RU2786642C1 - Method for producing capsular fertilisers with a urease inhibitor and a fungicidal compound - Google Patents

Method for producing capsular fertilisers with a urease inhibitor and a fungicidal compound Download PDF

Info

Publication number
RU2786642C1
RU2786642C1 RU2021137048A RU2021137048A RU2786642C1 RU 2786642 C1 RU2786642 C1 RU 2786642C1 RU 2021137048 A RU2021137048 A RU 2021137048A RU 2021137048 A RU2021137048 A RU 2021137048A RU 2786642 C1 RU2786642 C1 RU 2786642C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copper
hydroquinone
urea
sodium silicate
fertilisers
Prior art date
Application number
RU2021137048A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Дисанович Комиссаров
Елена Геннадьевна Козел
Григорий Николаевич Филисюк
Маргарита Геннадьевна Перевозкина
Людмила Николаевна Барабанщикова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный аграрный университет Северного Зауралья" (ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный аграрный университет Северного Зауралья" (ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный аграрный университет Северного Зауралья" (ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья)
Application granted granted Critical
Publication of RU2786642C1 publication Critical patent/RU2786642C1/en

Links

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: method for producing capsular fertilisers by treating urea granules with sodium silicate and calcium chloride solutions with a stoichiometric ratio of the components is characterised by the use of a complex compound hydroquinone — a urease activity inhibitor, and copper (II) sulphate — a fungicide, wherein hydroquinone is added in the amount of 0.08 wt.%, and copper (II) sulphate in the amount of 0.5 wt.% to the aqueous solution of sodium silicate.
EFFECT: production of a fertiliser — capsular urea of prolonged action with a urease activity inhibitor (hydroquinone) and a fungicide (copper (II) sulphate).
1 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам получения капсулированных удобрений с ингибитором уреазы и соединением фунгицидного действия, и может быть использовано при возделывании сельскохозяйственных культур.The invention relates to agriculture, in particular to methods for producing encapsulated fertilizers with a urease inhibitor and a fungicidal compound, and can be used in the cultivation of crops.

Одним из приоритетных направлений сельского хозяйства является разработка новых высокоэффективных и экологически чистых удобрений пролонгированного действия.One of the priority areas of agriculture is the development of new highly efficient and environmentally friendly long-acting fertilizers.

Источником азота для растений служат азотсодержащие удобрения, основным из которых является мочевина. Преимущественно используются быстрорастворимые формы мочевины, которые легко участвуют в процессе трансформации в системе: почва-растение. Мочевина под действием микроорганизмов, содержащих фермент уреазу, превращается в аммиак и углекислый газ, что приводит к существенным потерям азота до 40%. Получение новых форм капсулированных азотных удобрений - одна из приоритетных задач в сельском хозяйстве.The source of nitrogen for plants is nitrogen-containing fertilizers, the main of which is urea. Predominantly, fast-soluble forms of urea are used, which are easily involved in the process of transformation in the system: soil-plant. Urea under the action of microorganisms containing the enzyme urease is converted into ammonia and carbon dioxide, which leads to significant losses of nitrogen up to 40%. Obtaining new forms of encapsulated nitrogen fertilizers is one of the priority tasks in agriculture.

Использование ряда соединений в качестве добавок к азотным удобрениям, способствует замедлению скорости разложения мочевины (CH4N2O) и образования аммиака [1-5]. Ингибиторы уреазы добавляют в удобрения, содержащие амидный азот. Принцип их действия сводится к блокировке фермента уреазы в зоне контакта удобрения с почвенным раствором. Фермент уреаза, выделяемый уреабактериями и корнями растений, превращает молекулу мочевины в гидрокарбонат аммония - нестабильное соединение, распадающееся с образованием свободного аммиака, который теряется в атмосфере. Также этот аммиак оказывается токсичным для молодых проростков.The use of a number of compounds as additives to nitrogen fertilizers slows down the rate of decomposition of urea (CH 4 N 2 O) and the formation of ammonia [1-5]. Urease inhibitors are added to fertilizers containing amide nitrogen. The principle of their action is reduced to blocking the urease enzyme in the zone of contact of the fertilizer with the soil solution. The urease enzyme, secreted by urea bacteria and plant roots, converts the urea molecule into ammonium bicarbonate, an unstable compound that decomposes to form free ammonia, which is lost in the atmosphere. Also, this ammonia is toxic to young seedlings.

