Исследование влияния двойного соединения ДММ NAHCO3 на всхожесть и энергию прорастания семян в зависимости от степени засоления почвы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева

Институт химических наук имени А.Б. Бектурова

Исследование влияния двойного соединения ДММ•NAHCO₃ на всхожесть и энергию прорастания семян в зависимости от степени засоления почвы

УДК 547.495.2:661.321.8:546.06

И.Т. Мамбетжанова

У.С Усманов

Б.К. Мустахимов

У.М.Тойпасова

mustbek@mail.ru

Казахстан, Алматы

Аннотация

Из удобрительных веществ наиболее перспективными является диметилолмочевина, она плохо растворима в воде, а следовательно, мало вымывается из почвы; постепенно переходит (60-70%) в доступные растениям аммиачные и нитратные соединения. Это даёт возможность при внесении ее обеспечить растения азотом на несколько лет. Однако, о ее мелиорирующих свойствах на почвах с бикарбонатным засолением мало что известно.

В данной статье приведены результаты изучения влияния двойного соединения ДММ•NaHCO₃ на всхожесть и энергию прорастания семян в зависимости от степени засоления почвы.

Ключевые слова: мочевино-формальдегидные удобрения, диметилолмочевина (ДММ), NaHCO₃, энергия прорастания.

Т?йіндеме

И.Т. Мамбетжанова, У.С Усманов, Б.К. Мустахимов, У.М.Тойпасова

Топыра?ты? т?здылы?ына байланысты ?ры?ты? ?суіні? энергиясына ДММ•NaHCO₃ ?ос ?осындысыны? ?серін зерттеу

Б?л ма?алада топыра?ты? т?здылы?ына байланысты ?ры?ты? ?суіні? энергиясына ДММ•NaHCO₃ ?ос ?осындысыны? ?серін зерттеу ?арастырыл?ан.

Зерттеу н?тижесінде алын?ан м?ліметтерден ?ры?ты? ?суіні? энергиясына ДММ•NaHCO₃ ?ос ?осындысыны? ?серін зерттеу н?тижесінде ?ры?ты? жылдам ?сетіндігі, я?ни оны? ?су энергиясыны? артатынды?ы аны?талды. Б?л ретте ?ры?ты? ?суі энергиясыны? ?суі топыра?ты? т?здылы?ы артуына байланысты ?сетіндігі бай?алды.

Т?йін с?здер: мочевина-сірке ?ыш?ылды ты?айт?ыш, диметилолмочевина (ДММ), NaHCO₃, ?су энергиясы.

Summary

I.Т.Маmbеtzаnоvа, U.S Usmаnоv, B.К.Мustahimov, U.М.Тоipasova

Research of influence of double connection ДММ•NaHCO₃ on viability and energy of germination of seeds depending on extent of salinization of the soil

Results of studying of influence of double connection ДММ•NaHCO₃ on viability and energy of germination of seeds depending on extent of salinization of the soil are given in this article.

Follows from the obtained data of research of influence of double connection ДММ•NaHCO₃ on growth and development of plants that processing of seed material double connection provides big viability of seeds respectively energy of germination. Thus the fact of increase in a difference of viability and energy of germination of seeds in process of increase of extent of salinization is traced.

Keywords: mochevino-formaldehyde fertilizers, dimetilolmochevin (DMM), NaHCO3, energy of germination.

Главным условием для нормальной жизнедеятельности растений является азот, который необходим для синтеза белков. И хотя в атмосфере его количество составляет 4/5, растения (как, впрочем, и животные) не способны усваивать азот из воздуха. Получить хороший урожай сельскохозяйственных культур без внесения азотных удобрений в почву практически невозможно. При дефиците азота растения отстают в развитии, листва становится бледно-зеленой из-за нехватки хлорофилла, а плоды не успевают вызреть. Однако азотные удобрения, внесенные с нарушением норм, способны принести больше вреда, чем пользы и людям, и самим растениям.

В природе растения получают азот из почвы, но там он содержится в очень незначительных количествах: всего 1 - 3% минеральных соединений азота, которые непосредственно принимают участие в питании растений. Остальные соединения растениями не усваиваются [1].

Впервые о применении азотных удобрений задумались еще в конце 19 века, когда в связи с быстро увеличивающимся населением Земли нужно было срочно решать вопрос о производстве продуктов питания и увеличении производительности сельского хозяйства. Уже тогда в сельском хозяйстве в качестве азотных удобрений широко применялась чилийская селитра, природные залежи которой были в Чили, в пустыне Атакама. Но поскольку запасы природной селитры быстро истощались, да и доставка ее в Европу сильно влияла на себестоимость продукции, нужно было срочно решать вопрос о промышленном производстве азотных удобрений в больших объемах.

