RU2179804C2 - Method for regulating transportation of heavy metals and nitrates in soil-plant system - Google Patents
Method for regulating transportation of heavy metals and nitrates in soil-plant system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179804C2 RU2179804C2 RU99100742A RU99100742A RU2179804C2 RU 2179804 C2 RU2179804 C2 RU 2179804C2 RU 99100742 A RU99100742 A RU 99100742A RU 99100742 A RU99100742 A RU 99100742A RU 2179804 C2 RU2179804 C2 RU 2179804C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plants
- soil
- heavy metals
- nitrates
- dfm
- Prior art date
Links
- GWEHVDNNLFDJLR-UHFFFAOYSA-N O=C(Nc1ccccc1)Nc1ccccc1 Chemical compound O=C(Nc1ccccc1)Nc1ccccc1 GWEHVDNNLFDJLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области растениеводства, а именно к средствам регуляции обменных процессов в растениях, и может быть использовано в сельском хозяйстве, а также в научных исследованиях при изучении физиологических процессов в растениях. The invention relates to the field of crop production, and in particular to means for regulating metabolic processes in plants, and can be used in agriculture, as well as in scientific research when studying physiological processes in plants.
Известно применение N,N-дифенилмочевины (ДФМ) и N,N-дифенилтиомочевины (ДФТМ) в качестве регуляторов роста растении [1,2]. It is known to use N, N-diphenylurea (DFM) and N, N-diphenylthiourea (DFTM) as plant growth regulators [1,2].
В настоящее время весьма актуальна проблема получения экологически чистой сельскохозяйственной продукции. В литературе описаны способы снижения поступления тяжелых металлов и нитратов в растения обработкой растений и почвы мочевиной в определенных фазах вегетации растений [3,4]. Currently, the problem of obtaining environmentally friendly agricultural products is very relevant. The literature describes ways to reduce the flow of heavy metals and nitrates into plants by treating plants and soil with urea in certain phases of plant vegetation [3,4].
В качестве прототипа использовали способ обработки растений мочевиной в фазе кущения [3]. As a prototype, a method for treating plants with urea in the tillering phase was used [3].
Однако применение мочевины не всегда дает эффективное и устойчивое снижение содержания тяжелых металлов и нитратов в растениях. However, the use of urea does not always give an effective and sustainable reduction in the content of heavy metals and nitrates in plants.
Перед исследователями встала задача разработать способ, позволяющий получить устойчивое и более эффективное снижение содержания тяжелых металлов и значительное снижение содержания нитратов в растениях, для чего предлагается использовать N,N'-дифенилмочевину (ДФМ,С12Н12N2О )
и N,N'-дифенилтиомочевину (ДФТМ, C12H12N2S )
для обработки растений.The researchers faced the task of developing a method that allows for a more stable and more effective decrease in the content of heavy metals and a significant decrease in the content of nitrates in plants, for which it is proposed to use N, N'-diphenylurea (DFM, C 12 H 12 N 2 O )
and N, N'-diphenylthiourea (DFTM, C 12 H 12 N 2 S )
for processing plants.
