Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОСЕВА ОЗИМЫХ КОЛОСОВЫХ КУЛЬТУР

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам посева озимых колосовых культур.

Известен способ посева озимых колосовых культур, включающий обработку почвы, использование севооборота сельскохозяйственных культур, внесение в ценоз химических и биологических препаратов, посев, причем в севообороте в период между возделыванием сельскохозяйственных культур выращивают сорные растения любого видового состава до фазы бутонизации, после чего наносят гербицид сплошного действия по зеленым растениям, за 1-2 суток до посева очередной сельскохозяйственной культуры снова на сорняки наносят гербицид сплошного действия по зеленым растениям, а по всходам сельскохозяйственных культур вносят гумусопочвообразующие органические удобрения и баковую смесь элиситоров, ростовых веществ и микроорганизмов(Патент РФ №2405294, кл. A01B 79/02, 2010 г.).

Недостатками способа посева озимых колосовых культур являются низкая урожайность и повышенный расход семян в процессе посева.

Указанные недостатки обусловлены тем, что в известном способе посева всходы озимой пшеницы подвергаются в зимнее время воздействию неблагоприятных погодных условий - критически низких температур. В результате их воздействия на посевы озимой пшеницы последние частично или полностью погибают, вымерзая. Приходится расходовать семена на «ремонт» посевов озимой пшеницы весной, после их зимовки на полях и пересевать отдельные поля, на которых посевы вымерзли. Пересев участков полей и отдельных полей проводят семенами ярового ячменя и гороха. Кроме того, при этом способе посева озимой пшеницы необходимо вести селекционную работу по выведению морозостойких сортов озимой пшеницы, часто приводящую к снижению продуктивности пшеницы.

Также всходы в осенний период подвергаются воздействию спор болезней и повреждаются полевыми мышами, что в конечном итоге снижает урожай.

Кроме того, озимые сорта твердой пшеницы (Triticum durum) являются результатом селекционной работы человека, а в природе таких форм пшеницы не было и нет. Все природные формы твердой пшеницы характеризуются яровым образом жизни. В генетической структуре твердой пшеницы нет генома D, который отвечает за озимость. Поэтому твердая пшеница особенно подвержена вымерзанию зимой в поле и как следствие имеет низкую урожайность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу посева семян озимых колосовых культур является способ подготовки семян озимых культур к посеву, включающий предпосевную подготовку семян путем предварительного их увлажнения, выдерживания при заданной температуре в течение заданного времени и воздействия на семена холодом в течение заданного срока, посев. Причем семена выдерживают в течение 4…5 суток при 20°…22°C, а воздействуют на них холодом в течение 25…30 суток при 2°…3°C при непрерывном освещении(Авторское свидетельство СССР №425567, A01C 1/00, 1974 г. - прототип).

Недостатками способа подготовки озимых культур к посеву, принятого за прототип, являются значительная ограниченность его применения, а также низкая урожайность и повышенный расход семян в процессе посева при использовании этого способа в семеноводческом процессе, для производства продовольственного зерна и фуража.

Указанные недостатки обусловлены следующим. Известный способ подготовки семян озимых культур к посеву относится к способам, используемым в селекционном процессе, в частности для его интенсификации за счет получения двух урожаев в год с использованием фитотронной техники. В известном способе не семена высевают, а высаживают растения, находящиеся в фазе проростков семян, имеющих корешки. Семенной материал теряет сыпучесть, которой обладают семена. Серийно выпускаемые сеялки для зерновых колосовых культур, предназначенные для высева семян, неработоспособны при высеве растений в фазе проростков. Поэтому растения, находящиеся в фазе проростков, высаживают вручную или необходима разработка средств механизации для этой технологической операции. Известный способ применим в селекционном процессе, где для выращивания озимых колосовых культур используют относительно небольшие по площади делянки и операцию высаживания проводят вручную. Известный способ, несмотря на трудоемкость процесса высаживания растений в фазе проростков, может быть применен на небольших площадях посева в семеноводстве, при производстве продовольственного зерна и фуража, но его нельзя использовать на значительных площадях посева.

Освещение влияет на рост растений, находящихся в фазе проростков, но не на процесс яровизации. Для яровизации освещение несущественно и увеличивает энергоемкость процесса предпосевной подготовки семян.

Техническим результатом является обеспечение полного использования семенного ресурса за счет устранения потерь урожая от вымерзания в поле в зимний период года.

