Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу возделывания сахарной свеклы на дерново-подзолистых почвах в погодно-климатических условиях Чувашской Республики, и предназначено для повышения валового сбора корнеплодов при сохранении процентного содержания в них сахарозы.

Известен способ возделывания сахарной свеклы, основанный на предпосевной обработке почвы, рядковом посеве и обработке почвы до всходов свеклы. При этом посев проводят по четырехрядной схеме с комбинированной шириной междурядий 20×40×20 см и технологической колеей [1]. Отличительным признаком предложенного способа является схема посева сахарной свеклы и отсутствие в технологии возделывания культуры использования регуляторов роста.

Также известен способ предпосевной обработки семян и растений сахарной свеклы в период вегетации водным раствором глицина с концентрацией препарата 45-55 мг/л. При этом расход раствора глицина на опрыскивание составляет 300-350 л на 1 гектар посевов сахарной свеклы. При использовании предлагаемого способа достигается активизация естественных защитных механизмов корнеплодов сахарной свеклы, усиливается синтез пластических веществ, за счет чего ускоряются сроки наступления технической спелости, увеличивается урожайность корнеплодов, но снижается сахаристость сахарной свеклы [2].

Существует способ стимуляции роста и развития корнеплодов сахарной свеклы, включающий предпосевное замачивание семян и двукратное опрыскивание вегетирующих растений водным раствором янтарной кислоты в концентрации 400 мг/л. Янтарная кислота стимулирует повышение продуктивности сахарной свеклы и ее устойчивость к заболеваниям листового аппарата [3]. Недостаток предложенного способа заключается в том, что данный препарат не обеспечивает необходимой устойчивости корнеплодов сахарной свеклы к заболеваниям, а также сохранения в них сахаристости, характерной для сорта.

В научной литературе описан способ стимуляции роста и развития корнеплодов сахарной свеклы, предусматривающий предпосевное замачивание семян и двукратное опрыскивание посевов сахарной свеклы водным раствором белкового стимулятора - продуктом гидролиза коллагенсодержащего сырья, включающим 8 аминокислот и низкомолекулярные пептиды - Белкозином М в концентрации 125-175 мг/л [4]. Недостатком данного способа является то, что данный препарат не обеспечивает необходимую устойчивость к заболеваниям в период вегетации и хранения, а также прибавки урожайности и сахаристости. Кроме того, в силу своего химического состава Белкозин М при растворении в воде неустойчив и за небольшой период времени (до нескольких часов) образует в воде гелеобразный осадок, что требует сжатых сроков обработки, а в случае их нарушения приводит к значительному снижению эффекта от действия стимулятора.

Запатентован способ регулирования роста сахарной свеклы, предусматривающий обработку посевов сахарной свеклы путем опрыскивания растворами 3-[(4-метил-фенил)карбоксамидо]-1,4,6-триметил-5-R-пиразоло-[4,5-b] пиридинов в фазу 6-8 листьев и при смыкании в рядках [5]. Недостатками известного способа являются длительность процесса получения органического соединения и соблюдение специальных мер безопасности при опрыскивании посевов сахарной свеклы.

Известен способ возделывания сахарной свеклы, включающий предпосевную обработку семян 20-50% экстрактом из прорастающих семян озимой пшеницы в течение 24-36 ч при температуре 18-20°C. Для замачивания 1 ц семян сахарной свеклы проращивают 12-30 кг семян пшеницы. Экстракт хранят в темном месте в стеклянной таре не более 3 суток [6]. Недостатками известного способа являются его трудоемкость, недостаточная эффективность защиты сахарной свеклы от поражения церкоспорозом, пероноспорозом, эризифозом и ржавчиной, а также ограниченные сроки хранения биопрепарата.

Известен способ выращивания сахарной свеклы, включающий опрыскивание вегетирующих растений 3-4 раза, начиная с фазы появления 8-10 листьев, водным раствором препарата ГибберРОС с концентрацией 50-100 мг/л в дозе 15-30 г/га. Способ обеспечивает прибавку урожая сахарной свеклы на 23-25% и снижение поражаемости растений церкоспорозом, пероноспорозом, эризифозом и ржавчиной [7]. Недостатками известного способа являются его трудоемкость, длительность процесса получения полигиббереллинового биопрепарата.

Запатентован способ возделывания сахарной свеклы, который включает обработку вегетирующих растений биопрепаратом, содержащим смесь суспензий штаммов Pseudomonas species 7Г, 7Г2К, и 17-2, взятых в соотношении 1:2:1 с концентрацией 2,0-2,4×10¹⁰ кл/мл. При этом дополнительно осуществляют стадию предпосевной обработки семян из расчета 50-75 мл суспензии на 1 т семян, а обработку вегетирующих растений - из расчета 50-75 мл/га [8]. Способ позволяет снизить заболеваемость и увеличить урожайность растений, но не оказывает существенного влияния на повышение сахаристости корнеплодов.

