СПОСОБ ПОСЕВА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ ПРОРОСШИМИ СЕМЕНАМИ ПУСТЫННЫХ КОРМОВЫХ РАСТЕНИЙ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение для улучшения деградированных пастбищ.

Известен способ посева наклюнувшимися семенами ржи. Они по сравнению с нормальными незначительно снизили всхожесть (М.К.Фирсова «Семенной контроль». М. Колос, 1969 г, с.66-67).

Недостатками являются:

1. Невысокая полевая всхожесть проростков по сравнению с семенами.

2. Сильно проросшие семена взошли лишь на 32-35%.

Известен способ посева намоченными семенами в талой снеговой воде при температуре 15-50°С. Продолжительность замачивания составляет для томата, лука, петрушки, свеклы - 2 суток. Для огурцов, капусты, салата, редиса, арбуза, дыни - 8, 12 часов. Горох и фасоль намачивают 2-3 часа. Семена капусты прогревают в воде при температуре 50-55 градусов в течение 15-20 мин, огурцов 1-2 часа, фасоли 4-5 час (Тимофеев Н.П. «Луна, солнце, почва и посев», КХ «Био», Интернет, http/homepages/atnet/ru//timfbioposev.htm, 2002 г. с.3).

Недостатками способа являются:

1. Необходимо прогревание намоченных семян.

2. Способ применен на культурных растениях, а не на пустынных.

3. Срок (посев-всходы) укорачивается лишь на 4-7 дней по сравнению со сроком прорастания сухих семян.

Известны способы посева семян зерновых культур путем агротехнических приемов: сроков посева, глубины заделки семян, прикатывания. Сроки и способы прикатывания почвы в разных почвенно-климатических зонах пермской области показали, что на дерново-слабоподзолистых почвах центральной и средней лесной полосы южной зоны полевая всхожесть семян пшеницы и ячменя повысилась от этого приема на 5-8% (независимо от сроков и способов его применения). На дерново-глубокоподзолистых почвах северо-западной зоны существенное влияние на увеличение этого показателя (на 8% у пшеницы и на 6% у ячменя) оказало лишь допосевное прикатывание кольчатыми катками. Применение на них гладких катков не способствовало повышению полевой всхожести вследствие их низкой оструктуренности.

Прикатывание не только улучшало водно-физические свойства почвы, но и способствовало равномерному размещению семян по глубине и лучшему их контакту с ней. На неприкатанных делянках семена располагались на глубине от 3-до 9 см, причем на оптимальной глубине - 3-4 см их находилось 47%, а на прикатанных - 72-76%.

Равномерная заделка семян была одним из основных условий повышения полевой всхожести. Размещение семян на глубине, как показали лабораторные опыты, приводит к ослаблению проростков. Масса 100 зеленых ростков семян пшеницы, находящихся на глубине 9 см, оказалась меньше на 2,2, а ячменя - на 4,1 г по сравнению с заделанными на глубину 3 см. Полные всходы появились на 6 дней позднее, чем при последней. Прикатывание способствовало повышению урожая зерна на 1,4-2,2 ц/га (Полевая всхожесть семян зерновых культур и приемы ее повышения. Чазов С.А., ж. Селекция и семеноводство, №1, 1987 г., с.52-54).

Недостатками данного способа являются:

4. Способ применения на зерновых культурах, а не на пустынных.

5. Невысокая полевая всхожесть.

6. Срок (посев-всходы) укорачивается лишь на 6 дней по сравнению со сроком прорастания семян пшеницы и ячменя при заделке на 9 см.

Известен способ посева семян в Институте богарного земледелия путем заделки семян изеня (прутняка) для осенне-зимнего срока посева на 0,5 см. Увеличение глубины заделки до 1 см понижает полевую всхожесть семян, как и их посев без заделки. Дальнейшее же увеличение глубины заделки при всех сроках посева резко снижает всхожесть. В среднем за 5 лет полевая всхожесть семян изеня при посеве семян без заделки составила 31,2%. При этом способе посева наибольшая всхожесть семян наблюдалась в 1966 - 44,5%, при посеве в ноябре, наименьшая в 1964 г. - 1,5% (Байгулов Л.П., Камилов К. Некоторые агротехнические особенности семенных посевов ячменя на богаре. В кн. «Изень», изд-во «ФАН», УзССР, Ташкент, 1971, 160 с.).

Данный способ выбран в качестве аналога.