Технический результат достигается тем, что в способе посева озимых колосовых культур, включающем предпосевную подготовку семян путем предварительного их увлажнения, выдерживания при заданной температуре в течение заданного времени и воздействия на семена холодом в течение заданного срока, посев, согласно изобретению предпосевную подготовку семян начинают с отбора всхожих семян, которые увлажняют, доводя содержание влаги семян до 45…50% их массы, выдерживают при температуре +4°…+6°C в течение 2,5…3 суток, затем при температуре в интервале -3°…-5°C в течение 35…50 суток, допуская краткосрочные периодом до 12 часов колебания температуры в интервале от +5° … до -30°C, потом семена хранят до посева при температуре ниже 0°C, посев выполняют весной в сроки посева яровых колосовых культур на площади полей, отведенной под озимые и яровые колосовые культуры с нормой высева 100…200 кг/Га.

Новизна технического решения заключается в том, что технический результат достигается тем, что благодаря отличительным признакам способа, т.е. посеву озимых колосовых культур весной, они не подвергаются в зимнее время воздействию неблагоприятных погодных условий - высоких морозов. Исключается расход семян на «ремонт посевов» озимых колосовых культур в весенний период после их зимовки на полях и пересев отдельных полей, на которых посевы вымерзли полностью. Появляется возможность в виду отсутствия необходимости не вести селекционную работу озимых колосовых культур на морозостойкость. Это облегчает селекцию на высокую урожайность и в конечном итоге позволит увеличить продуктивность озимых колосовых культур.

Кроме этого посев с нормой высева 100…200 кг/Га (2…3 млн. зерен на 1 Га) вместо широко применяемой нормы высева 250-270 кг/Га (5,5…6,0 млн. штук на 1 Га), предотвращает загущенность хлебостоя. Загущенный хлебостой с одной стороны приводит к снижению урожайности из-за увеличивающейся конкуренции между растениями, а с другой стороны экономит семена при посеве. Завышение нормы высева, приводящее к перерасходу семян при посеве озимых колосовых культур, вызвано стремлением компенсировать гибель растений за счет вымерзания, от грызунов и болезней в осенний период года.

Увлажнение семян, доведение содержание влаги семян до 45…50% их массы при температуре +4°…+6°C в течение 2,5…3 суток создает предпосылку для посева озимых колосовых культур весной в сроки посева яровых колосовых культур. Обусловлена предпосылка тем, что это интервал минимальной температуры, при котором начинаются ростовые процессы зародышей семян. При этих температурах ростовые процессы происходят в режиме минимального растяжения клеток. При режиме минимального растяжения клеток происходит ограничение роста клеток в длину, а значит, и тканей зародыша (корешков, проростков) в длину. Это необходимо для предотвращения повреждения корешков и проростков зародышей семян в процессе их хранения и посева, а также для сохранения сыпучести семян, необходимой для высева их высевающими аппаратами серийно выпускаемых сеялок.

Выдерживание семян, у которых начались ростовые процессы при температуре в интервале -3°…-5°C в течение 35…50 суток, также создает предпосылку для посева озимых колосовых культур весной в сроки посева яровых колосовых культур. Обусловлена предпосылка тем, что в это время под действием режимных параметров и влияния генотипа озимой пшеницы в семенах протекают процессы синтеза органических соединений, которые необходимы для деления клеток зародыша, что вызывает смену вегетативных (ростовых) процессов на генеративные, обеспечивающие в последующем увеличение числа элементов генеративным органом: числа продуктивных побегов (стеблей), количества семян в колосе и их массу. Кроме этого указанные процессы синтеза органических соединений обеспечивают переход озимых колосовых культур из фазы кущения в фазу колошения, что позволяет их сеять в сроки сева яровых зерновых культур.

Краткосрочные периоды до 12 часов колебания температуры в интервале от +5° … до -30°C обеспечивают устранение биопаузы в семенах, при которой в них не идет обмен веществ и ростовые процессы, необходимые для яровизации, то есть обеспечивает процесс яровизации.

Хранение до посева при температуре ниже 0°C создает условия «биопаузы», при которой останавливаются ростовые процессы, начавшиеся в семенах. Ростовые процессы ограничены набуханием, появлением бугорка или разрушением оболочки и появлением проростка. Семена в этой фазе роста можно подсушивать до 14%…16% содержания влаги без потери их жизнеспособности. В отсутствие доступа воды и при температуре ниже 0°C в семенах останавливаются все биологические процессы, а окислительно-восстановительные процессы протекают замедленно. Жизнеспособность семян сохраняется.

Анализ свойств совокупности признаков заявленного способа и свойств совокупности признаков обнаруженного прототипа и аналогов показал, что совокупности признаков заявленного способа проявляет новое свойство - максимальная реализация потенциала урожайности озимых колосовых культур.

Примеры конкретного выполнения способа.

