PL232415B1 - Nawóz krzemowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nawóz krzemowy w postaci stabilizowanego roztworu kwasu ortokrzemowego, zawierający kwas ortokrzemowy w ilości 0,1-8% wag.; rozpuszczalnik w ilości do 100% wag.; oraz inhibitor polimeryzacji i żelowania kwasu ortokrzemowego.

Krzem jest niezmiernie ważnym składnikiem pokarmowym praktycznie wszystkich żywych organizmów, w tym oczywiście także roślin.

Z uwagi na ograniczoną naturalną dostępność tego składnika w glebie, w wielu różnego rodzaju uprawach agronomicznych, zwłaszcza na wielką skalę, występują niedobory tego pierwiastka.

Dlatego w stanie techniki zaproponowano nawozy krzemowe, głównie dolistne, oparte różnego rodzaju związkach krzemu, służące do uzupełniania niedoborów krzemu u roślin.

Najbardziej biologicznie dostępną aktywną formą krzemu wykorzystywaną w tego rodzaju nawozach jest kwas ortokrzemowy (H₂SiO4), uzyskiwany w wyniku hydrolizy różnego rodzaju krzemianów.

Kwas ortokrzemowy podlega szybko polimeryzacji, a następnie żelowaniu do formy, która cechuje się znacznie mniejszą dostępnością biologiczną i która nie nadaje się do uzyskiwania wysoce rozcieńczonych roztworów wykorzystywanych do oprysków roślin. Proces polimeryzacji i żelowania kwasu ortokrzemowego jest silnie uzależniony od pH w taki sposób, że najszybciej następuje w przedziale pH 2-11, zaś poniżej pH 2 i powyżej pH 11 szybkość jego postępowania jest wyraźnie mniejsza.

Dlatego w stanie techniki zaproponowano stabilizowanie nawozów krzemowych poprzez zastosowanie różnego rodzaju inhibitorów polimeryzacji kwasu ortokrzemowego. Najbardziej znane techniki hamowania polimeryzacji kwasu krzemowego obejmują zastosowanie kwasów zapewniających uzyskiwanie roztworów kwasu krzemowego o pH mniejszym niż lub równym pH 2. Typowymi tego rodzaju inhibitorami polimeryzacji kwasu krzemowego są:

- kwas borowy, jak ujawniono w publikacjach WO 2011/071379 czy PL 206 314; oraz

- kwas salicylowy, jak ujawniono w publikacjach WO 2012/035364 czy WO 2012/032364.

Należy tutaj zauważyć, że kwas salicylowy jest potencjalnie korzystnym składnikiem wszelkiego rodzaju nawozów z uwagi na jego działanie ograniczające skutki różnych stresów u roślin, potwierdzone na przykład w publikacjach: A. R. Sakhabutdinova, et. al., „Salicylic acid prevents the damaging action of stress factors on wheat plants”, Bulg.J.Plant Physiol.,314-319 (2003), czy Shu Yuan, HongHui Lin, „Role of Salicylic Acid in Plant Abiotic Stress”, Z. Naturforsch., 63c, 313-320 (2008).

Z uwagi na niskie pH tego rodzaju nawozów nie jest możliwe zastosowanie w nich typowych niejonowych środków powierzchniowo czynnych, które mogłyby pełnić rolę zwilżacza dla kwasu ortokrzemowego zapewniającego lepsze rozprowadzanie nawozu po powierzchni roślin, a tym samym mniejsze jego zużycie i obniżenie kosztów jego aplikacji. Tego rodzaju środki powierzchniowo czynne ulegają bowiem w tak silnie kwaśnym środowisku bardzo szybkiej degradacji. Z tego powodu znane nawozy krzemowe zawierające stabilizowany kwas ortokrzemowy cechują się słabym zwilżaniem powierzchni roślin.

Dlatego celem przedmiotowego wynalazku jest dostarczenie nawozu krzemowego zawierającego stabilizowany kwas ortokrzemowy o długim okresie czasu bez polimeryzacji i żelowania, a jednocześnie o polepszonych właściwościach zwilżania, w szczególności zwilżania powierzchni roślin.

ISTOTA WYNALAZKU lstotą wynalazku jest opisany na wstępie nawóz krzemowy w postaci stabilizowanego roztworu kwasu ortokrzemowego zawierający:

- kwas ortokrzemowy w ilości 0,1-8% wag.;

- rozpuszczalnik w ilości do 100% wag.; oraz

- inhibitor polimeryzacji i żelowania kwasu ortokrzemowego; który charakteryzuje się tym, że rzeczonym inhibitorem jest kwas 4-dodecylobenzenosulfonowy w ilości wynoszącej 1-15% wag.

W całej specyfikacji przedmiotowego wynalazku, wszystkie zawartości składników nawozu podane w % wag. odnoszą się do całkowitej wagi nawozu, chyba, że wyraźnie wskazano na co innego.

PL 232 415 B1

Nieoczekiwanie okazało się, że zaproponowany przez twórców przedmiotowego wynalazku kwas 4-dodecylobenzenosulfonowy działa jednocześnie jako stabilizator kwasu ortokrzemowego, chroniąc go długotrwale przed polimeryzacją do żelu, oraz skuteczny zwilżacz nadający nawozom według wynalazku doskonałe właściwości zwilżania.

Według wynalazku możliwe jest zastosowanie obydwu izomerów kwasu 4-dodecylobenzenosulfonowego, to znaczy kwasu 4-n-dodecylobenzenosulfonowego jak i kwasu 4-izododecylobenzenosulfonowego. Z uwagi na wyższą biodegradowalność w wielu przypadkach korzystniejsze może być jednak zastosowanie kwasu 4-n-dodecylobenzenosulfonowego.

Nawóz krzemowy według wynalazku korzystnie dodatkowo zawiera kwas salicylowy w ilości do 12% wag.

Stabilizujące właściwości kwasu 4-dodecylobenzenosulfonowego umożliwiają zastosowanie w nawozie krzemowym według wynalazku dodatkowo kwasu salicylowego, który korzystnie podnosi odporność roślin na warunki stresowe, w tym choroby infekcyjne, a który w przypadku samodzielnego wprowadzenia do preparatu krzemowego spowodowałby szybkie żelowanie kwasu ortokrzemowego nawet przy niskim pH występującym w czasie przechowywania.