Наиболее ближайшим к заявляемому способу прототипом является способ возделывания сахарной свеклы, включающий предпосевную обработку семян или вегетирующих растений регулятором роста «Альбит», представляющим собой вязкую текучую пасту, содержащую гидролизат живых бактерий Pseudomonas aureofaciens 18-20; гидролизат бактерий Bacillus megaterium 39-40; раствор макро- и микроэлементов; хвойный экстракт; хлорофилло-каротиновую пасту. При предпосевной обработке семена обрабатывают раствором препарата до полного смачивания их поверхности при норме расхода 30-40 г/т семян, а при обработке вегетирующих растений - 30 г/га посевов, при этом первую обработку вегетирующих растений проводят в период смыкания рядков, а вторую - через 20 дней после первой [9]. Способ позволяет повысить урожай корнеплодов на 18-31% и снизить поражение растений церкоспорозом. Недостатками известного способа являются трудоемкость получения препарата, высокие нормы его расхода и низкая эффективность способа в отношении защиты растений от грибных и бактериальных болезней.

Заявляемое изобретение направлено на решение следующей задачи - разработку способа повышения урожайности сахарной свеклы на дерново-подзолистых почвах в погодно-климатических условиях Чувашской Республики путем использования удобрений и регуляторов роста.

Задача решается тем, что предложенный способ повышения урожайности корнеплодов сахарной свеклы с целью последующего извлечения из них сахарозы включает подбор районированных в Чувашии сортов и гибридов сахарной свеклы; предпосевную обработку семян и обработку вегетирующих растений регуляторами роста в фазе 4-5 пар настоящих листьев; совокупное применение междурядной обработки с двукратным дробным внесением комплексных минеральных удобрений и химической прополки гербицидами с оптимальной схемой для Волго-Вятского региона посева.

Новизна предложенного технического решения и изобретательский шаг заключаются в том, что до сих пор в имеющихся рекомендациях по возделыванию сахарной свеклы данную культуру предполагалось выращивать лишь на черноземах и, в крайнем случае, темно-серых лесных почвах.

Авторами впервые разработана технологическая схема возделывания корнеплодов сахарной свеклы на малогумусовых дерново-подзолистых почвах Чувашской Республики, которая включает: минимальную обработку почвы, основанную на разноглубинном дисковании и лущении предшественника на глубину 6-10 см БДМ-6 и ПЛЛ-10-25; предпосевную культивацию на 8-10 см культиватором КБМ-10,8; посев комбинированным посевным агрегатом Amazone; предпосевную обработку семян сахарной свеклы водными растворами препаратов Байкал ЭМ 1 в 0,005% концентрации, Циркон - 0,00048%, Эпин - 0,0005% концентрациях; двукратное рыхление междурядий и обработку гербицидами «Бетанал трио» (1,2 л/га)+«Карибу» (30 г/га), «Бетарен» Экспресс AM и «Пантера» в дозе 1,0 л/га и «Лорнета» 0,3 л/га (или их аналогов); дробное внесение минеральных удобрений в дозах N₆₀P₆₀K₆₀ и N₆₀P₃₀K₃₀ при посеве и перед первой междурядной обработкой соответственно. Кроме этого, во время вегетации рекомендуется опрыскивание рабочими растворами регуляторов роста из расчета 300 л/га в фазе 4-5 пар настоящих листьев и при смыкании листьев растений сахарной свеклы в рядках.

Исследования проводились на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах с низким содержанием гумуса (1,95%), высоким содержанием подвижного фосфора (170 мг/кг) и обменного калия (140 мг/кг), слабокислой реакцией почвенного раствора (6,2). Объектом исследования явился сорт сахарной свеклы Рамонская односемянная РМС-73.

Чувашская Республика по теплообеспеченности относится к умеренному поясу, а по увлажнению - к незначительно засушливой подзоне засушливой зоны (гидротермический коэффициент 1,1-1,2). Средняя годовая температура воздуха составляет 2,9-3,1°C; сумма положительных температур выше 10°C - 2100-2350°C; сумма осадков - 220-380 мм; продолжительность вегетационного периода (среднесуточные температуры 5°С и выше) большинства культурных растений в республике составляет не более 170-175 дней; устойчивый снежный покров появляется во второй декаде ноября и удерживается в течение 145-155 дней.

Полевые и производственные опыты для оценки способа повышения урожайности корнеплодов сахарной свеклы путем использования регуляторов роста Альбит, Байкал ЭМ 1, Циркон и Эпин были проведены с мая по октябрь 2010-2013 гг. Годы проведения полевых исследований отличались как по теплообеспеченности, так и по количеству осадков, что позволило наиболее полно изучить сформировавшиеся агроценозы сахарной свеклы.

Результаты лабораторных исследований, проведенных на семенах сахарной свеклы, показали высокую эффективность регуляторов роста Байкал ЭМ 1, Циркон и Эпин для повышения энергии прорастания и всхожести, которые определялись по методике, описанной в ГОСТе 22617.2-94, «Семена сахарной свеклы. Методы определения всхожести, одноростковости и доброкачественности» (табл. 1; 2).

