Способ создания благоприятных условий, обеспечивающих своевременное прорастание семян культурных растений, внесенных в мерзлую почву до весеннего снеготаяния

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при защите семян от почвенной влаги при многократном оттаивании и промерзании почвы. Для создания благоприятных условий при своевременном прорастании семян каждое семя защищают оболочкой из материала с водоотталкивающими свойствами. В оболочку помещают также носитель, заселенный микроорганизмами, которые обитали в почве каждого засеваемого поля. Микроорганизмы проходят селекцию в процессе наращивания своей биомассы. В носитель вводят питательную среду для микроорганизмов, аналогичную материалу оболочек семян. При прогреве почвы до устойчивых положительных температур микроорганизмы разрушают оболочку. Использование изобретения позволит создать благоприятные условия для прорастания семян.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и, в частности, может быть использовано для предотвращения гибели проростков семян яровых культур, внесенных в мерзлую почву, во время продолжительных ранневесенних оттепелей, когда почва на глубине заделки семян прогревается до положительных температур, а затем вновь промерзает.

Попытки разработки агротехнических приемов возделывания яровых культур, при которых растениями должна была усваиваться почвенная влага до ее испарения из-за установления жаркой сухой погоды после схода снежного покрова, известны с древних времен. Так, например, российские земледельцы даже сложили пословицу: "Сей овес в грязь - будешь князем".

Ученые установили, что в случае заделки в почву свежеубранных семян яровой пшеницы в период с августа по октябрь они будут дозревать от пяти до семи месяцев без прорастания [1], а дадут ростки только весной после оттаивания почвы.

Другие специалисты сельского хозяйства предложили способ зимнего посева сельскохозяйственных, лесных и декоративных культур [2], по которому семена должны вноситься зимой в борозды, образованные в мерзлой почве, с последующей заделкой их мелкой земляной крошкой и засыпкой слоем снега.

Запатентованные агротехнические приемы имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что не предусмотрена защита семян от почвенной влаги в периоды продолжительных ранневесенних оттепелей, когда почва прогревается до положительных температур на глубине заделки семян, в результате чего семена начинают прорастать, а при последующих промерзаниях почвы проростки гибнут.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа защиты семян, внесенных в мерзлую почву до весеннего снеготаяния, от влаги в периоды ранневесенних продолжительных оттепелей, одновременно обеспечивающего создание благоприятных условий для прорастания семян в прогревшейся до устойчивых положительных температур почве, когда растения могут усваивать для своего развития запасы почвенной влаги.

Решить поставленную задачу предлагается путем включения предназначенных к заделке в мерзлую почву семян, перемешанных с крупинками специально приготовленной смеси, в оболочки из материала, не пропускающего почвенную влагу к семенам.

Для приготовления смеси нужного состава до промерзания почвы с каждого поля, намеченного к засеву яровыми культурами, заготавливаются пробы земли из пахотного слоя. В специальных помещениях с постоянной положительной температурой в емкостях с водой необходимо растворить микроэлементы, содержащие азот, магний, калий, фосфор, добавить в растворы пробы земли с каждого участка полей в отдельные емкости, после чего ввести в полученные смеси вещество с водоотталкивающими свойствами, например парафин, представляющий собой смесь предельных углеводородов состава ₁₈Н₃₈ - С₃₅Н₇₂. В каждой емкости осуществляется процесс селекции из природного сообщества микроорганизмов, обитавших в пробах земли, тех культур микроорганизмов, которые способны усваивать для своего питания углерод, входящий в состав вещества с водоотталкивающими свойствами, введенного в емкости со смесью вышеуказанного состава. После переработки всего объема углерода оценивается способность прошедших селекцию микроорганизмов к деструкции вещества с водоотталкивающими свойствами до такого состояния, когда молекулы воды смогут проникать сквозь оболочку, изготовленную из такого вещества.