Rozpuszczalnik zastosowany w nawozie według wynalazku korzystnie zawiera glikol polietylenowy. Szczególnie korzystnym glikolem jest glikol polietylenowy o średniej masie cząsteczkowej wynoszącej 300 g/mol (PEG-300). Korzystna ilość zastosowanego glikolu polietylenowego wynosi 40-85% wag.

Rozpuszczalnik nawozu według wynalazku może korzystnie zawierać wodę w ilości do 30% wag i etanol w ilości do 30% wag. Odpowiednio wysoka zawartość tych rozpuszczalników umożliwia inkorporowanie do nawozu dodatkowych korzystnych składników, takich jak na przykład mikroelementy.

I tak nawóz krzemowy według wynalazku może dodatkowo zawierać korzystnie mikroelementy, korzystnie cynk, miedź, bor i/lub molibden, w ilości 0,1-5% wag.

Kwas ortokrzemowy nawozu według wynalazku jest korzystnie wytwarzany w wyniku hydrolizy in situ z łatwo dostępnego i stosunkowo taniego ortokrzemianu tetraetylu (TEOS).

SZCZEGÓŁOWY OPIS WYNALAZKU

Podane powyżej informacje w oczywisty sposób umożliwią znawcy dziedziny wynalazku na wykorzystanie przedmiotowego wynalazku w najszerszym jego zakresie. Dlatego poniższe przykłady realizacji wynalazku i testy, przedmiotami których są przykładowe nawozy według wynalazku, zostały przedstawione jedynie w celach ilustracyjnych dla lepszego zrozumienia wynalazku. Dlatego nie stanowią one żadnego ograniczenia zakresu ochrony przedmiotowego wynalazku.

Badania fizykochemiczne

P r z y k ł a d 1

Celem udokumentowania stabilności nawozu według wynalazku przeprowadzono testy żelowania trzech przykładowych nawozów według wynalazku N1, N2, N3 oraz trzech przykładowych nawozów porównawczych: NP1, NP2, NP3 o zbliżonych składach, jednak niezawierających kwasu 4-dodecylobenzenosulfonowego zaproponowanego według wynalazku jako inhibitor polimeryzacji kwasu ortokrzemowego.

Testy te były testami przyspieszonego starzenia i polegały na określaniu czasu żelowania preparatu przetrzymywanego w temperaturze 54°C. Zgodnie z przepisami przyjmuje się, że typowemu dwuletniemu czasowi przechowywania preparatu w temperaturze pokojowej odpowiada czternastodniowy czas żelowania preparatu w takim teście starzeniowym w temperaturze 54°C. Testy te były przerywane albo po stwierdzeniu przekształcenia preparatu w żel albo w 31 dniu od początku testu.

PL232 415 Β1

W poniższej Tabeli 1 zestawiono składy poszczególnych nawozów i otrzymane dla nich wyniki starzeniowego testu żelowania.

Tabela 1

Składnik [% wag.]	Nawozy według wynalazku [% wag.]	Nawozy porównawcze [% wag.]
N1	N2	N3	NP1	NP2	NP3
Ortokrzemian tetraetylu (TEOS) [zawartości odpowiednio kwasu ortokrzemowego i etanolu po hydrolizie TEOS in s/fu]	5.4 [2.49 i 4.78]	5.4 [2.49 i 4.78]	5.4 [2.49 i 4.78]	5.4 [2.49 i 4.78]	8.9 [41 i 7.87]	10.8 [4.98 i 9.55]
Kwas 4- izododecylobenzenosulfonowy	5.0	5.0	5.0	—	—	—
Kwas salicylowy	—		7.0		—	7.2
Kwas borowy	1.2	1.7	1.7	1.2	1.7	—
Kwas fosforowy	—	—	—	—	—	1.3
Chlorek miedziowy dwuwodny	2.6	2.6	2.6	-	-	-
Molibdenian amonowy	0.4	0.4	0.4	—	—	—
Chlorek cynku	0.9	0.9	0.9	20,9	0.9	2.12.1
Glikol propylenowy	—	—	—	—	62.0	72.5
Glikol polietylenowy 300		70.1	70.1	53.1	-	-
Glikol polietylenowy 400	70.1	—	—	—	—	—
Woda	do 100%
Test żelowania w temp. 54ΰΟ [dni]	>31	>31	30	6	2	4

Testowane nawozy N1-NP3 otrzymywano w następujący sposób:

Wodę i glikol wpompowywano do odpowiedniego kontenera, a następnie włączano mieszadło. Następnie dodawano kwas borowy i/lub kwas salicylowy i/lub kwas fosforowy, a w przypadku nawozów według wynalazku każdorazowo także odpowiednią ilość kwasu 4-dodecylobenzenosulfonowego (DBSA). Następnie kontynuowano mieszanie aż do rozpuszczenia wszystkich składników. Następnie prowadząc mieszanie, pod powierzchnię cieczy wpompowano TEOS, po czym kontynuowano mieszanie do sklarowania roztworu. Nieorganiczny związek krzemowy TEOS po rozpuszczeniu ulega hydrolizie do kwasu ortokrzemowego w wyniku czego otrzymuje się biologicznie czynny preparat. Na koniec dodano składniki mineralne (mikroelementy) w postaci nieorganicznych soli (chlorek miedziowy dwuwodny, molibdenian amonowy, chlorek cynku) i ponownie prowadzono mieszanie.

Uzyskane wyniki dowodzą, że nawozy N1, N2, N3 według wynalazku cechują się, poza doskonałymi właściwościami zwilżania, zdecydowanie dłuższymi czasami żelowania gwarantującymi ich stabilność w czasie wieloletniego przechowywania. Natomiast nawozy porównawcze NP1, NP2, NP3 żelowały już po kilku dniach, a więc nie można dla nich zagwarantować nawet minimalnego dwuletniego okresu przechowywania.