Бобовые и злаковые культуры на загрязненных тяжелыми металлами территориях обрабатываются ДФМ и ДФТМ в фазе цветения в дозе 10-20 г/га. Овощные культуры для снижения поступления нитратов обрабатываются ДФМ и ДФТМ за 5 -10 дней до уборки в дозе 10-20 г/га. Legumes and cereals in areas contaminated with heavy metals are treated with DFM and DFTM in the flowering phase at a dose of 10-20 g / ha. Vegetables to reduce nitrate intake are treated with DFM and DFTM 5-10 days before harvesting at a dose of 10-20 g / ha.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Исследования проводились в открытом грунте на растениях ячменя сорта "Трумпф", кукурузы сорта "Стерлинг", гороха сорта "Превосходный", овощных культурах (свекле столовой, редиса, шпината) различных сортов. Для опытов использовались сосуды из винипласта без дна размером 0,5•0,5 м, наполненные серой лесной почвой. Сосуды использовались для избежания возможной латеральной миграции тяжелых металлов и минеральных удобрений. В качестве удобрений перед посевом вносили (NPK 1) - мочевина двойной суперфосфат, K2SO4 в дозах 8 мг/100 г почвы для каждого элемента питания. В качестве аналога мочевину вносили в почву в дозе 4 мг/100 г почвы (NPK 2) или 60 кг мочевины на 1 га, т.е. в два раза меньше по сравнению с контролем. Кадмий вносили в почву из расчета 10 и 50 мг, а свинец из расчета 100 и 500 мг на 1 кг почвы. Растения каждой группы обрабатывали водными растворами ДФМ или ДФТМ с помощью пульверизатора в норме 10-20 г/га в фазу кущения, цветения и молочной спелости для бобовых, злаковых культур и за 5-10 дней до уборки для овощных культур. Обработка проводилась однократно в разных фазах вегетации. Повторность опытов трехкратная. После созревания бобовые и злаковые растения высушивали, определяли содержание кадмия и свинца в корнях и надземной части растений с помощью спектрофотометра "Perkin - ELMER". Содержание нитратов в овощных культурах определяли с помощью мембранных фильтров на иономере "И-120.1". Изобретение иллюстрируется следующими примерами и фигурами.The studies were conducted in open ground on Trumpf barley plants, Sterling maize, Superb pea varieties, and vegetable varieties (beetroot, radish, spinach) of various varieties. Vinyl plastic vessels without a bottom measuring 0.5 • 0.5 m, filled with gray forest soil, were used for the experiments. Vessels were used to avoid the possible lateral migration of heavy metals and mineral fertilizers. As fertilizers, before sowing, NPK 1 was applied - urea double superphosphate, K 2 SO 4 in doses of 8 mg / 100 g of soil for each nutrient. As an analogue, urea was introduced into the soil at a dose of 4 mg / 100 g of soil (NPK 2) or 60 kg of urea per 1 ha, i.e. two times less compared to control. Cadmium was introduced into the soil at a rate of 10 and 50 mg, and lead at a rate of 100 and 500 mg per 1 kg of soil. Plants of each group were treated with aqueous solutions of DFM or DFTM using a spray at a rate of 10-20 g / ha during the tillering, flowering and milk ripeness phase for legumes, cereals and 5-10 days before harvesting for vegetable crops. Processing was carried out once in different phases of vegetation. The repetition of experiments three times. After ripening, legumes and cereal plants were dried, the cadmium and lead content in the roots and aerial parts of plants was determined using a Perkin-ELMER spectrophotometer. The nitrate content in vegetable cultures was determined using membrane filters on the I-120.1 ionomer. The invention is illustrated by the following examples and figures.
На фиг.1 и 2 приведены данные по влиянию различных доз ДФМ на содержание кадмия (1) и свинца (2) в надземной части растений ячменя в зависимости от дозы кадмия и свинца в почве. Обработка растений дифенилмочевиной проводилась в фазе цветения. Figures 1 and 2 show data on the effect of different doses of DFM on the content of cadmium (1) and lead (2) in the aerial part of barley plants depending on the dose of cadmium and lead in the soil. The treatment of plants with diphenylurea was carried out in the flowering phase.
На фиг.3 показана зависимость содержания нитратов в корнеплодах столовой свеклы от времени обработки (до уборки урожая) растений ДФМ. Figure 3 shows the dependence of the nitrate content in the roots of beetroot from the processing time (before harvesting) of DFM plants.
На фиг.4 приведены результаты исследования влияния различных доз ДФМ на содержание нитратов в корнеплодах столовой свеклы. Обработка растении произведена за 10 дней до уборки урожая. Figure 4 shows the results of a study of the effect of various doses of DFM on the content of nitrates in the roots of beetroot. The plant was treated 10 days before harvesting.
Пример 1. Исследование проводилось на ячмене сорта "Трумпф". Условия проведения опыта описаны выше. Результаты представлены в табл. 1,2 и фиг. 1.2. Example 1. The study was conducted on barley cultivar "Trumpf". The conditions of the experiment described above. The results are presented in table. 1.2 and FIG. 1.2.
Как видно из табл. 1 и 2, наибольший эффект по снижению содержания тяжелых металлов в надземной части растений достигается при обработке растений ДФМ и ДФТМ в фазу цветения. As can be seen from the table. 1 and 2, the greatest effect on reducing the content of heavy metals in the aerial parts of plants is achieved when processing plants with DPM and DPTM in the flowering phase.