Сульфат меди (II) - это антисептик, инсектицид и фунгицид широкого спектра действия, предназначенный для борьбы с комплексом заболеваний сельскохозяйственных растений. Механизм его действия заключается в том, что катионы меди (II) связываются с аминными и сульфгидрильными группами в грибах, вызывают неспецифическуюCopper(II) sulfate is a broad-spectrum antiseptic, insecticide and fungicide designed to control a complex of agricultural plant diseases. The mechanism of its action is that copper (II) cations bind to amine and sulfhydryl groups in fungi, causing nonspecific

денатурацию белка. Кроме того, медь является важнейшим микроэлементом для роста и развития растений. Медь участвует в окислительно-восстановительных процессах в растениях, усиливает образование хлорофилла, способствует активации углеводного и азотного обмена, улучшает сопротивляемость растений грибковым и бактериальным заболеваниям, повышает морозо- и засухоустойчивость растений. Присутствие меди (II) в растительном питании способствует увеличению содержания белка в зерне, крахмала в клубнях картофеля, сахара в корнеплодах, жиров в зернах масличных культур.protein denaturation. In addition, copper is an essential trace element for plant growth and development. Copper is involved in redox processes in plants, enhances the formation of chlorophyll, promotes the activation of carbohydrate and nitrogen metabolism, improves plant resistance to fungal and bacterial diseases, increases frost and drought resistance of plants. The presence of copper (II) in plant nutrition contributes to an increase in the content of protein in grains, starch in potato tubers, sugar in root crops, fats in oilseeds.

Соли меди (II) в водной среде образуют комплексные соединения с фенолами, что способствует длительному высвобождению катионов меди (II) и гидроксильных групп фенола. Образование комплексных соединений между ингибитором фермента уреазы и фунгицидом ведет к пролонгированному действию капсулированного препарата.Copper (II) salts in an aqueous medium form complex compounds with phenols, which contributes to the long-term release of copper (II) cations and hydroxyl groups of phenol. The formation of complex compounds between the urease enzyme inhibitor and the fungicide leads to a prolonged action of the encapsulated preparation.

В качестве прототипа выбран способ получения капсулированных удобрений путем обработки гранул раствором силиката натрия и раствором хлористого кальция [6]. Основным недостатком данного способа является то, что растворяющиеся гранулы мочевины очень быстро подвергаются гидролизу и нитрификации, вымыванию из почвенного слоя и эмиссии газообразных продуктов.As a prototype, a method for producing encapsulated fertilizers was chosen by treating the granules with a solution of sodium silicate and a solution of calcium chloride [6]. The main disadvantage of this method is that the dissolving urea granules very quickly undergo hydrolysis and nitrification, leaching from the soil layer and emission of gaseous products.

Задачей настоящего изобретения является разработка капсулированного препарата мочевины пролонгированного действия, состоящего из комплексного соединения ингибитора фермента уреазы и соединения с фунгицидными свойствами.The objective of the present invention is to develop a long-acting encapsulated urea preparation consisting of a complex compound of an inhibitor of the urease enzyme and a compound with fungicidal properties.

Техническим результатом изобретения является получение капсулированной мочевины пролонгированного действия с ингибитором уреазной активности - гидрохиноном и фунгицидом - сульфатом меди (II).The technical result of the invention is to obtain encapsulated urea of prolonged action with an inhibitor of urease activity - hydroquinone and a fungicide - copper (II) sulfate.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения капсулированных удобрений путем обработки гранул мочевины растворами силиката натрия и хлористого кальция при стехиометрическом соотношении компонентов, в качестве ингибитора уреазной активности используют гидрохинон и сульфат меди (II) в качестве фунгицида, причем гидрохинон вводят в количестве 0,08 мас. % и сульфат меди (II) 0,5 мас. % в водный раствор силиката натрия, используемого для покрытия гранул.This technical result is achieved by the fact that in a known method for producing encapsulated fertilizers by treating urea granules with solutions of sodium silicate and calcium chloride at a stoichiometric ratio of components, hydroquinone is used as an inhibitor of urease activity and copper (II) sulfate is used as a fungicide, and hydroquinone is administered in an amount 0.08 wt. % and copper sulfate (II) 0.5 wt. % in an aqueous solution of sodium silicate used to coat the granules.

Сущность изобретения заключается в использовании комплексного соединения гидрохинона - ингибитора уреазной активности и сульфат меди (II) - фунгицида в составе капсулированных азотных удобрений.The essence of the invention lies in the use of a complex compound of hydroquinone - an inhibitor of urease activity and copper (II) sulfate - a fungicide in the composition of encapsulated nitrogen fertilizers.