Przykład 2

W sposób analogiczny do sposobu otrzymywania podanego w Przykładzie 1 otrzymano następujące przykładowe nawozy: N4, N5, N6, według wynalazku, zestawione w Tabeli 2, które również cechowały się przedłużonym okresem żelowania i polimeryzacji oraz doskonałymi właściwościami zwilżania.

PL232 415 Β1

Tabela 2

Składnik [% wag.]	Nawozy według wynalazku Ę% wag.]
N4	N5	N6
Ortokrzemian tetraetylu (TEOS) [zawartości odpowiednio kwasu ortokrzemowego i etanolu po hydrolizie TEOS in situ]	2.0 [0.92 i 1.77]	4.0 [1.84 i 3.53]	6.0 [2.77 i 5.31]
Kwas 4-n- dodecylobenzenosulfonowy	1.0	4.0	15.0
Kwas salicylowy	10.0	6.0	-
Chlorek miedziowy dwuwodny	2.6	2.6	-
Molibdenian amonowy	0.4	0.4	-
Chlorek cynku	0.9	0.9	-
Glikol polietylenowy PEG 300	73.4	68.3	72.0
Woda	do 100 %

Badania skuteczności biologicznej

Zgodnie ze sposobem otrzymywania opisanym dla Przykładu 1 przygotowano nawóz krzemowy N7 według wynalazku cechujący się przedłużonym okresem żelowania i polimeryzacji i doskonałymi właściwościami zwilżania, a mający następujący skład:

Tabela 3

Składnik [% wag.]	Nawóz N7 według wynalazku [% wag.]
Ortokrzemian tetraetylu (TEOS) [zawartości odpowiednio kwasu ortokrzemowego i etanolu po hydrolizie TEOS in situ]	5.42 [2.5 i 4.79]
Kwas 4- izododecylobenzenosulfonowy	5.0
Kwas salicylowy	7.5
Kwas borowy	1.73
Chlorek miedziowy dwuwodny	2.75
Molibdenian amonowy	0.5
Chlorek cynku	1.26
Glikol polietylenowy 300	70
Woda	do 100% (5.84)
Gęstość otrzymanej klarownej zielonej cieczy (kg/dm3 w 20°C)	1.160

Przykład 3

Nawóz N7 zastosowano do nawożenia plantacji maliny.

Badania prowadzono na towarowej plantacji maliny powtarzającej w Karczmiskach koło Opola Lubelskiego (woj. lubelskie). Badaniami objęto odmianę „Polka” w kwaterze o powierzchni 1,10 ha, założonej jesienią 2005 r., w rozstawie 3,5 x0,5 m. Pomiędzy rzędami utrzymywano często koszoną murawę, a w rzędach ugór herbicydowy. Plantacja była nawadniana kroplowo. Na plantacji w 2015 r. wykonano nawożenie posypowe przedstawione w Tabeli 4. Maliny kwitły od 8 lipca do 4 sierpnia. Zbiory rozpoczęto 4 sierpnia i zakończono na początku września. Program ochrony prowadzono według aktualnego programu ochrony maliny (Tabela 5).

PL232 415 Β1

Tabela 4

Zrealizowane nawożenie posypowe na plantacji

Data	Faza wegetacyjna	Posypowo/fertygacja - rodzaj nawozu oraz dawka kg/ba w rzędy
wieloskład nikowy 12-11-18	wapmag CaMq 28-16	saletra amonowa	saletra wapniowa	fertygacja 12-12-36
5.04	początek wegetacji		300
11.04	początek wegetacji	200
15.05	wzrost pędów			120
3.06	wzrost pędów			110
7.07 przed . kwitnieniem				160
18.07	kwitnienie					25
25.07	kwitnienie					25
1.08	koniec kwitnienia					25

W 2015 r. przeprowadzono doświadczenie, którego celem było określenie efektywności dwóch programów żywienia pozakorzeniowego, opartych na nawozie krzemowym N7 (Tabela 3). Badano plonowanie, jakość owoców oraz występowanie chorób grzybowych na owocach i roślinach.

Na plantacji założono doświadczenie w układzie losowym. Każda kombinacja obejmowała 3 rzędy o długości 50 m. Powtórzeniami były wyznaczone w linii rzędu poletka o długości 1 m, a doświadczenie wykonano w czterech powtórzeniach. Zabiegi wykonano ciągnikowym opryskiwaczem sadowniczym Octopus. Dawka cieczy roboczej wynosiła 800 l/ha.

Zastosowano następujące programy żywienia:

P1: program standardowy (kontrola) - ochrona standardowa

P2: program standardowy (kontrola) + nawóz N7: ochrona standardowa + zabiegi nawozem krzemowym N7 w dawce 0,5 l/ha, w terminach: 15.07., 24.07. oraz 5.08.

P3: nawóz krzemowy N7: zabiegi tylko nawozem krzemowym N7 w dawce 0,5 l/ha, w terminach: 15.07.,24.07. oraz 5.08.

Tabela 5

Wykonane zabiegi przeciwko chorobom grzybowym w kwaterze odmiany „Polka” w poszczególnych programach żywieniowych

Program	Data zabiegu
28.05	3.06	27.06	15.07 początek kwitnienia	24.07 pełnia kwitnienia	29.07 koniec kwitnienia	5.08 początek zbioru
P1	Schwefel 800 SC (siarka)	Zato 50 WG	Zato 50 WG	Switch 62.5WG +	Switch 62.5WG	Signum 33WG
dawki	4.5 l/ha	0.2 kg/ha	0.2 kg/ha	0.8 kg/ha	0.8 kg/ha	1.5 kg/ha	-
P2	Schwefel	Zato 50	Zato 50	Switch	Switch	Signum	produkt
	800 SC (siarka)	WG	WG	62.5WG + produkt krzemowy (w oddzielnym zabiegu)	62.5WG+ produkt krzemowy (w oddzielnym zabiegu)	33WG	krzemowy
dawki	4.5 l/ha	0.2 kg/ha	0.2 kg/ha	0.8 kg/ha + 0.5 l/ha	0.8 kg/ha	1.5 kg/ha + 0.5 l/ha	0.5 l/ha
P3	Schwefel 800 SC (siarka)	Zato 50 WG	Zato 50 WG	produkt krzemowy	produkt krzemowy		produkt krzemowy
dawki	4.5 l/ha	0.2 kg/ha	0.2 kg/ha	0.5 l/ha	0.5 l/ha	-	0.5 l/ha