Пример 2. Опыт проводился по схеме, аналогичной примеру 1. В качестве объекта исследования использовали кукурузу сорта "Стерлинг". Кукуруза является растением С4-типа в отличие от ячменя, являющимся растением С3-типа. Обработку растений ДФМ проводили только в фазе цветения. Результаты анализа представлены в табл. 3.Example 2. The experiment was carried out according to a scheme similar to example 1. As the object of study used corn varieties "Sterling". Corn is a C 4 -type plant, unlike barley, which is a C 3 -type plant. The treatment of plants with DPM was carried out only in the flowering phase. The results of the analysis are presented in table. 3.
Пример 3. Опыт проводился по схеме аналогичной примерам 1,2. В качестве объекта исследования использовали бобовые растения - горох сорта "Превосходный". Обработку растений проводили только в фазе цветения. Результаты представлены в табл. 4. Example 3. The experiment was carried out according to a scheme similar to examples 1,2. As an object of study, leguminous plants - peas of the "Excellent" variety were used. The treatment of plants was carried out only in the flowering phase. The results are presented in table. 4.
Результаты опытов, представленные в табл. 1-4, свидетельствуют о том, что независимо от вида растений бобовые (горох) или злаковые (ячмень, кукуруза) обработка растений дифенилмочевиной приводит к существенному снижению поступления тяжелых металлов (кадмий, свинец) в надземную часть растений. Аналогичный эффект на поступление тяжелых металлов в растений оказывает производное дифенилмочевины - дифенилтиомочевина. Значительно меньший эффект на поступление кадмия и свинца по сравнению с ДФМ и ДФТМ оказывает снижение дозы вносимого в почву азотного удобрения. Результаты анализа влияния ДФМ в зависимости от дозы на содержание тяжелых металлов в растении, представленные на фиг.1,2, свидетельствуют о том, что оптимальной дозой регулятора является 10-20 г/га. Таким образом применение указанного способа позволяет в значительной степени (примерно в 2 раза) снизить поступление тяжелых металлов в сельскохозяйственные растения и получать качественную продукцию на загрязненных этими соединениями территориях. The results of the experiments are presented in table. 1-4, indicate that regardless of the type of plants, legumes (peas) or cereals (barley, corn) treating plants with diphenylurea leads to a significant decrease in the influx of heavy metals (cadmium, lead) into the aerial part of plants. A similar effect on the influx of heavy metals into plants is exerted by the diphenylurea derivative, diphenylthiourea. Significantly less effect on the intake of cadmium and lead compared with DFM and DFTM has a decrease in the dose of nitrogen fertilizer applied to the soil. The results of the analysis of the influence of DFM, depending on the dose, on the content of heavy metals in the plant, shown in Fig. 1,2, indicate that the optimal dose of the regulator is 10-20 g / ha. Thus, the use of this method allows a significant degree (approximately 2 times) to reduce the influx of heavy metals into agricultural plants and to obtain high-quality products in territories contaminated with these compounds.
Пример 4. Опыт проводили на овощных культурах (столовая свекла, редис и шпинат) по схеме, описанной в методе, без внесения тяжелых металлов в почву. В данном примере исследовали влияние ДФМ и ДФТМ на содержание нитратов в овощных культурах и обработку растений этими веществами проводили за 5-10 дней до уборки. В качестве прототипа, как и в примерах, приведенных выше, использовали различные дозы азотного удобрения мочевины. Example 4. The experiment was carried out on vegetable crops (table beets, radishes and spinach) according to the scheme described in the method, without adding heavy metals to the soil. In this example, the effect of DFM and DFTM on the nitrate content in vegetable crops was investigated, and plants were treated with these substances 5-10 days before harvesting. As a prototype, as in the examples above, used various doses of urea nitrogen fertilizer.
Результаты исследований представлены в табл. 5. The research results are presented in table. 5.
