Засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур

1. Засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур, який відрізняється тим, що містить розчинені у воді біогенні мікроелементи: залізо, мідь, кобальт, молібден, марганець, цинк і магній у вигляді наночастинок у складі C2 2 (19) 1 3 солей мало ефективно й економічно не завжди виправдано. Підбирати склад мікроелементів у сільськогосподарському виробництві необхідно відповідно до особливостей оброблюваних рослин і відповідно до забезпечення ґрунтів мікроелементами, обумовленими агрохімічним обстеженням. При обробці насіння склад мікроелементів визначається, у першу чергу, властивостями оброблюваного насіння, тому що тип ґрунту, як правило, ще не відомий. При цьому набір мікроелементів повинний бути оптимальним для даного виду рослин і обґрунтований науково - експериментальними дослідженнями. Причому, як показали численні дослідження (Анспок П.И. Микроудобрения. Л., «Колос»), важливо не лише кількість мікроелементів, але і їх співвідношення, що є специфічним для кожного виду рослин. Спочатку, та й у ряді випадків і в даний час, у сільськогосподарському виробництві в якості мікродобрив використовували солі окремих металів, відходи промисловості, у яких містилися ті чи інші мікроелементи (Мазеин К.Г., Левлев Д.М. Обогащение семян микроэлементами. "Сахарная свѐкла", №4, 1971. с.25-26). Однак, використання солей виявляється не завжди ефективним, тому що солі, гідролізуючись, утворять нерозчинні форми і в результаті засолюється ґрунт. Відомий засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур, що містить водний розчин потрійного сополімеру акрилової кислоти, її аміду й триакрилоілгексагідро-1,3,5триазину (Патент RU, №2196409, 2003). Відомий засіб добре захищає насіння від несприятливих зовнішніх умов, але не містить живильних і мінеральних речовин для росту й розвитку рослини. Відомий засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур, що містить подрібнені керамзит, чорноземний ґрунт, суперфосфат і мікроелементи, при цьому в якості зв'язуючого використовують глину (SU, авторское свидетельство 1400528, 1988). Недоліком засобу слід визнати незручність використання глини в якості зв'язуючого матеріалу, а також відсутність у складі оболонки основних органічних і, зокрема, гумусовмісних джерел живлення рослини, а також всіх необхідних мікро- і макроелементів, крім кальцію, натрію й калію. Відомий засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур, що містить у якості плівкоутворювача карбоксиметилцелюлозу, а також фунгіцид, стимулятори росту і воду (Патент RU, №2142215, 1999). Недоліком відомого засобу слід визнати складність його одержання, відсутність гумусовмісних і мінеральних джерел живлення рослини, а також недостатню міцність покриття насіння. Відомий засіб для передпосівної обробки насіня сільськогосподарських культур, що містить розчин гумату натрію концентрації 0,005-0,4% із рН7,9-8,7, макро-, мікродобрива і торф (Авт. свид. СССР №1400528, кл. А01С1/06, 1986.). Недоліками засобу є: 91892 4 через погану змочуваність торфу і його низку здатність утримувати воду важко забезпечити необхідний запас вологи в оболонці, що позначається на життєздатності насіння, внесеного у ґрунт; безпосереднє прилягання до насіння розчину гумату й добрив також негативно діє на життєздатність насіння Відомий засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур, що містить зв'язуючий матеріал і біогенні мікроелементи, розчинені у воді в кількості від 0,2 до 2% до маси нанесеного на насіння матеріалу, біологічно активні компоненти - мезоінозит і солі гиберелинових і хлорфенілоксиоцтових кислот у кількості від 0,01 до 0,1% до маси нанесеного на насіння матеріалу, а в якості біогенних мікроелементів використовують мінеральні солі, що містять катіони й аніони кобальту, бору, молібдену, марганцю, цинку, калію, заліза, амонію, а в якості зв'язуючого матеріалу використовують плівкоутворюючі і склеювальні речовини, що не інгібують ріст рослин, у кількості 1-15мас.% до маси матеріалу, що наноситься на насіння (Патент России №2246194. Способ предпосевной обработки семян. МПК 7 А01С1/00. Опубл. 