Гидрохинон действует как ингибитор фермента уреазы, а также как антиоксидант за счет двух гидроксигрупп [7].Hydroquinone acts as an inhibitor of the urease enzyme, as well as an antioxidant due to two hydroxyl groups [7].

Введение в состав капсулы комплексного соединения гидрохинона с сульфатом меди (II) позволяет значительно снизить скорость растворения азотных удобрений в почве и их превращение в легкорастворимые летучие соединения, которые ведут к потерям и загрязнению окружающей среды. Снижение скорости растворения удобрений в почве дает возможность растениям наиболее полно их использовать, что повышает урожайность сельскохозяйственных культур, их качество и общий экономический эффект от применения удобрений.The introduction of a complex compound of hydroquinone with copper (II) sulfate into the composition of the capsule can significantly reduce the rate of dissolution of nitrogen fertilizers in the soil and their conversion into easily soluble volatile compounds, which lead to losses and environmental pollution. Reducing the rate of dissolution of fertilizers in the soil allows plants to use them most fully, which increases the yield of crops, their quality and the overall economic effect of the use of fertilizers.

Пример 1. В 20%-ный водный раствор силиката натрия, используемый в композиции для покрытия гранул мочевины, вводят гидрохинон в количестве 0,08 мас. % и сульфат меди (II) 0,5 мас. %. Навеску гранул мочевины в количестве 1 кг последовательно обрабатывают в "кипящем слое" аэрозолем 20%-ным раствором силиката натрия, с введенным предварительно ингибитором и фунгицидом, 33%-ным раствором хлористого кальция, при стехиометрическом соотношении компонентов, при температуре 30-40°С с расходом по Na2SiO3 - 0,026 кг, по СаСl2 - 0,024 кг. Полученные капсулированные гранулы высушивают при температуре 60±5°С. Example 1. In a 20% aqueous solution of sodium silicate used in the composition for coating urea granules, hydroquinone is introduced in an amount of 0.08 wt. % and copper sulfate (II) 0.5 wt. %. A portion of urea granules in the amount of 1 kg is sequentially treated in a "fluidized bed" with an aerosol of 20% sodium silicate solution, with a previously introduced inhibitor and fungicide, 33% calcium chloride solution, at a stoichiometric ratio of components, at a temperature of 30-40 ° C with a flow rate for Na 2 SiO 3 - 0.026 kg, for CaCl 2 - 0.024 kg. The resulting encapsulated granules are dried at a temperature of 60±5°C.

Результаты испытаний полученных удобрений представлены в таблицах 1, 2. Влияние удобрений, получаемых по предлагаемому способу, проверялось на урожайности картофеля.The test results of the obtained fertilizers are presented in tables 1, 2. The effect of fertilizers obtained by the proposed method was tested on the yield of potatoes.

Таблица 1. Урожайность картофеля по сортам (т/га), 2020 г.Table 1. Potato yield by variety (t/ha), 2020

No. вариантoption НH ЛL ЧH ТT Злzl СWith Л11L11 ГG Л34L34 1one 1one 3535 2929 3333 2222 4040 2828 2525 2828 2121 22 4343 2929 2929 2121 4242 2929 2727 2929 2222 33 3939 2828 3131 19nineteen 4141 3333 2626 3333 2323 средняяaverage 3939 2929 3131 2121 4141 30thirty 2626 30thirty 2222 22 1one 3838 2525 2929 19nineteen 3434 1616 2424 2828 2323 22 3737 2828 2828 18eighteen 3939 14fourteen 2626 2626 2121 33 3636 3131 2424 2323 3838 18eighteen 2525 2727 19nineteen средняяaverage 3737 2828 2727 20twenty 3737 1616 2525 2727 2121

Примечание:Note:

1 – заявляемый состав капсул; 1 - the claimed composition of the capsules;

2 – прототип; 2 - prototype;

Сорт картофеля:Potato variety:

Н – «Невский», Л – «Люкс», Ч – «Чароит», Т – «Тулеевский», Зл – «Златка», С – «Сарма», Л11 – «Линия11», Г – «Гусар», Л34 – «Линия 34». N - "Nevsky", L - "Lux", H - "Charoit", T - "Tuleevsky", Zl - "Zlatka", S - "Sarma", L11 - "Line 11", G - "Gusar", L34 - Line 34.