В самом начале 20 века был предложен так называемый цианамидный способ получения азотных удобрений: вначале из смеси угля и извести путем накаливания получали карбид кальция, который при высокой температуре вступает в реакцию с азотом воздуха и образует цианамид кальция. Из него при помощи перегретого пара получали аммиак, а из аммиака и серной кислоты - сульфат аммония. Норвежские химики получали азотные удобрения другим способом: они через электрическую дугу пропускали влажный воздух, в результате чего выделялась азотная кислота (около 1% от объема воздуха). Затем при помощи извести ее превращали в нитрат кальция (норвежскую селитру) [1].

Азотные удобрения, полученные этими способами, оказывались слишком дорогостоящими и потому оба способа не нашли широкого применения. Сегодня азотную кислоту и аммиак, являющихся основным сырьем для производства азотных удобрений, синтезируют из атмосферного азота или путем утилизации отходящих газов от переработки нефти, газа и угля. Азотные удобрения подразделяются на 4 вида: нитратные (селитра), амидные, аммиачные и аммиачно-нитратные.

Найболее перспективные амидные азотные удобрения подразделяются на 3 вида:

1) карбамид или мочевина (CO(NH₂)₂) - получают из углекислоты и аммиака под давлением 200 атм при температуре от 185 до 200°С. Карбамид содержит не менее 46% азота и является самым концентрированным среди всех азотных удобрений;

2) цианамид кальция (Ca(HCN₂)₂) - получают из карбида кальция и азота при температуре 1100^оС. Он представляет собой сильно пылящий порошок, и для уменьшения распыления к нему добавляют около 3% нефтяных масел;

3) мочевино-формальдегидные удобрения: МФУ, уреаформ, карбамиформ - с замедленным освобождением азота форма удобрений. Они либо малорастворимы, либо их гранулы покрыты обыкновенной серой или синтетическими материалами.

Интересующие нас мочевино-формальдегидные удобрения (МФУ) представляют смесь различных метиленмочевин: от воднорастворимых с короткими цепями, содержащих легкодоступный азот ( метилолмочевина), до нерастворимых в воде молекул с длинными цепями, содержащих менее доступный азот. Соотношение их в удобрении сильно изменяется в зависимости от условий изготовления, а этим определяется неодинаковая эффективность различных карбамидформ. В МФУ содержится до 42% азота, из которых не более 10% являются водорастворимыми, поэтому этот вид азотных удобрений можно вносить в почву заблаговременно даже в районах с большой влажностью.

На основании литературных данных [2-4] установлено, что мочевино-формальдегидные удобрения могут одновременно применяться в качестве медленнодействующих азотных удобрений и химических мелиорантов на засоленных почвах. Однако в литературе отсутствуют сведения о мелиорирующих свойствах мочевиноформальдегидных соединений на почвах с бикарбонатным засолением. Так как бикарбонат натрия резко снижает фильтруемость почвы с образованием пленок на поверхности почвы, а это приводит к большим трудностям при проведении промывных работ на засоленных землях. Необходимы новые композиции удобрений, связывающие токсичные соли, особенно бикарбонат и сульфат натрия, тем самым нейтрализующие их негатив на семя и их зародыши, а также растения на начальной фазе развития.

Поэтому большое научное и практическое значение имеет исследование взаимодействия мочевиноформальдегидных олигомеров, в частности диметилолмочевины (ДММ) с бикарбонатом натрия и изучение мелиорирующих и агрохимических характеристик полученных новых соединений.

Нами проведены исследования по влиянию на всхожесть и энергию прорастания семян хлопчатника на модельных растворах: двойного соединения ДММ•NaHCO₃, содержащих бикарбонат натрия. Для исследования взяты средне и сильно засоленные почвы: по иону HCO₃^- - 0,4 и 0,55; SO₄^2- - 0,3 и 0,6. Всхожесть семян хлопчатника исследовали на песчаной культуре, содержащей вышеприведенные концентрации ионов НСО₃^- и SO₄^2- при среднем и сильном засолении [5-6].

Влажность песка 60%, температура 20-21^оС, количество семян - 50шт. Для исследования использовали семена хлопчатника первой репродукции. Контрольные семена перед посевом обрабатывались дистиллированной водой, а опытные раствором двойного соединения, количество, которых 2% от веса семян. Семена хлопчатника, контрольные и обработанные возделывались на глубину 4 см. Учет появления всходов производили на 6, 8, 12 сут.