2005.02.20). Недоліком засобу для передпосівної обробки насіння є низька його ефективність, обумовлена тим, що в нього входять мікроелементи у вигляді солей металів, а не у формі наночастинок металів. Найбільш близьким до пропонованого є засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур, що містить водний розчин розсолу природного мінералу бішофіту щільністю 1,24-1,32т/м3, у який додатково введені гумат калію й нікотинова кислота при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: природний мінерал бішофіт - 35-65; гумат калію - 1, 5-7,5; нікотинова кислота - 0,01; вода - решта (Патент России №2309588. Средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур. МПК A01N29/06 (2006.01), A01N65/00 (2006.01), A01N63/00 (2006.01), A01N43/40 (2006.01), A01N37/08 (2006.01), A01N37/04 (2006.01), A01P21/00 (2006.01), A01P3/00 (2006.01). Опубл. 2007.11.10). Бішофіт є водний хлорид магнію MgCl2*6H2O і є продуктом кристалізації солей замкнутих водних басейнів. По складу - це хлоридмагнієвий комплекс із вмістом солей і мікроелементів: калію, кальцію, натрію, міді, заліза, кремнію, титану, молібдену, літію, бору, брому, йоду й ін. Недоліком засобу для передпосівної обробки насіння є низька його ефективність, обумовлена тим, що в нього входять мікроелементи у вигляді солей металів, а не у формі наночастинок біогенних металів. В основу винаходу поставлена задача створення засобу для передпосівної обробки насіння, що здатний захистити насіння від несприятливих зовнішніх умов, забезпечити мікроелементами, що благотворно впливають на розвиток зародка рослини, сприяють прискореному проростанню насіння і є необхідними для росту й розвитку рослини, що в результаті забезпечує підвищену врожайність рослин. 5 Це досягається застосуванням мікроелементів у вигляді наночастинок у складі неіонного колоїдного розчину. Сучасні наукові дослідження показали, що склади з мікроелементами в нанодисперсному стані набагато менш токсичні у порівнянні зі складами, у яких ті ж метали знаходяться в іонному стані, отриманому розчиненням солей. Наприклад, наночастинки міді в 7 разів менш токсичні іонів міді, наночастиинки цинку в 30 разів менш токсичні іонів цинку, наночастиинки заліза в 40 разів менш токсичні іонів заліза, що перевірено на великій кількості експериментів, проведених ученими (див. Арсентьева И.П.Использование биологических активных препаратов на основе наночастиц металлов в медицине и сельском хозяйстве. Доклад на совещании: «Индустрия наносистем и материалы: оценка нынешнего состояния и перспективы развития». Москва, Центр «Открытая экономика». Опубл. 07.02.2006, http://www.strf.ru/client/doctrine.aspx). Запропонований, як і відомий засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культу містить розчинені у воді біогенні мікроелементи, вибрані із групи, що складається із заліза, міді, кобальту, молібдену, марганцю, цинку, магнію, і, відповідно до цієї пропозиції, містить біогенні мікроелементи у вигляді наночастинок у складі неіонного колоїдного розчину, при цьому наночастинки гідратовані, а неіонний колоїдний розчин наночастинок металів отриманий шляхом електроімпульсної абляції металевих гранул у воді. При цьому середній розмір металевих наночастинок знаходиться в діапазоні 1-1000нм, а компоненти взяті в таких співвідношеннях, мг/л: наночастинки заліза 3-30 наночастинки марганцю 1-15 наночастинки міді 0,3-2,5 наночастинки цинку 1-15 наночастинки кобальту 0,05-0,2 наночастинки магнію 100-500 наночастинки молібдену 0,05-0,5 вода до 1л. Засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур містить біогенні мікроелементи у вигляді наночастинок. Це дозволяє одержати екологічно чистий і ефективний засіб за рахунок того, що використовуються не іони металу, а металеві наночастинки, оскільки наночастинки металів набагато менш токсичні у порівнянні з іонною формою металів, отриманою із солей. Біогенні мікроелементи перебувають у складі неіонного колоїдного розчину, що дозволяє одержати екологічно чистий і ефективний засіб (Див. Патент України №28901. Неіонний колоїдний розчин наночастинок металу або суміші наночастинок металів у воді. МПК (2006) B01J3/00. Опубл. 25.12.2007). Наночастинки біогенних металів гідратовані, що сприяє їхньому легкому розчиненню у воді й гарній засвоюваності мікроелементів рослинами. Неіонний колоїдний розчин наночастиц металів одержують шляхом електроімпульсної абляції металевих гранул у воді, що дозволяє підвищити екологічну чистоту засобу й одержати наночастинки мікроелементів з розмірами в діапазоні 1 91892 6 1000нм (див. Патент України №23548. Спосіб отримання ультрадисперсного металевого порошку. МПК B22F9/14. Опубл. 