PL232 415 Β1

Badano następujące cechy:

Plonowanie: Zbiór w przeprowadzono 11 razy od 4 sierpnia do 10 września. Zbiór wykonano oddzielnie z każdego poletka. W tabelach zamieszczono wysokość plonu z poletka oraz obliczono w przeliczeniu na 1 ha plon ogólny i handlowy (po odjęciu masy owoców spleśniałych i z oparzeniami słonecznymi). Na podstawie wielkości zbiorów w poszczególnych terminach obliczono procentowy udział każdego zbioru w całkowitym zbiorze. To umożliwiło analizę dynamiki dojrzewania owoców.

Porażenie szarą pleśnią oraz oparzenia słoneczne owoców: Po każdym zbiorze w plonie z każdego poletka określano liczbę owoców z objawami pleśnienia oraz z oparzeniami słonecznymi i liczbę owoców zdrowych. W tabelach wyniki przedstawiono w procentach.

Wzrost roślin: W celu oceny wzrostu roślin po zakończeniu wegetacji z poletek ścięto losowo po 10 pędów i następnie je zmierzono.

Uzyskane wyniki analizowano statystycznie z zastosowaniem analizy wariancji i przedziałów ufności Tukey’a przy poziomie istotności 0,05. W tabelach średnie różniące się istotnie i czytane w kolumnach oznaczono różnymi literami, średnie nie różniące się istotnie pozostawiono bez oznaczeń literowych .

Uzyskane wyniki zestawiono w poniższych Tabelach 6-9.

Tabela 6

Dynamika dojrzewania owoców odmiany „Polka” na plantacji

Program	Data zbioru
4.08	8.08	11.08	14.08	18.08	21,08	25.08	29.08	31.08	5.09	10.09
% plonu zebranego w poszczególnych terminach
P1	3.5	4.4	5.7	7.4	16,0	8,5	13.4	13.6	8.3	12.1	7.1
P2	2.2	3.0	5.5	8.0	16.3	10.0	14.2	12,7	8.6	11.7	7.8
P3	2.9	5.3	6.3	7.3	14.5	8.4	14.9	12.0	5.2	12.2	10.0
skumulowany plon zebrany w kolejnych terminach zbioru (%)
P1	3.5	7.8	13.5	20.9	36,9	45.5	58.9	72.5	80.8	92.9	100.0
P2	2.2	5,2	10.7	18.7	35.0	45.0	59.2	71.8	80.5	92.2	100.0
P3	2.9	9.2	15.5	22.8	37.2	45.6	60.6	72.6	77.8	90.0	100.0

Tabela 7

Występowanie szarej pleśni na owocach maliny odmiany „Polka” na plantacji

Program	Owoce z objawami szarej pleśni (%)
4.08	8.08	11.08	14.08	18.08	21.08	25.08	29.08	31.08	5.09	średnia
P1	1.7	0,0	0.0	1.2	0.8	0.0	0.0	1,4	0.0	0.0	0.4
P2	2.9	0.0	0.0	0.0	0.5	0.5	0.0	0.7	0.0	0.0	0.3
P3	3.6	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.2	0.0	1.6	0.2

T a b e I a 8

Występowanie oparzeń słonecznych na owocach maliny odmiany „Polka” na plantacji

Program	Owoce z oparzeniami słonecznymi (%)
4.08	8.08	11,08	14.08	18.08	21.08	25.OB	29.08	31.08	5.09	średnia
P1	0.0	16.8	8.8	9.1	14.5	19.5	4.0	0.2	0.0	0.0	6.5
P2	0.0	26.7	11.4	11.3	9.5	14.1	1.0	0.3	0.0	0.0	5.0
P3	0.0	17.4	18.7	7.3	7.0	11.0	1.1	0.0	0.0	0.0	4.2

PL232 415 Β1

Tabela 9

Wysokość pędów na koniec wegetacji roślin maliny odmiany „Polka” na plantacji

Program	Wysokość pędów na koniec wegetacji (cm)
P1	104.4
P2	121.8b
P3	106.8a

Uzyskane wyniki dowodzą skuteczności nawozu krzemowego N7 według wynalazku, w ograniczaniu pleśnienia owoców oraz oparzeń słonecznych.

Zaobserwowano, że w najmniejszym stopniu pleśniały owoce z roślin traktowanych nawozem krzemowym N7, zarówno w połączeniu ze standardowymi zabiegami, jak i w zabiegach pojedynczych (patrz wyniki dla programów P2 i P3 w Tabeli 7).

Na owocach maliny wystąpiło mniej oparzeń słonecznych w obu programach z zastosowaniem nawozu krzemowego N7 (patrz wyniki dla programów P2 i P3 w Tabeli 8).

Zaobserwowano również bardzo istotny stymulujący wpływ nawozu N7 na wzrost roślin, zwłaszcza w programie mieszanym P2 (patrz wyniki dla programów P2 i P3 w Tabeli 9).

Ponadto wystąpiła korzystna tendencja do szybszego dojrzewania owoców z roślin traktowanych nawozem krzemowym N7 (patrz wyniki dla programów P2 i P3 w Tabeli 6). Połowę zbiorów przekroczono 25.08. W kombinacjach krzemowych zebrano wówczas większy procent owoców w porównaniu do kontroli.

Przykład 4

Dla nawozu N7 przeprowadzono w 2015 r. badania mające na celu sporządzenie oceny jego biologicznej skuteczności w ochronie ogórka w uprawie polowej przed mączniakiem rzekomym (Pseudoperonospora cubensiś).