Использование капсул мочевины с заявляемым составом увеличивает урожайность картофеля на 1 - 4 т/га по сравнению с прототипом.The use of urea capsules with the claimed composition increases the yield of potatoes by 1 - 4 t/ha compared with the prototype.

Figure 00000001
Figure 00000001

При использовании капсулированной мочевины с добавками сульфата меди (II) поражение картофеля фитофторозом уменьшается на 3%.When using encapsulated urea with the addition of copper (II) sulfate, late blight damage to potatoes is reduced by 3%.

Источники информации:Sources of information:

1. Fisher K.A., Yarwood S.A., James В.R. Soil urease activity and bacterial ureC gene copy numbers: Effect of pH. Geoderma, 2017, 285: 1-8. (https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.09.012)1. Fisher K.A., Yarwood S.A., James B.R. Soil urease activity and bacterial ureC gene copy numbers: Effect of pH. Geoderma, 2017, 285: 1-8. (https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.09.012)

2. Horta L.P., Mota Y. С.C, Barbosa G.M., Braga Т.C, Marriel I. E., Fatima A. de, Modolo2. Horta L.P., Mota Y. C.C, Barbosa G.M., Braga T.C, Marriel I. E., Fatima A. de, Modolo

L. V. Urease Inhibitors of Agricultural Interest Inspired by Structures of Plant Phenolic Aldehydes. J. Braz. Chem. Soc, 2016, 27 (8): 1512-1519. (http://dx.doi.org/10.21577/0103-5053.20160208).L. V. Urease Inhibitors of Agricultural Interest Inspired by Structures of Plant Phenolic Aldehydes. J Braz. Chem. Soc, 2016, 27(8):1512-1519. (http://dx.doi.org/10.21577/0103-5053.20160208).

3. Keerthisinghe D.G., Freney J.R. Inhibition of urease activity in flooded soils: Effect of thiophosphorictriamides and phosphorictriamides. Soil Biology and Biochemistry, 1994, 26 (11): 1527-1533. (https://doi.org/l0.1016/0038-0717(94)90094-9).3. Keerthisinghe D.G., Freney J.R. Inhibition of urease activity in flooded soils: Effect of thiophosphorictriamides and phosphorictriamides. Soil Biology and Biochemistry, 1994, 26 (11): 1527-1533. (https://doi.org/l0.1016/0038-0717(94)90094-9).

4. Mathialagan R., Mansor N., Al-Khateeb В., Helmi M., Muhammad M., Shamsuddin R. Evaluation of Allicin as Soil Urease Inhibitor. Procedia Engineering, 2017, 184: 449-459. (https://doi.org/l0.1016/j.proeng.2017.04.116).4. Mathialagan R., Mansor N., Al-Khateeb B., Helmi M., Muhammad M., Shamsuddin R. Evaluation of Allicin as Soil Urease Inhibitor. Procedia Engineering, 2017, 184: 449-459. (https://doi.org/l0.1016/j.proeng.2017.04.116).

5. Li В., Chen Y, Liang W-Z, Mu L., Bridges W. C, Jacobson A. R., Darnault C. J.G. Influence of cerium oxide nanoparticles on the soil enzyme activities in a soil-grass microcosm system. Geoderma, 2017, 299: 54-62. (https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.03.027).5. Li B., Chen Y, Liang W-Z, Mu L., Bridges W. C, Jacobson A. R., Darnault C. J. G. Influence of cerium oxide nanoparticles on the soil enzyme activities in a soil-grass microcosm system. Geoderma, 2017, 299: 54-62. (https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.03.027).

6. A.c. 1353767 СССР, МКИ3 C05G 3/00. Способ получения медленнодействующих удобрений / Тюменский сельскохозяйственный институт. Комиссаров И.Д., Панфилова Л.А. Опубликовано 23.11.1987, Бюл. №43.6. Ac 1353767 USSR, MKI 3 C05G 3/00. Method for obtaining slow-acting fertilizers / Tyumen Agricultural Institute. Komissarov I.D., Panfilova L.A. Published 11/23/1987, Bull. No. 43.

7. Перевозкина М.Г. Тестирование антиоксидантной активности полифункциональных соединений кинетическими методами: монография. - Новосибирск: Изд. СибАК, 2014.-240 с.7. Perevozkina M.G. Testing of antioxidant activity of polyfunctional compounds by kinetic methods: monograph. - Novosibirsk: Ed. SibAK, 2014.-240 p.