Пример 1. Семена озимой пшеницы с предварительно определенной лабораторной всхожестью не менее 95%, например, сорта Победа селекции Краснодарского НИИСХ, на этапе предпосевной подготовки семян, затаривают в полихлорвиниловые мешки и укладывают на поддоны по три мешка в ряд и в три ряда. Семена, находящиеся в полихлорвиниловых мешках на поддонах, с помощью автокар погружают в воду на 0,5…1,0 минуту, температура которой равна +16…+20°C. Для погружения в воду используют специально сооруженный бассейн. Затем семена в мешках на поддонах достают из воды, ставят на площадку, давая стечь воде. После этого поддоны с мешками загружают в авторефрижератор и выдерживают при температуре +4°…+6°C в течение 2,5…3 суток, ставят на площадку. В это время в семенах начинается процесс деления клеток зародышей и вытягивания корешка и заростка. Семена набухают, разрывается их оболочка, что фиксируется визуально. Затем семена в мешках на поддонах помещают в авторефрижератор и держат при температуре -3°…-5°C в течение 35…50 суток. При этом в авторефрижераторе 1…3 раза в сутки изменяют температуру в интервале от +5° … до -30°C. В это время под действием режимных параметров и влияния генотипа озимой пшеницы в семенах протекает процесс синтеза органических соединений, которые необходимы для деления клеток зародыша, что вызывает смену вегетативных (ростовых) процессов на генеративные, обеспечивающие в последующем формирование колоса, количество колосьев и семян в одном колосе и выполненность семян.

Семена в полихлорвиниловых мешках на поддонах хранят до посева при температуре ниже 0°C, например, в интервале 0°…-5°C.

Весной при наступлении благоприятных погодных условий для посева яровых колосовых культур (пшеницы, ячменя, тритикале, ржи, овса) на площадях полей, отведенных под озимые и яровые колосовые культуры, проводят посев подготовленными семенами с заниженной нормой высева - 100…200 кг/Га. Предварительно перед посевом семена сушат до содержания в них влаги не выше 18%, что позволяет использовать для посева серийно выпускаемые сеялки без доработки их конструкции.

Пример 2. Предварительно, на этапе предпосевной подготовки семян, выполняют отбор всхожих семян озимого ячменя, например, сорта Кондрат селекции Краснодарского НИИСХ. Для этого их затаривают в полихлорвиниловые мешки, которые укладывают на поддоны. Затем мешки на поддонах погружают в воду, имеющую температуру +18°…+20°C на 3…4 часа. После этого семена в мешках на поддонах достают из воды, устанавливают на площадку и выдерживают при температуре воздуха +18°…+20°C 24 часа (сутки). Затем подвергают интенсивной сушке путем воздействия теплого воздуха. Потом в аспирационной колонке при скорости воздушного потока в интервале 3…5 м/с семена разделяют на две фракции. Легковесную фракцию семян используют для посева. Всхожие семена являются легковесной фракцией, поскольку увеличивают парусность. В них активизируются ферменты гидролиза запасных веществ эндосперма зародыша. Запасные вещества расходуются на дыхание и на получение энергии, необходимой для прорастания зародыша в начальный период. Кроме того, семена начинают набухать, увеличивая свой объем. Тяжеловесная фракция семян может быть вторично подвергнута этой технологической операции, в результате которой может быть выделено еще определенное количество всхожих семян.

Затем всхожие семена затаривают в полихлорвиниловые мешки, укладывают на поддоны и с помощью автокар погружают в воду на 0,5…1,0 минуту, температура которой равна +16…+20°C. Затем поддоны с мешками загружают в авторефрижератор и выдерживают при температуре +4°…+6°C в течение 2,5…3 суток.

После этого семена в мешках на поддонах держат при температуре -3°…-5°C в течение 35…40 суток. Для озимого ячменя на выполнение этой технологической операции этого времени достаточно. При этом в авторефрижераторе 1…3 раза в сутки изменяют температуру в интервале от +5° … до -30°C.

Потом семена в полихлорвиниловых мешках на поддонах хранят до посева при температуре ниже 0°C.

Весной при наступлении благоприятных погодных условий для посева яровых колосовых культур (пшеницы, ячменя, тритикале, ржи, овса) на площадях полей, отведенных под озимые и яровые колосовые культуры, проводят посев подготовленных семян с заниженной нормой высева - 100…200 кг/Га.

Использование предлагаемого способа посева озимых колосовых культур в сравнении с известными способами позволит:

полностью устранить вероятность вымерзания озимых колосовых культур и затраты на «ремонт» посевов путем подсева или пересева другими культурами, например горохом, яровым ячменем и яровой пшеницей; устранить воздействие на посевы озимых колосовых культур переносчиков вирусов (насекомых) и болезней в период года с сентября по март месяцы; не будет необходимости вносить азотные удобрения в связи с нитрификационными процессами в почве в весенний период, в результате которых азот накапливается в почве; период возделывания культур в севообороте осенью увеличится (до декабря в условиях Краснодарского края).