Как показано в табл. 5, ДФМ и ДФТМ в значительно большей степени, чем доза азотного удобрения, снижают содержание нитратов в овощных культурах и существенным образом повышают качество продукции. Результаты анализа влияния ДФМ в зависимости от дозы на содержание нитратов в корнеплодах столовой свеклы, представленные на фиг.3, свидетельствуют о том, что оптимальной дозой регулятора является 10-20 г/га. As shown in the table. 5, DFM and DFTM to a much greater extent than the dose of nitrogen fertilizer, reduce the nitrate content in vegetable crops and significantly improve the quality of the products. The results of the analysis of the influence of DFM depending on the dose on the nitrate content in the roots of beetroot, shown in figure 3, indicate that the optimal dose of the regulator is 10-20 g / ha
Результаты исследований, представленные на фиг.3,4, показывают, что наибольший эффект по снижению содержания нитратов в корнеплодах овощных культур достигается при обработке растений ДФМ и ДФТМ за 5-10 дней до уборки. The research results presented in figure 3.4, show that the greatest effect on reducing the nitrate content in the roots of vegetable crops is achieved when processing plants DFM and DFTM 5-10 days before harvesting.
Кроме приведенных выше результатов, было проведено исследование влияния ДФМ на урожай злаковых, бобовых и овощных культур (столовой и сахарной свеклы). In addition to the above results, a study was conducted of the influence of DFM on the yield of cereals, legumes and vegetables (table and sugar beets).
Результаты исследований приведены в табл. 6 и 7. The research results are given in table. 6 and 7.
Приведенные в табл.6 результаты свидетельствуют о том, что ДФМ оказывает стимулирующее действие на урожай злаковых культур в условиях загрязнения почвы тяжелыми металлами. Таким образом, обработка растений ДФМ позволяет не только получать более качественную продукцию, но и более высокий урожай. The results given in table.6 indicate that DFM has a stimulating effect on the yield of cereal crops in the conditions of soil contamination with heavy metals. Thus, the treatment of DFM plants allows not only to obtain better products, but also a higher yield.
Результаты, представленные в табл. 7, показывают, что ДФМ не только увеличивает урожай овощных культур (столовая свекла сорта "Бордо", сахарная свекла сорта "Льговская"), но и повышает качество продукции, а именно: кроме снижения содержания нитратов (табл.5) отмечено повышение содержания сахара в корнеплодах. The results presented in table. 7 show that DFM not only increases the yield of vegetable crops (Bordeaux table beet, Lgovskaya sugar beet), but also improves the quality of products, namely: in addition to a decrease in nitrate content (Table 5), an increase in sugar content is noted in root crops.
Использование предлагаемого изобретения позволит получать экологически чистую сельскохозяйственную продукцию с минимальными затратами. The use of the invention will allow to obtain environmentally friendly agricultural products at minimal cost.
Источники информации
1. Патент Великобритания 2114112, кл. А 01 N 47/28, 1983.Sources of information
1. UK patent 2114112, CL A 01 N 47/28, 1983.
2. Патент СССР 1702564, кл. А 01 N 47/28, 1991. 2. USSR patent 1702564, cl. A 01 N 47/28, 1991.
3. Тяжелые металлы в системе почва - растение.- М., 1997, с.184-185. 3. Heavy metals in the soil-plant system. - M., 1997, p.184-185.
4. Нитраты и качество продуктов растениеводства.- Наука, Новосибирск, 1991, с.130-131. 4. Nitrates and quality of crop products. - Science, Novosibirsk, 1991, S. 130-131.