W badaniach tych zastosowano opisaną poniżej metodykę i warunki:

1. Roślina: Ogórek

2. Odmiana: Śremski (podatny na mączniaka rzekomego)

3. Testowane agrofagi: Mączniak rzekomy (Pseudoperonospora cubensiś)

4. Doświadczenie/Lokalizacja: Pole Doświadczalne Zakładu Ochrony Roślin Instytutu Ogrodnictwa Skierniewice

5. Rodzaj doświadczenia: połowę, ścisłe w układzie bloków losowych

6. Wielkość poletka: 10 m² (1,8 m x 5,2 m)

7. Liczba powtórzeń: 4

8. Data siewu : 20.05.2015

9. Norma wysiewu: 8 nasion na 1 mb rzędu

10. Nawożenie:

Nawóz	Dawka na ha	Ilość składników w kg na ha	Data zabiegu i faza rozwodowa:
		Wiosna
Potifoska	500 kg	40 N, 120 P, 120 K	28.04.2015
Saletra amonowa	200 kg	60 N	(przedsiewnie)

11. Stosowanie badanego i porównawczego środka ochrony roślin:

- Rodzaj zabiegu: zabieg opryskiwania

12. Rodzaj stosowanego opryskiwacza: Poletkowy opryskiwacz ciśnieniowy typ K-12/S:

- Typ dysz: ceramiczna o średnicy 1,5 mm

- Liczba dysz: 1

- Ciśnienie robocze: 3 bar

- Wysokość belki od roślin: 50 cm Szybkość opryskiwacza: 1,6 km/h

13. Daty zabiegów: 25.06; 03.07; 15.07; 22.07; 29.07; 05.08; 12.08; 19.08

- Częstotliwość zabiegów: 7 dni

- Liczba wykonanych zabiegów: 8

- Ilość wody (L/ ha): 700

PL232 415 Β1

14. Data zbioru : 30.07; 05.08.2015

Zbioru dokonano jeden dzień przed planowanym opryskiwaniem poletek zgodnie z instrukcją plonu handlowego.

15. Charakterystyka doświadczenia

Badany i porównawczy środek ochrony roślin, substancja biologicznie czynna, dawka. Testowane środki ochrony roślin i nawóz dolistny w mieszaninie.

Nazwa	Substancja biologicznie czynna	Stężenie, dawka środka w l/ha lub kg/ha
Nawóz krzemowy N7	mikroelementy + krzem	0.1% (0.7 l/ha)
Porównawcze środki ochrony roślin
Miedzian Extra 350 SC	piraklostrobina+boskalid	2.5
Gwarant 500 SC	chlorotalonil	2.0
Kontrola	-	-

16. Zakażenie roślin: naturalne, stopień nasilenia choroby/wysokie

Patogen	Data inokulacji i faza rozwojowa rośliny uprawnej	Rodzaj i ilość inokulum	Przedmiot inokulacji
Pseudoperonospora cubensis	naturalna	-	roślina

17. Ocena wpływu badanego środka ochrony roślin na roślinę uprawną, testowane patogeny i parametry plonu

Data obsewacji	Faza rozwojowa roślin w skali BBCH	Typ obserwacji, używane procedury i instrukcje
1. 25.06	15-18	Ocena stopnia porażenia roślin w
2. 03.07	61	% porażonej powierzchni liści
3. 24.07	76	Ocena plonu handlowego
4. 31.07	83

18. Ocena fitotoksyczności: Badane środki nie wykazały fitotoksyczności we wszystkich fazach rozwojowych ogórków w uprawie polowej.

Badane środki nie wykazały wpływu na organizmy nie będące obiektem zwalczania.

19. Wyniki badań

Tabela 10

Ocena fitotoksyczności nawozu krzemowego N7 w ochronie ogórka w uprawie polowej przed mączniakiem rzekomym (Pseudoperonospora cubensis)

Data i faza rozwojowa	Lokalizacja/Doświadczenie
28.07 BBCH 74	11.08 BBCH 78
Zastosowane środki	Stężenie środka w %	Skala bonitacyjna 1 -9υ EWRS
1	Kontrola	-	1	1
2	Nawóz N7	0.1% (0.7 l/ha)	1	1
3	Miedzian Extra 350 SC (R)	2.5	1	1
4	Gwarant 500 SC (R)	2.0	1	1

<R) - produkt referencyjny

PL232 415 Β1

Tabela 11

Ocena biologicznej skuteczności nawozu krzemowego N7 w ochronie ogórka w uprawie polowej przed mączniakiem rzekomym (Pseudoperonospora cubensis)

Zastosowane środki	Stężenie w %, dawka środka w l/ha lub kg/ha	mączniak rzekomy (Pseudoperonospora cubensis)
Obserwacja: 1 24.07	Obserwacja: 2 31.07
% powierzchni porażenia liści	% skuteczności *	% powierzchni porażenia liści	% skuteczności h
Nawóz N7	0.1% 0.7 l/ha	0.4 c	97	3.6 b	70
Miedzian Extra 350 SC (R)	2.5 0.5 c	97	3.2 b	74
Gwarant 500 SC (R)	2.0	1.9 b	87	3.3 b	73
Kontrola		14.6 a		12.3 a	-
NIR = 0.05	0.43	0.81

Test Newman-Keuls dla p=0.05 * skuteczność obliczona za pomocą wzoru Abbotfa (R) - produkt referencyjny

Tabela 12

Ocena parametrów plonu na podstawie oceny plonu handlowego ogórków

Zastosowane środki	Stężenie środka w%	Plon handlowy
kg/10 m2	wzrost w stosunku do kontroli w %
Nawóz N7	0.1% 0.7 l/ha	12.3 a	104
Miedzian Extra 350 SC (R)	2.5	12.9 a	109
Gwarant 500 SC (R)	2.0	9.0 o	-
Kontrola	-	11.8b	100
NIR = 0.05	0.38

Test Newman-Keuls dla p=0.05 (R) - produkt referencyjny

20. Wnioski

Uzyskane wyniki potwierdziły wysoką biologiczną skuteczność nawozu krzemowego N7 według wynalazku, w ochronie ogórka w uprawie polowej przed mączniakiem rzekomym Pseudoperonospora cubensis.

Nawóz krzemowy N7 w stężeniu 0,1% wykazał wysoką skuteczność (70%) w ochronie ogórka w uprawie polowej przed mączniakiem rzekomym, porównywalną do skuteczności fungicydów referencyjnych (patrz Tabela 11).

