Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОВОЩНЫХ И БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к овощеводству и бахчеводству, и может быть использовано для выращивания различных растений при наличии и отсутствии регулярного орошения.

Известен способ возделывания лотоса орехоносного в контейнерах, согласно которому семена или корневища высаживают в контейнеры, частично заполненные подготовленным субстратом, после посадки и развития растений их заливают водой, в период цветения и созревания растений вносят минеральные удобрения (RU 2479984 C1, МПК A01G 9/00 (2006.01), 2011).

Технический недостаток подобных способов: ограниченная область применения - возможность использования только при наличии воды в контейнерах для влаголюбивых культур.

Известна смесь для изготовления горшочков для рассады, включающая табачную пыль (70-80%), опилки, навоз, песок и минеральные удобрения, в почве горшочек разлагается (RU 2379880 C1, МПК A01G 9/10 (2006.01), 2008).

Технический недостаток такой смеси: крайне ограниченная область применения, поскольку табачная пыль - это отход производства табачных фабрик, количество которых незначительно.

Известен также способ выращивания овощных культур, включающий нарезку в почве борозды, размещение в ней органической мульчи, установку на нее лотка, посев семян или высадку рассады через отверстия в дне лотка, полив растений (RU 2322041 C1, МПК A01G 1/00 (2006.01), 2006).

Технический недостаток подобных способов: невозможность использования при отсутствии поливов, развитие корневой системы растений в среде без удобрений - ниже слоя мульчи (фиг.1), отсутствие средств и способов дополнительного стимулирования растений за счет, например, предпосевного замачивания семян в активной среде и использования нетрадиционных удобрений и сыпучих минералов при ограниченных севооборотах.

Техническая задача: расширение области применения путем выращивания растений при отсутствии регулярных поливов, поддержание плодородия почв при ограниченных севооборотах.

Технический результат: получение стабильных урожаев и приемлемых потребительских свойств возделываемых культур при снижении антропогенного воздействия на почву.

Согласно изобретению способ возделывания овощных и бахчевых культур включает размещение семени в смеси почвы и удобрений в разлагающемся в почве горшочке, проращивание семени и заделку горшочка в почву; горшочек изготавливают из глинистых минералов с сорбционными и ионообменными свойствами, в качестве удобрений используют переработанный по ферментно-кавитационному методу сорбционно-активный иловый осадок, перед размещением в горшочке семя замачивают в электрохимически активированном растворе, после чего смесь почвы и удобрений доводят до влажности 70-80%. Наряду с этим в качестве удобрений дополнительно используют сыпучие минералы-иониты; при приготовлении активированного раствора в исходную воду добавляют концентрат жидкого комплексного удобрения в количестве 2-3% по объему; в процессе вегетации овощных культур проводят их полив активированной водой.

Способ возделывания овощных и бахчевых культур поясняется чертежами, где на фиг.1 показан горшочек из глинистых минералов; на фиг.2 - заполнение горшочка смесью почвы и удобрений; на фиг.3 - размещение семени в смеси почвы и удобрений (в горшочке) после замачивания семени в активированном растворе; на фиг.4 - повышение влажности смеси почвы и удобрений в горшочке; на фиг.5 - проращивание семени в горшочке; на фиг.6 - заделка в почву горшочка с ростком.

Способ возделывания овощных и бахчевых культур реализуют следующим образом.

Для изготовления горшочков (фиг.1) используют преимущественно природные местные агроруды - глинистые минералы с сорбционными и ионообменными свойствами. Например, для условий Нижнего Поволжья, где в больших объемах выращивают овощные и бахчевые культуры, можно использовать хвалынские глины, залегающие примерно на 40% территории этого региона. В составе хвалынских глин в больших количествах находятся SiO₂ (до 60%) и Al₂O₃ (20-30%), присутствуют калийные К₂O, магниевые MgO и другие компоненты, а также карбонаты кальция (до 10%). В хвалынских глинах глинистая фракция находится в пределах 31-56%, что указывает на высокую физико-механическую активность глин. Среди обменных катионов в хвалынских глинах преобладают Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, это подтверждает высокую ионообменную активность глин и их благоприятное действие на биоту почвы. Хвалынские глины обладают также сорбционными свойствами - способны впитывать и удерживать влагу; в природе глины являются водоупором, а будучи использованы для изготовления горшочков, удерживают первоначальную влагу, а также «привлекают» влагу со стороны. При изготовлении горшочков к глинистым минералам можно добавлять высушенную и измельченную органику, например остатки соломы.

В дальнейшем описание способа приводится на примере возделывания тыквы. Перед посевом ее семян горшочек заполняют смесью почвы и удобрений (фиг.2). В качестве удобрений используют переработанный по ферментно-кавитационному методу сорбционно-активный иловый осадок. Названный метод предусматривает генерирование в перерабатываемом субстрате кавитации низкой интенсивности, обогащение субстрата кислородом и создание условий для бурного развития микроорганизмов, в частности ферментов. В результате в осадке содержатся доступные корням растений органика (15-16%), общие формы азота, фосфора, калия, подвижная сера и биогенные микроэлементы. Такой осадок обладает огромной сорбционной активностью - после его внесения в почву в качестве удобрения происходит аккумулирование из атмосферы воздуха и влаги и их длительное удержание (даже в условиях острой засухи). Дополнительно к этому в качестве удобрений используют сыпучие природные минералы-иониты, например глауконит и/или бентонит. Рекомендуемые соотношения почвы и илового осадка 1:(0,5-1,0); илового осадка и минералов-ионитов 1:(0,1-2,0). Иловый осадок имеется в избыточных количествах в каждом городе, в перспективе осадок будет перерабатываться по ферментно-кавитационному методу. Сыпучие минералы-иониты - это распространенное местное сырье.