25.05.2007. Бюл.№7.). Середній розмір металевих наночастинок знаходиться в діапазоні 1-1000нм. Наночастинки з розмірами менш 1нм важко одержати і вони дуже дороги. У наночастинок з розмірами більше 1000нм значно знижується біологічна активність. Компоненти засобу для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур узяті в наступних співвідношеннях, мг/л: наночастинки заліза 3-30 наночастинки марганцю 1-15 наночастинки міді 0,3-2,5 наночастинки цинку 1-15 наночастинки кобальту 0,05-0,2 наночастинки магнію 100-500 наночастинки молібдену 0,05-0,5 вода до 1л. Це забезпечує оптимальний баланс мікроелементів у складі засобу для передпосівної обробки насіння, оскільки як недолік, так і надлишок мікроелементів негативно впливає на розвиток зародка рослини, на проростання насіння і на розвиток рослини, що в результаті впливає на врожайність рослин. Вплив зазначених мікроелементів на розвиток рослини загальновідомий. Залежно від особливостей ґрунту, у який будуть висаджені насіння, зазначений склад мінеральних солей може бути оптимально підібраний. Засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур одержують шляхом електроімпульсної абляції металевих гранул у воді (дів. Патент України №23548. Спосіб отримання ультрадисперсного металевого порошку. МПК B22F9/14. Опубл. 25.05.2007. Бюл.№7.). Електроімпульсну абляцію металевих гранул здійснюють імпульсами електричного струму з амплітудою 100-2000А. Це дозволяє одержати наночастинки з розмірами 1-1000нм. При амплітуді імпульсів електричного струму менше 100А дуже низька продуктивність електроімпульсної абляції (диспергування) біогенних металів. При амплітуді імпульсів електричного струму більше 2000А непропорційно зростають витрати. При проходженні через ланцюжки металевих гранул імпульсів електричного току, у яких енергія імпульсів перевищує енергію сублімації випаруваного металу, у точках контактів металевих гранул одна з одною виникають іскрові розряди, у яких здійснюється вибухоподібне диспергування металу. У каналах розряду температура досягає 10 тис. градусів. Ділянки поверхні металевих гранул у зонах іскрових розрядів плавляться й вибухоподібне руйнуються на дрібні наночастинки і пару. Розплавлені наночастинки, що розлітаються, попадають у воду й утворять неіонний колоїдний розчин. Засіб застосовний для обробки насіння сільськогосподарських рослин, злакових, плодовоовочевих культур, лікарських і декоративних рослин. Пропонований засіб ефективний для насіння різних сільськогосподарських культур, зокрема для обробки насіння буряку, огірків, гарбузу, салату, 7 91892 редису, моркви, соняшника, кукурудзи, ячменя, пшениці й ін., а також багатьох лікарських рослин. Ефективність засобу для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур обумовлена підвищенням урожайності й зниженням витрати органо-мінеральних добрив на одиницю продукції, а у випадку лікарських рослинпідвищенням схожості насіння, прискореним ростом рослин, підвищеними якісними характеристиками зборів, конкурентністю з бур'янами й меншими витратами на вирощування. Приклад. Засіб для передпосівної обробки насіння сільськогосподарських культур був опробований в ДП «АГРОІНВЕСТ» Борзнянського району Черніговської области (див. Журнал "ЗЕРНО", №11(31), ноябрь 2008г.- С.80-83.). Була висіяна ярова пшениця, насіння якої було оброблено колоїдним розчином, що містить наночастинки заліза, міді, кобальту, молібдену, марганцю, цинку й маг Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 8 нію. Колоїдний розчин наночастинок металів був отриманий шляхом електроімпульсної абляції металевих гранул у воді. Компоненти засобу для передпосівної обробки насіння були взяті в таких співвідношеннях, мг/л: наночастинки заліза 20 наночастинки марганцю 15 наночастинки міді 2 наночастинки цинку 10 наночастинки кобальту 0,1 наночастинки магнію 300 наночастинки молібдену 0,2 вода до 1л. На 1 тонну насіння було витрачено 4 літра розчина. Обробку здійснювали шляхом обприскування насіння при їх перемішуванні. На площі 40га отримали прибавку урожаю в 30% у порівнянні з контрольними ділянками. 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