Nawóz N7 nie wykazał fitotoksyczności w stosunku do roślin i owoców ogórków oraz nie wykazał wpływu na organizmy nie będące obiektem zwalczania, a zatem wykazał się wysoką selektywnością.

Nawóz krzemowy N7 w stężeniu 0,1% można zatem stosować w integrowanym systemie ochrony ogórków przed chorobami, w szczególności przed mączniakiem rzekomym.

Przykład 5

Dla nawozu N7 przeprowadzono w 2015 r. badania mające na celu sporządzenie oceny jego biologicznej skuteczności w ochronie pomidora w uprawie polowej przed zarazą ziemniaka (Phytophthora infestans) i alternariozą (Altemaria spp).

W badaniach tych zastosowano opisaną poniżej metodykę i warunki:

1. Roślina: Pomidor

2. Odmiana: Rumba Ożarowska (podatna na choroby)

3. Testowane agrofagi: Phytophthora infestans, Alternaria spp

4. Doświadczenie/Lokalizacja: Pole Doświadczalne Zakładu Ochrony Roślin Instytut Ogrodnictwa Skierniewice, ul. Kościuszki 2

5. Rodzaj doświadczenia: ścisłe w układzie bloków losowych - typ kontroli: włączona

PL232 415 Β1

6. Wielkość poletka: 4 m² (2,0 x 2,0 m)

- liczba powtórzeń: 4

7. Przedplon: marchew

8. Zawartość materii organicznej: 1,7%

9. Typ gleby/podłoża: piasek gliniasty

- klasa bonitacyjna gruntu: IV a

- odczyn gleby/podłoża (pH): 6,8

10. Data sadzenia: 20.05.2015

- norma sadzenia: 5 roślin /1 m²

11. Nawożenie

Nawóz	Dawka w kg na 100 m2	Ilość składników w kg na ha	Data zabiegu i faza rozwojowa:
		Wiosna
Azofoska	6,0	1 N; 0,9 P; 1.5 K	08.05.2015
Saletra amonowa	2.5	0.4 N; 0.4 Ca

12. Inne zabiegi ochronne

Zabieg ochronny	Dawka	Metoda ochrony (BBCH)
Zaprawianie nasion
Zaprawa nasienna T75 DS/WS	4 g/ kg	00 Zaprawianie nasion na sucho
Herbicyd
Sencor	0.5 kg/ha	00

13. Rodzaj stosowanego opryskiwacza: Poletkowy opryskiwacz ciśnieniowy typ K-12/S

- Typ dysz: ceramiczna o średnicy 1,5 mm

- Liczba dysz: 1

- Ciśnienie robocze: 3 bar

14. Daty zabiegów: 15.07; 24.07; 03.08

- częstotliwość zabiegów: 7-10

- liczba wykonanych zabiegów: 3

- Ilość wody: 700 L/ha

15. Data zbioru: 17.08; 26.08.2015

Zbioru dokonano zgodnie z instrukcją plonu handlowego.

16. Charakterystyka doświadczenia

Badany i porównawczy środek ochrony roślin, substancja biologicznie czynna, dawka.

Testowane środki ochrony roślin i nawóz dolistny w mieszaninie

Zastosowany środek	Substancja biologicznie czynna	Stężenie, dawka środka w l/ha lub kg/ha
Nawóz N7		0.1% (0.7 l/ha)
Porównawcze środki ochrony roślin
Signum 33 WG	piraklostrobina+bcskalid	1.5
Gwarant 500 SC	chlorotalonil	2.0
Kontrola		-

17. Zakażenie roślin agrofagami:

Patogen	Data inokulacji i faza rozwojowa rośliny Uprawnej BBCH	Rodzaj i ilość inokulum	Przedmiot inokulacji
Phytophihora infestans Alternaria spp	naturalna + introdukcja naturalna

18. Obliczenia statystyczne:

Obliczenia wykonano zgodnie z instrukcją „Guidelines for the efficacy evaluation of plant protection products volume 2 Fungicides and bacteriocides” wydaną przez European and Mediterranean Plant

PL232 415 Β1

Protection Organization 1 France March 2005. Obliczenia statystyczne wykonywano w oparciu o program analizy wariancji jednoczynnikowej opracowany przez Instytut Warzywnictwa - Samodzielna Pracownia Metod Statystycznych, wersja 2.1.

Test Newman-Keuls, przy P = 0,05 (przedział ufności)

19. Ocena wpływu zastosowanego badanego środka ochrony roślin na roślinę uprawną, testowane patogeny i parametry plonu

Obserwacja	Daty obserwacji zarazy ziemniaka	Daty obserwacji alternariozy	Faza rozwojowa roślin w skali BBCH	Typ obserwacji, używane procedury i instrukcje
1	15.07	15.07	73	Fitotoksyczność
2	24.07	24.07	76	Ocena stopnia
3	03.08	03.08	81	porażenia roślin -%
4	10.08	10.08	84	porażonej powierzchni
5	17.08		86	liści

20. Sposób prowadzenia obserwacji w doświadczeniach wg procedury PrB-01

21. Wyniki badań

Tabela 13

Ocena fitotoksyczności nawozu krzemowego N7 badanego w ochronie pomidora w uprawie polowej przed zarazą ziemniaka (Phytophthora infestans) i alternariozą (Alternaria spp)

Data i faza rozwojowa	Oceny fitotoksyczności
24.07	03.08
Kombinacje doświadczenia	Stężenie, dawka środka w l/ha lub kg/ha	Skala bonitacyjna 1-9°EWRS
1	Nawóz N7	0.1% (0.7 l/ha)
2	Signum 33 WG	1.5	1	1
3	Gwarant 500 SC	2.0	1	1
4	Kontrola	-	1	1

Tabela 14

Ocena biologicznej skuteczności nawozu krzemowego N7 w ochronie pomidora w uprawie polowej przed zarazą ziemniaka (Phytophthora infestans)