Перед заделкой в смесь почвы и удобрений семена замачивают в электрохимически активированном растворе. Для этого в исходную воду добавляют концентрат жидких комплексных удобрений (ЖКУ) в количестве 2-3% по объему (определено экспериментально). После активации раствора получают анолит с ЖКУ и католит с ЖКУ. Замачивание семян можно проводить в одной из названных сред, для тыквы несколько больший эффект достигается при замачивании в анолите с ЖКУ. Для каждой культуры экспериментально определяют оптимальное время замачивания, для семян тыквы оно составляет 6-8 часов. Непосредственно после замачивания - без просушивания - семена заделывают в смесь почвы и удобрений в горшочке на рекомендуемую для данной культуры глубину, после чего смесь несколько утрамбовывают (фиг.3).

Далее смесь почвы и удобрений в горшочке однократно поливают - доводят влажность смеси до 70-80% (фиг.4). В качестве жидкости для полива используют полученный, но не задействованный при замачивании, католит с ЖКУ. Допустимо, но нежелательно, полив провести обычной водой. Замоченное и набухшее семя находится в активной и влажной среде и поэтому быстро прорастает (фиг.5). В единичных случаях горшочки с семенем, не давшем ростка, в дальнейшем не используют.

На поле, где предстоит размещение подготовленных горшочков с ростком, вносят минимальную дозу органических удобрений и выполняют культивацию. При достижении оптимальной температуры поля - в слое почвы до 10 см - горшочки с ростком растений заделывают в почву (фиг.6). По сравнению с традиционными технологиями расстояние между рядами и расстояние между растениями в ряду рекомендуется увеличить в два раза. Для тыквы эти расстояния можно принять 3×3 метра.

В процессе вегетации плети растений тыквы могут формировать свои небольшие корни, это допустимо. Но основное питание растения получают от корневой системы в горшочках. Сами горшочки будут постепенно разлагаться в почве и становиться дополнительным источником питания для корней и почвенных микроорганизмов. Сорбционно-активный иловый осадок и минералы-иониты, находящиеся в горшочках, а также глинистые минералы самих горшочков с сорбционными и ионообменными свойствами обеспечивают:

- аккумулирование из атмосферы и длительное удержание воздуха и влаги;

- повышение ионообмена между материнской почвой (пашня) и названными ионитами, снабжение ризосферы вокруг корней набором микроэлементов;

- улучшение структуры и водно-воздушного баланса смеси почвы и удобрений вокруг корневой системы;

- стимулирующее воздействие на почвенную микрофлору;

- миграцию активных частиц наноуровня от проросшего семени и корней в стебли (плети) и плоды.

Таким образом, при возделывании овощных и бахчевых культур согласно предлагаемому способу достигается интенсивное и разнообразное питание корневой системы не за счет удобрений и «стимулирующих добавок» по всему полю, а непосредственно в местах заделки семян в почву (в горшочках). Это особенно важно при возделывании бахчевых культур, для которых расстояние между рядами и расстояние между растениями в ряду увеличивается и может достигать 3 метра. Соответствующие расстояния для овощных культур также увеличиваются. Бахчевые культуры теплолюбивы и теплоустойчивы, поэтому первоначальной влаги в горшочках и влаги, которую аккумулируют иловый осадок и минералы-иониты, достаточно для всего вегетационного цикла этих растений. В засушливое лето овощные культуры желательно несколько раз в сезон полить - дополнительно к тем «запасам», которые себе создает содержимое горшочков и сами горшочки. Но полив целесообразно проводить не по всему полю, а непосредственно под корень; дополнительный эффект фиксируется, если поливы проводить не обычной, а активированной водой - католитом без ЖКУ (пункт 4 формулы изобретения).

Наряду с этим существенный эффект достигается за счет предпосевного замачивания семян в электрохимически активированном растворе - анолите с ЖКУ. При замачивании семя - его зародыш и эндосперм - насыщается активными и биогенными частицами наноуровня. После заделки в смесь почвы и удобрений - непосредственно после замачивания, а также после полива содержимого горшочка католитом с ЖКУ, семя, а затем корни, стебли (плети) и плоды подвергаются воздействию этих частиц. Это способствует не только интенсивному развитию растений, но и их «оздоровлению» за счет подавления патогенных спор и вирусов.

В итоге предлагаемый способ обеспечивает получение стабильных урожаев в засушливых условиях и на бедных землях - при ограниченных севооборотах, снижении антропогенной нагрузки на почву, экономии посевного материала и удобрений, повышении потребительских свойств плодов возделываемых культур.