Недостатками аналога являются:

3. Невысокая полевая всхожесть (10-13%).

4. Растянутый период (посев-всходы) более 122 дней.

Известен способ создания пастбищных экосистем весенне-летнего срока использования, включающий основную и предпосевную обработку почвы, посев многолетних трав, полукустарников - прутняка (изеня) и др. и уборку. Посев производят полосным, при этом в качестве полукустарников дополнительно используют камфоросму, солянку восточную, терескен, а в качестве многолетних трав дополнительно используют житняки, мятлик луковичный, пырей, при соотношении полукустарников и многолетних трав 60:80 и 20:40% соответственно, обработку почвы проводят рыхлением на глубину 0,20-0,22 м, проводят высев трав в последней декаде февраля-первой декаде марта, а семена кустарников и полукустарников (прутняка, терескена, комфоросмы, чогона) высевают в рядки с шириной междурядий 0,7 на глубину до 0,5 см, а семена травянистых растений высевают в междурядье полукустарников на глубину 1-3 см с послепосевным прикатыванием (ПАТЕНТ России RU №2278488).

Данный способ выбран в качестве наиболее близкого аналога. Недостатками способа являются:

1. Посев осуществляют сухими семенами, а не проросшими.

2. Растянутый период посева - последняя декада февраля - первая декада марта.

3. Полевая всхожесть полукустарников кохии (изеня), терескена, камфоросмы, чогона невысокая, т.к. семена сухие.

4. Посев полукустарников (изеня и др.) проводят сухими семенами на глубину только 05 см, а в предлагаемом способе на глубину 1-3 см высевают проростки изеня.

Целью (задачей) является увеличение полевой всхожести прутняка и сокращение периода посев-всходы путем посева проростками в период с 15 января - 15 марта.

Цель достигается тем, что в способе посева семян пустынных кормовых растений в полевых условиях, включающем посев семян кустарников и полукустарников рядками с заданными шириной междурядья и глубиной заделки, согласно изобретению, перед посевом семена замачивают до их наклевывания, а посев осуществляют с 15 января по 15 марта физиологически проросшими наклюнувшимися семенами с длиной корешка до 2,0 мм в рядки с шириной междурядий 0,5-0,6 м на глубину 1,0-3,0 см; семена аридных кустарников и полукустарников замачивают в 5%-ном растворе фуксина кислого в течение 1-2 часов, затем в воде в течение 22-48 часов при температуре 19-22°C до наклевывания 18-20% семян с длиной корешка до 2 мм.

Сущность изобретения заключается в том, что посев проводят проростками семян пустынных кормовых растений в полевых условиях при глубине заделки в 1,0-3,0 см в срок с 15 января по 15 марта широкорядным способом с длиной корешка не более 1-2 мм, т.к. пророщенные семена аридных растений, при длине корешков от 3 мм и более, цепляются корешками друг за друга и мешают равномерному их распределению по площади.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом заключается в том, что способ является экологически чистым и безотходным, причем правильный выбор глубины заделки и срока посева учитывает наступление оптимальных температур влажности почвы для получения своевременных и дружных всходов.

Предлагаемый способ отличается от наиболее близкого аналога (н.б.а.) и аналогов тем, что: во-первых, в предлагаемом способе посев проводят наклюнувшимися семенами-проростками с длиной корешка до 1,0-2 мм, а в (н.б.а.) и в аналогах - сухими семенами; во-вторых, в нашем способе заделка проростков проводится на глубину 1,0-3,0 см а в н.б.а. и аналогах - на 0,5 см; в-третьих - в предлагаемом способе посев осуществляют с 15 января по 15 марта, а в аналоге - осенне-зимний срок посева, а в н.б.а. в последней декаде февраля - первой декаде марта; в-четвертых, в предлагаемом способе ширина междурядий до 0,6 м, а в н.б.а. и аналоге до 0,7 м, в-пятых - в предложенном способе замачивают семена сначала в 5%-ном растворе фуксина кислого в течение 1-2 часов, затем в воде на 22-48 часов при температуре 19-22°C до наклевывания 18-20% семян, а в н.б.а. применяют сухие семена.

Таким образом, способ соответствует критерию «новизна».

Анализ известных способов посева, в которых замачивают и заделывают семена на глубину 0,5 см, показал, что при указанных способах не обеспечивается сокращение периода посев - всходы и увеличение полевой всхожести.