Claims (1)

Способ получения капсулированных удобрений путем обработки гранул мочевины растворами силиката натрия и хлористого кальция при стехиометрическом соотношении компонентов, отличающийся тем, что используется комплексное соединение гидрохинона - ингибитора уреазной активности и сульфата меди (II) - фунгицида, причем гидрохинон вводят в количестве 0,08 мас. %, а сульфат меди (II) в количестве 0,5 мас. % в водный раствор силиката натрия.A method for producing encapsulated fertilizers by treating urea granules with solutions of sodium silicate and calcium chloride at a stoichiometric ratio of components, characterized in that a complex compound of hydroquinone, an inhibitor of urease activity, and copper (II) sulfate, a fungicide, is used, moreover, hydroquinone is introduced in an amount of 0.08 wt. %, and copper sulfate (II) in the amount of 0.5 wt. % in an aqueous solution of sodium silicate.
RU2021137048A 2021-12-14 Method for producing capsular fertilisers with a urease inhibitor and a fungicidal compound RU2786642C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2786642C1 true RU2786642C1 (en) 2022-12-23

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3322724A1 (en) * 1983-06-24 1985-01-10 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl UREAS INHIBITORS WITH UREAS INHIBITORS
SU1353767A1 (en) * 1984-08-15 1987-11-23 Тюменский Сельскохозяйственный Институт Method of obtaining slow=acting fertilizers
RU2224732C1 (en) * 2002-10-25 2004-02-27 Тюменская государственная сельскохозяйственная академия Method for preparing slowly acting capsulated fertilizers
CN107011078A (en) * 2017-06-18 2017-08-04 合肥奇腾农业科技有限公司 A kind of selenium enriched tea fertilizer and preparation method thereof
RU2759734C1 (en) * 2021-04-08 2021-11-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Bioadhesive

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3322724A1 (en) * 1983-06-24 1985-01-10 Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl UREAS INHIBITORS WITH UREAS INHIBITORS
SU1353767A1 (en) * 1984-08-15 1987-11-23 Тюменский Сельскохозяйственный Институт Method of obtaining slow=acting fertilizers
RU2224732C1 (en) * 2002-10-25 2004-02-27 Тюменская государственная сельскохозяйственная академия Method for preparing slowly acting capsulated fertilizers
CN107011078A (en) * 2017-06-18 2017-08-04 合肥奇腾农业科技有限公司 A kind of selenium enriched tea fertilizer and preparation method thereof
RU2759734C1 (en) * 2021-04-08 2021-11-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Bioadhesive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4169717A (en) Synergistic plant regulatory compositions
JP3135503B2 (en) Fertilizer absorption promoter composition and fertilizer composition
US4652294A (en) Foliar fertilization method and compounds
JPH06122581A (en) Agent for imparting calcium for plant
CN108947633B (en) Root-promoting liquid fertilizer and preparation method and application thereof
CN103755484B (en) A kind of Weak-acid slow controlled-release fertilizer
WO2014185794A1 (en) A silicon formulation with plant growth stimulating properties, a method of the preparation of a silicon formulation with plant growth stimulating properties and its use
ES2633031T3 (en) Method to obtain fertilizers using organic extracts from aqueous wood leaching processes
US20130192322A1 (en) Plant Fertilizers Derived from Organic Nitrogen and Phosphorus Sources
EP3027017B1 (en) A titanium-containing formulation, a method of the preparation of a titanium-containing formulation, and use of the titanium-containing formulation in the cultivation of plants
JP2011105541A (en) Liquid fertilizer
CN108586100A (en) A kind of foliar fertilizer and preparation method thereof
HU186758B (en) Compositions for conditioning plants containing titane
CN1279229A (en) Nutritive liquid of plant and its preparing process
RU2786642C1 (en) Method for producing capsular fertilisers with a urease inhibitor and a fungicidal compound
US7837757B2 (en) Enhanced abscisic acid and fertilizer performance
US10405551B2 (en) Managing ethylene in plants using a synergistic agricultural formula comprising diacyl or diaryl urea and at least one metal complex
JP2887555B2 (en) Nitrate nitrogen content reducing agent for plants
EA019288B1 (en) A composition to boost photosynthesis
JP3064045B2 (en) How to improve fruit quality
AU2006326721B2 (en) Improvements in or relating potato quality
JPS635365B2 (en)
RU2794504C1 (en) Method for obtaining encapsulated fertilizers with urease inhibitor and boron compound
RU2732446C1 (en) Method of producing slow-acting encapsulated fertilizers
CN112898074A (en) Macroelement water-soluble fertilizer