Результаты исследований по влиянию двойного соединения ДММ•NaHCO₃ на всхожесть и энергию прорастания на модельных почвах со средней и сильной степенью засоления по иону HCO₃^- представлены на рисунках 1-4. диметилолмочевина удобрительный хлопчатник

Из полученных данных следует, что обработка семенного материала двойным соединением обеспечивает большую всхожесть семян соответственно энергию прорастания. При этом прослеживается факт увеличения разности всхожести и энергии прорастания семян по мере повышения степени засоления.

ДС - двойное соединение ДММ•NaHCO₃

Рисунок 1 - Всхожесть семян хлопчатника в модельной почве со средней степенью засоления по иону HCO₃^-

ДС - двойное соединение ДММ•NaHCO₃

Рисунок 2 -Энергия прорастания семян хлопчатника в модельной почве со средней степенью засоления по иону HCO₃^-

ДС - двойное соединение ДММ•NaHCO₃

Рисунок3 - Всхожесть семян хлопчатника в модельной почве со сильной степенью засоления по иону HCO₃^-

ДС - двойное соединение ДММ•NaHCO₃

Рисунок 4 -Энергия прорастания семян хлопчатника в модельной почве со сильной степенью засоления по иону HCO₃^-

Так в случае почвы со средней степенью засоленности повышение всхожести семян, обработанных двойным соединением, в сравнении с семенами без обработки на 6 и 12 сут составляет 57% и 56% (рисунок 1), а энергия прорастания имеет значение 48,3% и 52% (рисунок 2). На сильно засоленной почве всхожесть семян в сравнении с контролем повышается 62,5% и 66,6% (рисунок 3), а энергия прорастания - 76,9% и 56,6% соответственно (рисунок 4). Результаты исследования убедительно доказывают мелиорирующие характеристики ДММ.

Таким образом, из полученных данных исследования влияния двойного соединения ДММ•NaHCO₃ на рост и развитие растений следует, что обработка семенного материала двойным соединением обеспечивает большую всхожесть семян соответственно энергию прорастания. При этом прослеживается факт увеличения разности всхожести и энергии прорастания семян по мере повышения степени засоления.

Литература

1. Кучерявый В.И., Лебедев В.В. Синтез и применение карбамида. - Ленинград: Химия, 1970. - 448 с.

2. Сулайманкулов К. Соединения карбамида с неорганическими солями. - Фрунзе: Илим, 1971. - 224 с.

3. Санников С.А. Карбамидо-формальдегидные удобрения, содержащие медь, кобальт, цинк: дис. … канд. техн. наук. - Ташкент, 1983. - 185 с.

4. Кузнецова А.Е., Беглов В.М., Беглов Б.М. Комплексообразующая способность мочевино-формальдегидных соединений //Узбекский химический журнал. - 1970. - № 6. - С. 23-25.

5. Набиев М. Н., Скрыпник И. Г., Усманов С. и др. Система NH₂CONHCH₂OH-NaSO₄-H₂O и [NH₂CONH]₂CH₂-Na₂SO₄-H₂O при 30^оС //Журнал неорганической химии. - 1985. - № 7. - С. 1871 - 1876.

6. Набиев М. Н., Скрыпник И. Г., Беглов Б. М., Закиров Б. С. Исследование растворимости и химического взаимодействия метиленмочевины с почвенными солями. //Тезисы докладов Всесоюзной конференции по коллоидной химии и физико-химической механике. - Ташкент, 1983. - С. 108-109.

References

1. Kucherawi W.I., Lewedew W.W. Sintez I primenenie karbamida. - Leningrad: Himia, 1970. - 448 s.

2. Sulaimankulov K. Soedinenie karbamida s neorganichezkimi soliami. - Frunze: Ilim, 1971. - 224 s.

3. Sannikov S.A. Karbamido-formaldegidnoe udobrenie, soderchachee med, kobalt, zink: dis. … kand. tehn. nauk. - Tachkent, 1983. - 185 s.

4. Kuznezova А.Е., Beglov В.М., Beglov Б.М. Kompleksoobrazuchaia sposobnost mochewina-formaldegidnsh soedinenii //Uzbekskii himicheskii zurnal. - 1970. - № 6. - s. 23-25.

5. Nabiev М. N., Usmanov С. I dr. Sistema NH₂CONHCH₂OH-NaSO₄-H₂O i [NH₂CONH]₂CH₂-Na₂SO₄-H₂O pri 30^оС //Zurnal neorganicheskoi himii. - 1985. - № 7. - s. 1871 - 1876.

Размещено на Allbest.ru