Способ осуществляют следующим образом: берут семена пустынных растений, замачивают сначала в 5%-ном растворе фуксина кислого в течение 1-2 часов, затем в воде в течение 22-48 часов при температуре 19-22°C до наклевывания 18-20% семян, причем посев и заделку семян в полевых условиях проводят на глубину 1,0-3,0 см с 15 января по 15 марта, наклюнувшимися семенами (проростками) с длиной корешка не более 2,0 мм, широкорядным способом с шириной междурядий 0,5-0,6 м.

Замачивание в фуксине кислом дает неожиданный результат, так как он применяется в основном в ветеринарной и медицинской практике. А в нашем способе он применятся как для обеззараживания семян, а также для определения жизнеспособности семян (сильно окрашенные семена нежизнеспособны). Заделка проростков на глубину до 3 см неизвестна именно в срок с 15 января по 15 марта наклюнувшимися семенами и неочевидна для других специалистов, так как на пустынных растениях проведена впервые автором.

Это позволяет сделать вывод о не очевидности способа и о его соответствии условию «изобретательский уровень».

При проведении патентных исследований не было обнаружено решений, имеющих отличия, сходные с отличительными признаками в предлагаемом способе.

Пример 1.

Опыты проводили в трех зонах: на адырах Нуратинекого района Навоийской области, в полынно-эфемеровой (глинистой) пустыне Карнабчуль Нурабадского района Самаркандской области и в кишлаке Янгиобод Самаркандского района Самаркандской области в 2002-2004 гг.

Для опыта брались семена изеня песчаного, собранные в Кызылкумах. Брали 100 г семян изеня песчаного, из них перед закладкой опыта по срокам и глубине посева физиологически проросшими семенами были определены качественные показатели семян исходных образцов: полноценность, энергия прорастания, лабораторная всхожесть, масса 1000 семян, данные представлены в табл.1. Сначала семена по 100 штук в 4-кратной повторности замачивались в воде в бумажных пакетиках для определения полноценности семян, а для определения лабораторной всхожести высевались в чашки Петри.

Результаты, приведенные в табл.1, показали, что семена прутняка обладали наилучшей полноценностью (94,2%) и лабораторной всхожестью (67,0%), а, как известно из многолетнего опыта, полевая всхожесть семян почти во всех случаях бывает ниже лабораторной и зависит прежде всего от качества семян, агротехнических условий и экологических факторов. Разрыв между лабораторной и полевой всхожестью буквально трагедия для земледельца. Выяснена еще одна закономерность - в годы с пониженной полевой всхожестью семян уменьшается и урожай (Ф.Э.Реймеррс. Растение во младенчестве. Новосибирск, 1967 г. С.16-18).

Затем брали 100 шт. семян изеня песчаного, имеющего лабораторную всхожесть 67%, в 4-кратной повторности, т.е. 400 штук семян, замачивали в растильнях сначала в 5-%-ном растворе фуксина кислого в течение 2,5 часов, семена вместе с крылатками окрашивались в светло-малиновый цвет, замачивались в воде в течение 48 часов при температуре 22°С в термостате для проращивания семян до наклевывания этих семян с длиной корешка не более 2,0 мм.

Затем каждый вариант опыта высевался в 4-кратной повторности.

В каждый ряд высевалось по 100 проростков на глубину 1, 2, 3, 5 см.

В контроле высевались сухие семена, которые сеяли на глубину 0,5 см.

В каждой зоне опыт был повторен в четыре срока - в Самаркандском районе Самаркандской области контроль высевался 18 ноября 2002 года (семенами) сухими, а проростками (физиологически пророщенными семенами) - 30 января, 14 февраля, 1 марта 2003 года. В Нурабадском районе Самаркандской области контроль высевался 10 ноября 2002 г., а проростки высевались 9 февраля, 11 марта, 25 марта 2003 г. В Нуратинском районе Навоийской области контроль высевался семенами 5 ноября 2002 года, проростками - 3 февраля, 18 февраля, 7 марта 2003 года.

Контролем в опыте выступает ноябрьский срок (семена на глубине 0,5 см).

Для определения оптимальных условий для посева физиологически проросшими семенами были проанализированы метеорологические условия Нуратинского района Навоийской области за 10 лет (1981-1990 гг.) и пришли к такому заключению, что лучшим сроком посева проростками является период с 15 января по 15 марта. Этот период характеризуется высокой влажностью почвы. Всего осадков в среднем за год выпадает 256,6 мм, полезных же для посева в январе - 99,8, для посева в феврале - 129,7 мм. Анализ атмосферных явлений по месяцам показал, что в январе из 31 дня 25 дней, а в феврале из 28 дней 26 находились под высоким увлажнением. Средняя влажность воздуха (за 10 лет) в январе доходила до 73%, в феврале 73,4% и в марте 71%. Такое распределение атмосферных явлений не позволяет образовываться корке на поверхности почвы и не препятствует всхожести проростков.