Badane środki	Stężenie w %, dawka środka w l/ha lub kg/ha	zaraza ziemniaka (Phytophthora infestans)
Obserwacja: 1 15.07	Obserwacja: 2 17.08
% powierzchni porażenia liści	% skuteczności Λ	% powierzchni porażenia liści	% skuteczności «
Nawóz N7	0.1% 0.7 l/ha	0.1	90	1.3 b	82
Signum 33 WG	1.5	Ob	100	0.2 d	97
Gwarant 500 SC	2.0	0 b	100	0.8 c	89
Kontrola	-	1.0a	-	7.2 a	-
NIR = 0.05	0.06	0.30

Test Newman-Keuls dla p=0.05 * skuteczność obliczona za pomocą wzoru Abbotfa

PL232 415 Β1

Tabela 15

Ocena biologicznej skuteczności nawozu krzemowego N7 w ochronie pomidora w uprawie polowej przed alternariozą (Alternaria spp) w 2015 roku

Badane środki	Stężenie w %, dawka środka w l/ha lub kg/ha	alternarioza (Alternaria spp)
Obserwacja: 1 24.07	Obserwacja: 2 10.08
% powierzchni porażenia liści	% skuteczności *	% powierzchni porażenia liści	% skuteczności *
Nawóz N7	0.1% 0.7 l/ha	0.9 bc	80	3.1 b	70
Signum 33 WG	1.5	0.1 d	98	0.3 d	97
Gwarant 500 SC	2.0	1.0 b	74	1 Sc	85
Kontrola	-	4.3 a	-	10.4 a	-
NIR = 0.05	0.25	0.43

Test Newman-Keuls dla p=0.05 * skuteczność obliczona za pomocą wzoru Abbotfa

Tabela 16

Ocena parametrów plonu na podstawie oceny plonu handlowego pomidorów w doświadczeniu 2015 r.

Badane środki	Dawka środka w kg,l/ ha	Plon handlowy
t/ha	Zwyżka plonu w porównaniu do kontroli
Nawóz N7	0.1% 0.7 l/ha	67.2 c	125
Signum 33 Wg	1.5	78.4 a	146
Gwarant 50C SC	2.0	74.4 b	139
Kontrola	-	53.6 d	100
NIR0.05 (LSD 0.05)		0.22

22. Wnioski

Badany nawóz krzemowy N7 w stężeniu 0,1% wykazał wysoką skuteczność (82%) w ochronie pomidora przed zarazą ziemniaka oraz dostateczną w ochronie przed alternariozą (70%) w porównaniu do referencyjnych, najskuteczniejszych fungicydów: Signum 33 WG i Gwarant 500 SC.

Nawóz krzemowy N7 nie wykazał fitotoksyczności względem pomidora we wszystkich jego fazach rozwojowych w uprawie polowej oraz nie wykazał ujemnego wpływu na organizmy nie będące obiektem zwalczania, a zatem wykazał się wysoką selektywnością (patrz Tabela 13).

Nawóz krzemowy N7 można zatem stosować w integrowanej ochronie pomidora przed chorobami pochodzenia infekcyjnego, w szczególności do przemiennego stosowania z konwencjonalnymi fungicydami.

Przykład 6

Dla nawozu N7 przeprowadzono w 2015 r. badania mające na celu sporządzenie oceny jego biologicznej skuteczności w ochronie kapusty głowiastej przed czernią krzyżowych (Altemaria spp)

W badaniach tych zastosowano opisaną poniżej metodykę i warunki:

1. Roślina: Kapusta głowiasta

2. Odmiana: Jaguar F1

3. Testowa n y ag rofag: Alternaria spp

4. Doświadczenie/Lokalizacja: Pole doświadczalne Instytutu Ogrodnictwa Skierniewice

5. Rodzaj doświadczenia: połowę, ścisłe w układzie bloków losowych

- typ kontroli: włączona

6. Wielkość poletka: 20 m² (2,5 x 8 m)

- liczba powtórzeń: 4

7. Przedplon: pomidory

8. Dane o terenie: płaski otoczony parkiem

9. Zawartość materii organicznej: 1,8%

10. Typ gleby: piasek gliniasty

- klasa bonitacyjna gruntu: IV

- odczyn gleby (pH): 6.1

PL232 415 Β1

11. Data sadzenia: 03.06.2015

- norma sadzenia: 40 tyś/ ha (rozstawa 50 cm x (25): 50 cm)

12. Nawożenie

Nawóz	Dawka na ha	Ilość składników w kg na ha	Data zabiegu i faza rozwojowa:
	Wiosna
Polifoska	600 kg	40 N, 120 P, 120 K	15.05.2015
Saletra amonowa	200 kg	60 N	00

13. Dane o innych zabiegach ochronnych

Nazwa środka ochrony roślin	Dawka w l/ha	Faza rozwojowa (BBCH)
	Zaprawa nasienna
Zaprawa Nasienna T	3 g/kg + 1ml/kg	Przed siewem zaprawianie nasion 00
	Insektycyd
Dursban 480 EC	0,9 l/ha	12.08; 25.08

14. Stosowanie badanego i porównawczego środka ochrony roślin:

Rodzaj zabiegu/metody stosowania: podlanie przed sadzeniem, opryskiwanie roślin przed i po sadzeniu w pole

15. Data zbioru, doświadczenie/lokalizacja: 17.10.2015

16. Charakterystyka doświadczenia

Badany i porównawczy środek ochrony roślin, substancja biologicznie czynna, dawka, metoda stosowania:

Nazwa	Substancja biologicznie czynna	Stężenie, dawka środka w l/ha lub kg/ha
Nawóz N7		0.1% (0.7 l/ha)
Porównawcze środki ochrony roślin
Signum 33 WG	piraklostrobina+boskalid	1.0
Gwarant 500 SC	chlorotalonii	2.0
Kontrola	-	-

17. Warunki przyrodnicze i faza rozwojowa roślin w momencie wykonywania zabiegu: Opryskiwanie roślin po sadzeniu

Data zabiegu	Faza rozwojowa rośliny w skali BBCH	Dzień przed zabiegiem	Dzień zabiegu	Dzień po zabiegu
opady (mm)	Tempe ratura (°C)	wiatr (m/s)	opady (mm)	Tempe ratura (’C)	wiatr (m/s)	opady (mm)	Tempe ratura (°C)	Wiatr (m/s)
09.09	45	0	10.1	0.3	0	10.8	0.3	0	10.1	0.3
23.09	48	0	16.1	0.3	0	16.1	0.3	0	16.3	0.6

