Повышение урожайности технических культур за счет бионутриентов
Аннотация
Обоснование. Статья посвящена поиску эффективных путей разумного подхода к химизации сельского хозяйства, позволяющих повысить урожайность сельскохозяйственных культур без увеличения доз вносимых минеральных удобрений и пестицидов. Представлены материалы анализа и обобщения результатов многолетних исследований безопасных для человека и животных бионутриентов, синтезированных с использованием триэтаноламмониевой соли ортокрезоксиуксусной кислоты и 1-хлорметилсилатрана. Проведенные исследования показали возможность получения высоких урожаев технических культур, не зависящих от постоянно возрастающих значений вносимых в почву минеральных удобрений и пестицидов. При обработке семян и плодовых растений бионутриентами отмечается увеличение урожайности сахарной свеклы до 20 %. Это связано с увеличением энергии прорастания и, как следствие, улучшением всхожести семян. При этом содержание сахара в растениях увеличивается на 0,7...1 % без применения дополнительных доз минеральных удобрений. Аналогичный эффект получен на подсолнечнике: прибавка урожая составила 18...20 %, увеличились масса семян из одной корзинки и масса 1000 семян, содержание масла в них. Бионутриенты сдерживают распространение грибковых заболеваний, что дает возможность сократить или вовсе отказаться от применения пестицидов. Таким образом, силатраны и другие кремнийорганические соединения могут стать важными компонентами сельскохозяйственных технологий, которые не наносят вреда экосистеме, но способны улучшить обменные процессы в растительных организмах, повысить эффективность использования питательных веществ из минеральных удобрений и снизить зависимость от пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве.
Цель. Цель исследования – повысить урожайность технических культур с помощью бионутриентов.
Материалы и методы. Рассмотрим эффективность применения 1-хлорметилсилатрана и триэтаноламмониевой соли ортокрезоксиуксусной кислоты с ауксиновой активностью в качестве самостоятельных биоудобрений и в сочетании друг с другом. Методология исследований основана на анализе и обобщении материалов полевых опытов, проведенных в различных регионах Российской Федерации на технических культурах (сахарной свекле и подсолнечнике). Биоудобрения применялись в виде растворов для обработки семян и вегетирующих растений, как по отдельности, так и в сочетании друг с другом.
Далее для упрощения обозначим биоэлемент 1-хлорметилсилатран буквой С, триэтаноламмониевую соль ортокрезоксиуксусной кислоты – буквой Т, а их сочетания – буквами.
Результаты. Экономическая оценка на примере пшеницы показала, что использование бионутриентов для повышения урожайности вместо увеличения вносимых доз минеральных удобрений позволяет снизить себестоимость продукции и повысить рентабельность бизнеса. А это уже эффективный стимул для пересмотра традиционных технологий растениеводства и перехода к разумному использованию агрохимии, снижению затрат на удобрения, которые не участвуют в формировании экономически полезной части урожая.
Заключение. Результаты оценки возможности разумного подхода к химизации сельского хозяйства при повышении урожайности за счет безопасных для человека и животных бионутриентов на основе кремнийорганических соединений 1-хлорметилсилатрана и вещества с ауксиновой активностью – триэтаноламмониевой соли ортокрезоксиуксусной кислоты, показали реальную перспективу минимизации доз минеральных удобрений и пестицидов. В частности, было установлено, что урожайность свеклы увеличилась на 14...18 %, а сахаристость – на 0,7... 1% без применения дополнительных доз минеральных удобрений.
Аналогичный эффект получен на подсолнечнике: прибавка урожая составила 18...20 %, увеличились масса семян с одной корзинки и масса 1000 семян, содержание масла в них. Бионаполнители сдерживали распространение грибковых заболеваний.
Таким образом, силатраны и другие кремнийорганические соединения могут стать важными компонентами агротехнологий, которые не наносят вреда экосистеме, но способны улучшить обменные процессы в растительных организмах, повысить эффективность использования питательных веществ из минеральных удобрений и снизить зависимость от пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве.