Таким образом, температура воздуха и почвы (как минимальные, так и максимальные) в феврале и марте не препятствуют появлению всходов, лишь могут задержать их появление на некоторое время из-за наступления низких температур абсолютного минимума.

До сих пор оптимальным сроком посева аридных кормовых растений считался посев под зиму (семенами) в ноябре-декабре. Полевая всхожесть посева в такое время не превышала 13-17%.

В предлагаемом способе полевая всхожесть этого срока ноябрь-декабрь в контроле доходила до 20,5% у изеня песчаного при лабораторной всхожести 67,0%.

Посев изеня песчаного проростками позволил получить полевую всхожесть, равную 66,3% (при сроке 30 января), 54,3% (при сроке посева 14 февраля) и 48% (при сроке посева 1 марта) в условиях Самаркандского района.

В Нуратинском районе полевая всхожесть изеня песчаного (проростками) доходила до 33% высеянного 3 февраля, 31,0% - 18 февраля и 46,3% - 7 марта, между тем как в контроле (посев осуществлен 5 ноября 2002 г) полевая всхожесть составляет 20,5%.

Результаты представлены в табл.2.

Посев физиологически проросшими семенами изеня показал на его высокую полевую всхожесть во всех трех зонах с января по март 2003 г., превышающую контроль (посев - ноябрь 2002 г.).

Выбор срока определяется биологией культуры, а также сочетанием температуры, влажности верхнего слоя почвы, а потому огромное значение имеет выбор оптимума глубины заделки семян.

В предлагаемом способе на проростах испытывались пять вариантов - проростки без заделки, заделка их на 1, 2, 3 и 5 см, которые сравнивались с контролем - сухими семенами, высеянными на глубину 0,5 см.

Данные динамики появления и выживаемости всходов изеня песчаного в зависимости от глубины заделки проростков представлены в табл.3.

Из представленных в таблицах данных можно сделать вывод о том, что самыми первыми всходят проростки, находящиеся ближе к поверхности почвы, т.е. проростки без заделки и заделанные на глубину 1 см, причем это наблюдалось во всех трех зонах закладки опыта. Если проростки начинали всходить на 8-19 день, то на контрольных делянках всходы появлялись только на 17-31 день, запаздывая на 9-12 дней.

Самой высокой всхожестью обладали проростки изеня песчаного, заделка которых производилась на глубину 1 см. Так, в Самаркандском районе она составила 66,3%, в Нурабадском районе - 40%, а в Нуратинском районе - 33,3%, между тем как в контроле она находилась между 21-26,8%. Более высокой всхожестью по сравнению с контролем отличались варианты с заделкой проростков на глубину 2 и 3 см. Всхожесть этих вариантов в Самаркандском районе составила 41,3-44,3%, а в Нурабадском районе - 44,5-32,3%. Всходы проростков изеня песчаного появлялись даже на варианте с глубиной заделки 5 см, она доходила до 28,8-19,3 и соответствовала всхожести на контрольных делянках.

Высота растений изеня песчаного в зависимости от сроков посева и глубины заделки проростков приведена в табл.4.

Рост растений изеня песчаного в различных зонах, высеянных в три срока, представленных в табл.5, показывают, что высота в зависимости от районов посева сильно разнится.

Так, изень песчаный в условиях Самаркандского района по высоте превосходит в два раза показатели роста в Нуратинском районе и в три раза - в Нурабадском.

Внутри каждого района высота растений изеня песчаного в зависимости от сроков посева отличается незначительно. Так, по Самаркандскому району растения первого срока (3.02) в варианте (глубина 5 см) превысили растения второго срока (18.02) посева на 1,4 см, а растения третьего срока - на 14 см. В Нурабадском районе растения первого срока (9.02) посева превосходили растения второго срока (11.03) на 2-5 см. Аналогичная картина наблюдается и в Нуратинском районе, правда, с некоторыми отличиями: посевы третьего срока (07.03) обладали наибольшим ростом во всех вариантах глубины заделки проростков.