18. Zakażenie roślin: naturalne + sztuczne

- stopień nasilenia choroby: średni do wysokiego

Patogen	Data inokulacji i faza rozwojowa rośliny uprawnej 18 Maj	Rodzaj i ilość inokulum	Przedmiot inokulacji
Alternaria spp	Naturalna		liście

19. Metody obliczeń:

Obliczenia wykonano zgodnie z instrukcją „Guidelines for the efficacy evaluation of plant protection products volume 2 Fungicides and bacteriocides” wydane przez European and Mediterranean Plant Protection Organization 1 France May 2005. Obliczenia statystyczne wykonywano w oparciu o program analizy wariancji jednoczynnikowej opracowany przez Instytut Warzywnictwa - Samodzielna Pracownia Metod Statystycznych, wersja 2.1.

PL232 415 Β1

Test Newman-Keuls, przy P = 0,05 (przedział ufności)

20. Ocena wpływu badanego środka ochrony roślin na roślinę uprawną, testowane patogeny i parametry plonu

Obserwacja	Daty obserwacji	Lokalizacja doświadczenia	Faza rozwojowa roślin w skali BBCH	Typ obserwacji, używane procedury i instrukcje
1	28.09	Lokalizacja	49	Ocena stopnia porażenia korzeni roślin

21. Sposób prowadzenia obserwacji w doświadczeniach wg procedury PrB-04

22. Ocena fitotoksyczności: Nie stwierdzono objawów fitotoksyczności na roślinach kapusty

23. Wyniki badań

Tabela 17

Ocena fitotoksyczności nawozu krzemowego N7 badanego w ochronie kapusty głowiastej przed czernią krzyżowych (Altemaria spp)

Data i faza rozwojowa	Oceny fitotoksyczności
28.09
Kombinacje doświadczenia	Stężenie, dawka środka w l/ha lub kg/ha	Skala bonitacyjna 1-9UEWRS
1	Nawóz N7	0.1% (0.7 l/ha)	1
2	Signum 33 WG	1.0	1
3	Gwarant 500 SC	2.0	1
4	Kontrola	-	1

Tabela 18

Ocena biologicznej skuteczności nawozu krzemowego N7 w ochronie kapusty głowiastej przed czernią krzyżowych (Altemana spp)

Badane środki	Stężenie w %, dawka środka w l/ha lub kg/ha	Czerń krzyżowych (Altemaria spp)
Obserwacja 28.08
% powierzchni porażenia liści	% skuteczności*
Nawóz N7	0.1% 0.7 l/ha	0.8 b	90
Signum 33 WG	1.5	Óc	100
Gwarant 500 SC	2.0	0.7 b	91
Kontrola	-	7.7 a	-
NIR = 0.05	0.18

Test Newman-Keuls dla p=0.05 * skuteczność obliczona za pomocą wzoru Abbotfa

Tabela 19

Ocena parametrów plonu na podstawie oceny plonu handlowego kapusty głowiastej

Badane środki	Dawka środka w kg,l/ ha	Plon handlowy
t/ha	Zwyżka plonu w porównaniu do kontroli
Nawóz N7	0.1% 0.7 l/ha	181.7	104
Signum 33 Wg	1.5	194.1	111
Gwarant 500 SC	2.0	181.5	104
Kontrola	-	171	100
NIR 0.05 (LSD 0.05)		0.22

24. Wnioski

Badany nawóz krzemowy N7 w stężeniu 0,1% wykazał wysoką skuteczność (90%) w ochronie kapusty przed czernią krzyżowych, zbliżoną do środka referencyjnego - fungicydu Gwarant 500 S.C., lecz niższą w porównaniu do fungicydu referencyjnego Signum 33 WG.

PL 232 415 B1

Nawóz krzemowy N7 nie wykazał fitotoksyczności względem pomidora we wszystkich jego fazach rozwojowych w uprawie polowej oraz nie wykazał ujemnego wpływu na organizmy nie będące obiektem zwalczania, a zatem wykazał się wysoką selektywnością (patrz Tabela 17).

Nawóz krzemowy N7 można zatem stosować w integrowanym systemie ochrony kapusty głowiastej przed chorobami pochodzenia grzybowego.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Nawóz krzemowy w postaci stabilizowanego roztworu kwasu ortokrzemowego zawierający:

   - kwas ortokrzemowy w ilości 0,1-8% wag.;

   - rozpuszczalnik w ilości do 100% wag.; oraz

   - inhibitor polimeryzacji i żelowania kwasu ortokrzemowego;

   znamienny tym, że rzeczonym inhibitorem jest kwas 4-dodecylobenzenosulfonowy w ilości wynoszącej 1-15% wag.
2. 2. Nawóz krzemowy według zastrz. 1, znamienny tym, że rzeczony kwas 4-dodecylobenzenosulfonowy ma formę kwasu 4-n-dodecylobenzenosulfonowego.
3. 3. Nawóz krzemowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dodatkowo zawiera kwas salicylowy w ilości do 12% wag.
4. 4. Nawóz krzemowy według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że rzeczony rozpuszczalnik zawiera glikol polietylenowy, korzystnie glikol polietylenowy o średniej masie cząsteczkowej wynoszącej 300 g/mol, korzystnie w ilości 40-85% wag.
5. 5. Nawóz krzemowy według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że rzeczony rozpuszczalnik zawiera wodę w ilości do 30% wag. i etanol w ilości do 30% wag.
6. 6. Nawóz krzemowy według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że dodatkowo zawiera mikroelementy, korzystnie cynk, miedź, bor i/lub molibden, w ilości 0,1-5% wag.
7. 7. Nawóz krzemowy według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że źródłem kwasu ortokrzemowego wytworzonego in situ w nawozie jest ortokrzemian tetraetylu (TEOS).