Одновременно определяется остаточное количество микроэлементов в растворе с биомассой прошедших селекцию микроорганизмов для определения необходимого количества носителя, который должен быть насыщен микроорганизмами и впоследствии вместе с семенами заключен в оболочку из парафина с соблюдением обычных в сельскохозяйственной практике доз минеральных удобрений в пересчете на каждое семя конкретной культуры с учетом состояния почвы полей, предназначенных к засеву подготовленными таким способом семенами. В качестве носителя прошедших селекцию микроорганизмов может быть использовано такое полезное для почв вещество, как, например, опилки лиственных пород деревьев. Путем полива опилок водным раствором, содержащим биомассу прошедших селекцию микроорганизмов, за двадцать дней при поддержании температуры носителя на уровне 30^oC носитель будет готов к использованию после постепенного снижения его температуры до отрицательной, когда микроорганизмы перейдут в состояние анабиоза. Промороженные опилки необходимо раздробить до мелких фракций, сопоставимых, например, с размерами просяного семени, и хранить их в помещениях с постоянной отрицательной температурой.

Подготовленные к внесению в мерзлую почву семена вводятся в оболочки из парафина вместе с опилками, заселенными прошедшими селекцию микроорганизмами, в пропорции, обеспечивающей соблюдение норм расхода минеральных удобрений в пересчете на каждое семя. Герметизация входных отверстий оболочек после заполнения их семенами и опилками производится известными методами, например путем введения в устья входных отверстий капелек разогретого до температуры плавления парафина при сохранении отрицательных температур вокруг самих оболочек. Загерметизированные оболочки с находящимися в них семенами и опилками должны храниться до внесения в мерзлую почву в помещениях с постоянной отрицательной температурой для того, чтобы микроорганизмы на опилках не вышли из состояния анабиоза.

Внесение в мерзлую почву семян, защищенных вышеописанным способом оболочками, может осуществляться в течение всего морозного периода, что позволяет планировать проведение этих работ в зависимости от количества имеющейся техники в каждом хозяйстве. Семена, защищенные оболочками из водонепроницаемого материала, даже при оттаивании почвы во время продолжительных ранневесенних оттепелей не подвергаются воздействию почвенной влаги и не прорастают.

После весеннего снеготаяния и прогревания почвы до устойчивых положительных температур выходят из состояния анабиоза микроорганизмы, населяющие носитель внутри каждой оболочки, и возобновляют свою жизнедеятельность. Для своего питания микроорганизмы усваивают углерод, которым богат парафин оболочек, в результате чего происходит деструкция вещества оболочек, и оболочки уже не могут преграждать доступ почвенной влаги к семенам. Смоченные почвенной влагой семена в прогревшейся до положительных температур почве быстро прорастают и активно развиваются, используя такие благоприятные факторы, как обилие солнечной энергии и достаточное количество влаги в почве.

Широкое использование настоящего изобретения можно прогнозировать на основании следующих факторов. Управляемость продолжительностью периода деструкции оболочек семян путем варьирования их толщиной с учетом активности микроорганизмов, прошедших селекцию с питанием именно таким же веществом, создает возможность внесения в мерзлую почву семян любых яровых культур, что позволит выращивать нужные растения в тех климатических зонах, в которых незащищенные оболочками семена, внесенные в почву до весеннего снеготаяния, давали проростки во время продолжительных ранневесенних оттепелей, погибавшие при последующих промерзаниях почвы. Кроме этого, немаловажное значение имеет экологическая чистота описанного способа защиты семян, так как вносимые культуры микроорганизмов отбираются путем естественной селекции из числа тех видов микроорганизмов, которые постоянно живут в почвах каждого конкретного поля.

Источники информации 1. Патент Российской Федерации 2045148 С1, А 01 С 7/00, опубликован в 1995 г.

2. Авторское свидетельство СССР 104942, кл. 45 b, 10, заявлено в ноябре 1955 г. за 14309/453884 в Министерство сельского хозяйства СССР.

Формула изобретения

Способ создания благоприятных условий, обеспечивающих своевременное прорастание семян культурных растений, внесенных в мерзлую почву до весеннего снеготаяния, включающий комплекс агротехнических приемов по подготовке почвы полей, предназначенных к возделыванию яровых культур, а также технологии внесения семян в мерзлую почву специальными механизмами, отличающийся тем, что каждое семя до внесения в мерзлую почву защищают оболочкой из водонепроницаемого материала, а вместе с семенем в оболочку помещают носитель, заселенный микроорганизмами, которые обитали в почве каждого засеваемого поля до наступления морозного периода и впоследствии прошли селекцию в процессе наращивания своей биомассы в специализированных производственных помещениях с постоянно поддерживаемыми комфортными условиями для их размножения, где в питательную среду для микроорганизмов вводят в качестве единственного источника углерода вещество, аналогичное материалу оболочек семян.