Использование титана для повышения урожайности – Наука в гидропонике

Существует множество добавок, которые можно использовать для повышения урожайности цветущих культур. Некоторые из них были рассмотрены в этом блоге, например кремний, а другие здесь не упоминались. Сегодня мы поговорим о редко обсуждаемой добавке, которая в наши дни редко используется в растениеводстве: титане. Я хочу поговорить об этой добавке в свете недавно опубликованного обзора литературы (апрель 2017 г.) об использовании титана в растениеводстве. Журнал, из которого взят этот обзор (Frontiers in Plant Science), часто содержит хороший контент в области инновационных методов повышения урожайности.

–

–

Использование титана в растениеводстве не ново. С начала 1980-х люди начали экспериментировать с титаном, поскольку были разработаны методы производства хелатов титана, которые можно было использовать для внекорневых подкормок. В основном все отчеты об увеличении урожайности, которые показывают чудесное увеличение урожайности даже до 95,3%, взяты из статьи доктора Иштвана Паиса о биологической важности титана в 1983 году, а затем из другой публикации в 1991 году того же человека (здесь). Другие авторы также показали повышенный выход (здесь и здесь), хотя в некоторых случаях в сочетании с другими добавками (такими как Si) с результатами часто гораздо менее впечатляющими, чем в первоначальных работах 1983 года. Наночастицы титана также были протестированы, и их эффект в основном был отрицательным, поскольку замедлял рост растений и часто повреждал ДНК. По этой причине при использовании титана вы должны использовать растворимый хелат, а не источники наночастиц.

Создание стабильного Ti в водной среде — это не простая прогулка. В настоящее время существует только один продукт, содержащий водорастворимый Ti (называемый Tytanit), и, насколько я могу судить, в настоящее время не существует других коммерческих продуктов для применения Ti. Этот продукт tytanit, скорее всего, представляет собой аскорбат титана — наиболее популярный из используемых хелатов, — но другие органические хелаты, такие как цитрат титана, также могут быть использованы. Приготовить аскорбат титана также не так просто – вы не можете просто купить его на ebay/alibaba, так как он нестабилен в твердом состоянии – поэтому вам нужно приготовить его с нуля. Химия титана в растворе, к сожалению, очень сложна.

Однако, вероятно, существует способ легкого получения таких комплексов с использованием простого метода с использованием диоксида титана и аскорбиновой кислоты. Из исследований растворения диоксида титана мы знаем, что он может быть значительно растворен аскорбиновой кислотой, но конечная концентрация этих растворов не очень высока, а конечная концентрация Ti может составлять около 0,025 М в растворе, используя этот метод, при концентрации окружающей среды 0,15 М аскорбиновой кислоты. Большее количество кислоты не способствует растворению большего количества диоксида титана, так как это, по-видимому, предел растворимости комплекса титана. Это дает около 1,2 г/л титана, который необходимо растворить в 500-1000 раз, чтобы получить рекомендуемую норму внесения 1-2 промилле. Это даст конечную концентрацию аскорбиновой кислоты 26 частей на миллион, что также приемлемо в качестве добавки.

Очевидно, что для того, чтобы все вышеперечисленное работало правильно, необходимы некоторые дополнительные этапы рецептуры, но здесь изложены основы для разработки концентрированного продукта аскорбата титана, который можно использовать для создания добавки титана. В промышленности это может быть достигнуто гораздо более эффективно с использованием титанилсульфата, который является легко растворимой и легкодоступной в промышленных масштабах, но труднодоступной для дома формой титана. Вы можете увидеть этот патент для примеров того, как можно приготовить удобрение с использованием сульфата титанила.

Доказательства того, что титан, применяемый в виде аскорбата титана в опрыскивании листвы, оказывает положительное влияние на сельскохозяйственные культуры, значительны. Различные положительные эффекты были продемонстрированы разными авторами для значительного разнообразия растений на нескольких различных типах растений — помидорах, фасоли, перце. Влияние на урожайность не столь очевидно — вероятно, в действительности оно не так велико, как показано в первоначальных исследованиях, но, вероятно, достаточно значительно, чтобы оправдать дальнейшее изучение. Разработка низкозатратных процессов производства титановых удобрений будет способствовать дальнейшему расширению их использования и расширению наших знаний об их истинных возможностях. Дополнительные исследования с контролем аскорбина/аскорбата также покажут нам четкие доказательства того, наблюдаем ли мы эффекты, связанные с аскорбатом или настоящим хелатом Ti.