанню частки кущів з більш високої продуктивністю. Аналіз розподілення маси ягід винограду з одного куща показав, що у необроблених рослин маса ягід, що перевищувала 2,5 кг, відмічалася тільки у 33 % випадків, а у оброблених комплексом карбоксилатів - у 50 %. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601