Учет урожая зеленой массы изеня песчаного в зависимости от сроков посева и глубины заделки проростков выявил большую разницу по данному показателю (табл.5).

Результаты табл.5 показывают, что урожай зеленой массы изеня в первую очередь отличается зонально, а именно: самые высокие урожаи изеня песчаного были сформированы в Самаркандском районе, которые нередко доходили до 6,3-9,0 кг на делянку площадью 10,0 м².

В Нурабадском районе урожай зеленой массы колебался от 1,4-6,3 кг на делянку. В Нуратинском районе урожай зеленой массы составил у изеня песчаного от 0,7-2,8 кг. Урожай изеня песчаного в Нурабадском районе в зависимости от глубины заделки проростков увеличивается по мере уменьшения глубины заделки. Наименьший урожай изеня песчаного (1,0-2,4 кг) - наблюдается в варианте 5 см. Изменения периода посев-всходы у изеня в зависимости от сроков посева проростками и семенами, данные которых представлены в табл.6.

Из данных таблицы видно, что всходы изеня независимо от сроков посева появляются в третьей декаде февраля, а полные всходы появляются в начале-конце марта (Самаркандский район).

В Нурабадском районе полные всходы сформировались у прутняка к началу апреля. Таким образом, период посев-полные всходы колебался в зависимости от сроков посева от 36 дней (30 января 2003 г.) до 142 дней (контроль 18 ноября 2002 г.)

Наиболее растянутый период посев-полные всходы наблюдался в срок посева (семенами) 18 ноября 2002 г., считавшийся до сегодняшнего дня самым оптимальным.

Самым коротким периодом посев-полные всходы обладали проростки прутняка песчаного, высеянные 1 марта 2003 г. (Самаркандский район) и 9 февраля 2003 г. (Нурабадский район). Сокращение периода посев-полные всходы проходит с конца января (30 января) к началу марта от 36 до 25 дней (Самаркандский район) и от 30 к 34 дням (Нурабадский район).

Вышеперечисленные результаты динамики появления и выживаемости всходов прутняка песчаного в зависимости от сроков и глубины посева происходили в тесной взаимосвязи с метеорологическими, агротехническими и другими экологическими условиями, сопровождающими эти процессы.

При замачивании семян в растворе фуксина кислого более сильной концентрации, чем 5%, более 2 часов происходил перерасход раствора и может происходить ожог зародыша и его высыхание при посеве.

При уменьшении концентрации и времени замачивания менее 1 часа происходило меньшее обеззараживание их и семена слабо окрашивались, что затрудняло идентификацию нежизнеспособных семян от жизнеспособных.

При замачивании семян при температуре 19-22°С в течение меньшего времени, чем 22 часа, происходило увеличение размеров семян, наклевывания не было.

При замачивании семян в течение времени, большем 48 часов, происходило полное прорастание и корешок был более 2 мм.

При уменьшении температуры менее 19°С происходил меньший процент наклевывания, семена покрывались плесенью. При увеличении температуры выше 22°С происходил быстрый рост корешков.

При длине корешка наклюнувшихся семян более 2,0 мм происходило спутывание корешков в комок.

При заделке семян на глубину менее 1 см они выдувались ветром, уносились муравьями. При глубине заделки более 2 см уменьшалась полевая всхожесть проростков.

При посеве в ноябре-декабре была меньше полевая всхожесть, а в этой связи и урожай кормовой массы.

При ширине междурядий менее 50 см и более 60 см уменьшается семенная продуктивность.

Предлагаемый способ является ресурсосберегающим (частичная обработка почвы), позволяет улучшить пастбищные угодья в 1,5-2,0 раза.

Предлагаемый способ является промышленно применимым и позволяет повысить полевую всхожесть в 2-3 раза по сравнению с контролем.

Предлагаемый способ позволяет сократить срок посев-всходы с 142 дней до 25-36 дней, всходы появляются быстрее, они полноценные, дружные с высокой выживаемостью.

Способ позволяет сохранить семена от муравьев и от выклевывания птицами, наклюнувшиеся семена (физиологически проросшие) закрепляются в почве быстрее при глубине заделки 1-3 см и птицы не могут их склевывать, по сравнению с сухими семенами, которым требуется больше время (более 122 дней) для их прорастания в пустынной зоне.

Эффективность способа составляет экономию семян в два раза, вместо 3 кг/га сев осуществляется нормой в 1,5 кг/га.

Таким образом, способ является новым, имеет изобретательский уровень и может быть промышленно применим.