Claims (1)
где R= O (N, N'-дифенилмочевина) или R= S (N, N'-дифенилтиомочевина),
причем обработку растений проводят распылением водных растворов производных мочевины при расходе препарата 10-20 г/га в фазу цветения для бобовых и злаковых культур и за 5-10 дней до уборки урожая для овощных культур.A method of regulating the transport of heavy metals and nitrates in the soil-plant system, comprising treating plants with a biologically active substance, characterized in that urea derivatives of the general formula are used as the biologically active substance
where R = O (N, N'-diphenylurea) or R = S (N, N'-diphenylthiourea),
moreover, the treatment of plants is carried out by spraying aqueous solutions of urea derivatives at a flow rate of 10-20 g / ha in the flowering phase for legumes and cereals and 5-10 days before harvesting for vegetable crops.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99100742A RU2179804C2 (en) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | Method for regulating transportation of heavy metals and nitrates in soil-plant system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99100742A RU2179804C2 (en) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | Method for regulating transportation of heavy metals and nitrates in soil-plant system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99100742A RU99100742A (en) | 2001-01-20 |
RU2179804C2 true RU2179804C2 (en) | 2002-02-27 |
Family
ID=20214656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99100742A RU2179804C2 (en) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | Method for regulating transportation of heavy metals and nitrates in soil-plant system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2179804C2 (en) |
-
1999
- 1999-01-11 RU RU99100742A patent/RU2179804C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ОВЧАРЕНКО M.M. Тяжелые металлы в системе почва - растение - удобрение. Химия в сельском хозяйстве. 1995, N 4, с.8-16. ОБУХОВ А.И. и др. Детоксикация дерново-подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами. Теоретические и практические аспекты. Агрохимия, 1995, N 2, с.108-116. КИРЮШИН В.И. Нитраты и качество продуктов растениеводства. - Новосибирск: Наука, 1991, с.130-131. * |
ОВЧАРЕНКО М.М. Тяжелые металлы в системе почва - растение - удобрение. - М.: 1997, с.184-185. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hafez et al. | Impact of nitrogen fertilization levels on morphophysiological characters and yield quality of some maize hybrids (Zea mays L.) | |
Panfilova et al. | Formation of photosynthetic and grain yield of spring barley (Hordeum vulgare L.) depend on varietal characteristics and plant growth regulators | |
Saeed et al. | Response of soil and foliar applied nitrogen and sulfur towards yield and yield attributes of wheat cultivars | |
Baqir et al. | RESPONSE OF SOME WHEAT GROWTH TRAITS FOR FOR FOLIAR SPRAYING WITH HUMIC AND GLUTAMIC ACID. | |
Amirov et al. | Influence of mineral fertilizers, seed treatment and herbicide on the yield of spring wheat in the conditions of the Republic of Tatarstan | |
RU2673127C2 (en) | Method of cultivating winter wheat with application of growth simulators in conditions of arid zone of the northwest pre-caspian area | |
Amirov et al. | Main directions of development of spring wheat production agricultural technologies for sustainable arable farming in the forest-steppe belt of the Middle Volga region | |
Dzanagov et al. | Fertilizers effect on yield and apples’ fruits quality on leached chernozem | |
RU2179804C2 (en) | Method for regulating transportation of heavy metals and nitrates in soil-plant system | |
RU2582358C1 (en) | Integrated facilities for regulating plant growth | |
RU2731579C1 (en) | Method of using biological preparations in potato cultivation technology on gray forest soils of central non-chernozem region | |
Surtinah | Increasing sweet corn production: fertilizing Zea mays Saccharata, Sturt context in Pekanbaru. Indonesia | |
Naylor | The nature and consequence of interference by Alopecurus myosuroides Huds. on the growth of winter wheat | |
Lazarev et al. | Influence of microbiological preparations on the rate of decomposition of winter wheat straw and the productivity of sugar beet in the conditions of the Kursk region | |
Islam et al. | Effect of Nano Urea Foliar Spray on Yield and Yield Attributes of Black Gram (Vigna mungo L.) | |
RU2262226C2 (en) | Method for cultivation of rice | |
Zeboon | Response of Growth and Yield of Zea Maize for foliar spraying with humic Acid | |
Mahajan et al. | Effect of microbial inoculants on growth, yield and quality attributes of tomato (Solanum lycopersicum) | |
Az'izov et al. | Productivity and technological qualities of winter Wheat grain with foliar feeding | |
Vasiliev et al. | Improving the efficiency of oat cultivation technologies in the central non-black earth region of Russia | |
RU2614879C1 (en) | Method of growing hard winter wheat with biological products | |
El-Sawy | Effect of soil fertilization and foliar spray of potassium on vegetative growth and yield and its components of sweet potato | |
RU2819246C1 (en) | Method of growing spring brown mustard in conditions of leached black soil of western ciscaucasia | |
Piening et al. | Effects of some cultural practices on root rot of barley in central Alberta | |
RU2795347C1 (en) | Method for cultivation of early potatoes under drip irrigation under the conditions of the north-western caspian sea region |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150112 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160610 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180112 |