В целом, обработка семян сахарной свеклы регуляторами роста позволяет ускорить появление единичных всходов и сокращает сроки появления основной массы всходов (табл. 3). Так, при предпосевной обработке биопрепаратами Байкал ЭМ 1 и Эпин первые всходы на делянках появились уже на 10-й день. Фаза «вилочки» у таких растений наступает на 13-й день, что в дальнейшем способствует появлению настоящих листьев на 4-5 день в начале вегетации.

Семена сахарной свеклы, обработанные регуляторами роста Байкал ЭМ 1, Циркон и Эпин, отличались ранними дружными всходами и скорейшим прохождением фенофаз развития растения - фазой «вилочки», формированием 1-й, 2-й, 3-й, 4-й и 5-й пар листьев, смыканием листьев в рядках и междурядьях, достижением биологической и технической спелости по сравнению с контрольным вариантом. Из чего ясно прослеживается тенденция к повышению скорости ростовых процессов у растений, обработанных данными регуляторами роста. При этом наибольший ростостимулирующий эффект авторами отмечен у регуляторов роста Байкал ЭМ 1 и Эпин (табл. 4).

В свою очередь, увеличение скорости жизненных процессов в растениях, обработанных биопрепаратами Байкал ЭМ 1, Циркон и Эпин, внешне вылилось в преобладании опытных растений над контрольным вариантом по таким показателям, как высота растений - на 2,1-2,8 см; средняя длина листа - на 2,5-2,8 см; средняя ширина листа - 1,0-1,5 см; площадь листовой поверхности - 0,09-0,12 м²/м², длина корнеплодов сахарной свеклы - на 0,5-0,8 см (табл. 5-6).

Все вышеперечисленное, в конечном итоге, положительно сказалось на продуктивности опытных растений сахарной свеклы. Максимальная (32,3 т/га) урожайность корнеплодов была получена на варианте с применением регулятора роста и развития растений Эпин, а минимальная (28,5 т/га) - на контрольном варианте (табл. 7). Что касается сахаристости, то на всех опытных вариантах с использованием биопрепаратов Байкал ЭМ 1, Циркон и Эпин сахаристость увеличивалась на 0,1% по сравнению с контролем.

Таким образом, максимальный (5,59 т/га) сбор сахара обеспечивал вариант с использованием регулятора роста Эпин, а минимальный (4,90 т/га) - контрольный вариант с препаратом Альбит.

На следующем этапе мы рассчитали экономические показатели использования регуляторов роста при возделывании сахарной свеклы, которые также показали преимущества Великана перед имеющимися аналогами (табл. 8).

Наивысший (46,4%) уровень рентабельности был получен при обработке семян и растений сахарной свеклы регулятором роста Эпин. На 1,5 и 6,4% ему уступали варианты с обработкой биопрепаратами Байкал ЭМ 1 и Циркон. Наименьший (32,3%) уровень рентабельности авторами был отмечен на контрольном варианте.

При изучении агрохимических показателей почв авторами обнаружена положительная динамика в содержании и накоплении некоторых элементов питания (азота и фосфора), а также их соединений после использования Байкала ЭМ 1 (табл. 9). Последнее связано с присутствием в используемом биопрепарате микроорганизмов, способных связывать атмосферный азот в нитратные соединения и переводить труднорастворимые компоненты почвы в усвояемые для растений формы, что в дальнейшем оказывает непосредственное влияние на урожай и качество продукции.

В свою очередь, микроорганизмы и почвенная биота способствовали улучшению и агрофизических показателей дерново-подзолистых легкосуглинистых малогумусовых почв в агроценозах сахарной свеклы Чувашской Республики (табл. 10).

В целом, можно констатировать положительную динамику изменений происходящих в почве процессов биотрансформации органического вещества, что особенно важно при интенсификации сельскохозяйственного производства для сохранения качественных показателей плодородия малогумусных земель Поволжья.

Источники информации

1. Патент РФ №2090029, класс А01В 79/02, 20.09.1997.

2. Патент РФ №2337544, класс A01N 37/44.

3. Дворянкин Е.А. Влияние стимуляторов роста на развитие болезней сельскохозяйственных культур // Сахарная свекла, 2003, №4. - С. 29-31.

4. Сапронов Н.М., Морозов А.Н., Цуканов В.Н., Куцакова В.Е., Мурашев СВ. Биостим-М для повышения продуктивности и технологических качеств корнеплодов // Сахарная свекла, 2005, №6. - С. 27-28.

5. Патент РФ №2338377, классы А01Р 21, A01N 43/90.

6. АС СССР №540614, класс A01N 65/00, 23.03.81.

7. Патент РФ №2201680, класс A01N 63/04, 10.04.2003.

8. Патент РФ №2403719, класс A01N 63.

9. Патент РФ №2147181, класс A01N 63/00, 10.04.2000.