EDN: PNXLAM
Скачивания
Литература
Shirokov, Y. et al. (2023). Results of the study of the effectiveness of humic fertilizers activated by hydrodynamic and acoustic effects. In: Beskopylny, A., Shamtsyan, M., Artiukh, V. (eds) XV International Scientific Conference «INTERAGROMASH 2022». INTERAGROMASH 2022. Lecture Notes in Networks and Systems, vol. 575. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21219-2_178
Anweting, I. B., Ebong, G. A., Okon, I. E., Udofia, I. M., & Oladunni, N. (2024). Evaluating the concentration of Pb, Hg, Co, V, As, Fe, Cu, Cd, Cr, Mn, Ni, and Zn and their potential sources in soil from two abattoirs in Itu and Ikot Ekpene Local Government Areas of Akwa Ibom State, Nigeria. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 28(5), 1335–1343. https://doi.org/10.4314/jasem.v28i5.2. EDN: https://elibrary.ru/RSHGJZ
Chali, Abate Jote. (2023). The impact of the use of inorganic chemical fertilizers on the environment and human health. Journal of Organic and Medical Chemistry, 13(3), MSI.MS.ID.555864, pp. 001–008. https://doi.org/10.19080/OMCIJ.2023.13.555864IJ13(3)
Shirokov, Yu. et al. Reducing the dose of mineral fertilizers using organomineral bionutrients. E3S Web of Conferences, 420, 01016. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202342001016
Chen, C. et al. (2016). Spatial and temporal variations in non point source losses of nitrogen and phosphorus in a small agricultural catchment in the Three Gorges Region. Environmental Monitoring and Assessment, 188, 257. https://doi.org/10.1007/s10661-016-5260-0. EDN: https://elibrary.ru/EEHSMP
Czarnecki, S., & Düring, R. A. (2015). Influence of long term mineral fertilization on metal contents and properties of soil samples taken from different locations in Hesse, Germany. SOIL Discussions, 1(1), 239–265. https://doi.org/10.5194/soild-1-239-2014
Darch, T. et al. (2014). A meta analysis of organic and inorganic phosphorus in organic fertilizers, soils, and water: Implications for water quality. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 44, 2172–2202. https://doi.org/10.1080/10643389.2013.790752. EDN: https://elibrary.ru/USGMKN
Efremova, S. Yu. et al. (2020). Agroecological efficiency of biomodified mineral fertilizers. 5 ICEPP 2020. E3S Web of Conferences, 161, 01115. https://doi.org/10.1051/conf/202016101115
Jayaraj, R. et al. (2016). Organochlorine pesticides, their toxic effects on living organisms and their fate in the environment. Interdisciplinary Toxicology, 9(3–4), 90–100. PMC 5464684. PMID 28652852. https://doi.org/10.1515/intox-2016-0012.PMC5464684
Khan, M. N. et al. (2013). Fertilizers and their contaminants in soils, surface and groundwater. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409548-9.09888-2
Rijk, I. J. C., & Ekblad, A. (2020). Carbon and nitrogen cycling in a lead polluted grassland evaluated using stable isotopes (δ13C and δ15N) and microbial, plant and soil parameters. Plant and Soil, 449(1–2), 249–266. Bibcode:2020PlSoi.449…249R. https://doi.org/10.1007/s11104-020-04467-7.S2CID212689936
Saidasheva, G. et al. (2020). Influence of fertilizers, including biomodified ones, on the balance of nutrients in the soil and yield capacity in crop rotation. BIO Web of Conferences. International Scientific Practical Conference «Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources» (FIES 2020), 27. https://doi.org/10.1051/bioconf/20202700041
Shirokov, Y., & Tikhnenko, V. (2021). Analysis of methodological bases of energy economic assessment of agricultural technologies and projects. E3S Web of Conferences. 14th International Scientific and Practical Conference on State and Prospects for the Development of Agribusiness, INTERAGROMASH 2021. Rostov on Don. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202127308066. EDN: https://elibrary.ru/QMXTCM
Eberhardt, M., & Vollrath, D. (2018). The effect of agricultural technology on the speed of development. World Development, 109, 483–496.
Basso, B., Dumont, B., Cammarano, D., Pezzuolo, A., Marinello, F., & Sartori, L. (2016). Environmental and economic benefits of variable rate nitrogen fertilization in a nitrate vulnerable zone. Science of the Total Environment, 545, 227–231.
Guo, Z., Wan, S., Hua, K., Yin, Y., Chu, H., Wang, D., & Guo, X. (2020). Fertilization regime has a greater effect on soil microbial community structure than crop rotation and growth stage in an agroecosystem. Applied Soil Ecology, 149, 103510. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2020.103510. EDN: https://elibrary.ru/VNPLFL
McArthur, J. W., & McCord, G. C. (2017). Fertilizing growth: Agricultural inputs and their effects in economic development. Journal of Development Economics, 127, 133–152.
Drinkwater, L. E., & Snapp, S. S. (2007). Nutrients in agroecosystems: Rethinking the management paradigm. Advances in Agronomy, 92, 163–186.
Bożek, K. S., Winnicki, T., & Żuk Gołaszewska, K. (2019). The effects of seeding rate, mineral fertilization and a growth regulator on the economic and energy efficiency of durum wheat production. Acta Scientiarum Polonorum. Series Agricultura, 18(3), 133–141.
Xu, L., et al. (2021). Effects of seeding rate, fertilizing time and fertilizer type on yield, nutritive value and silage quality of whole crop wheat. Tropical Grasslands — Forrajes Tropicales, 9(2), 225–234. https://doi.org/10.17138/tgft(9)225-234. EDN: https://elibrary.ru/GGBKGS
Просмотров аннотации: 7
Copyright (c) 2025 Yuriy A. Shirokov, Maxim V. Abramov, Danil N. Denisov
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
