Результат интеллектуальной деятельности: Способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур с помощью жидкого органического удобрения на основе микроводорослей

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биологическому земледелию и растениеводству.

Известен способ повышения урожайности зерновых культур - патент на изобретение № (19) RU (11) 2474101 (13) С2 от 15.03.2011 г. Способ состоит в обработке семян и растений яровой пшеницы в фазе кущения и фазе трубкования препаратом, который готовят из зерна яровой пшеницы сорта «МиС» из питомника первого года размножения путем пятидневного настаивания 10 г размолотых семян в 10 мл 96% этилового спирта, после чего в настой добавляют 10 мл 96% этилового спирта и настаивают еще 14 дн, после чего настой сливают, отжимают и фильтруют осадок, из которого готовят препарат в сотенных разведениях на основе дистиллированной воды. Обработку проводят при температуре 19-24°С с расстояния 30-40 см при втором сотенном разведении препарата для семян яровой пшеницы и при третьем сотенном разведении препарата для растений яровой пшеницы в фазе кущения и фазе трубкования. Способ позволяет повысить биологическую активность зерна и растений в различных фазах развития.

Недостатком способа является использование зерна яровой пшеницы, в котором содержится низкое количество питательных веществ, необходимых для роста и развития растений.

Технической задачей изобретения является повышение урожайности сельскохозяйственных культур при обработке посевного материала и некорневой подкормки в период вегетации.

Техническая задача решается путем использования суспензии микроводоросли Chlorella vulgaris, которую получают интенсивным культивированием в биореакторах открытого неглубинного типа при следующих условиях: постоянное освещение в области фотосинтетически активной радиации (ФАР) 100-200 Вт/м², слой освещения суспензии 4-10 см, смесь сжиженного углекислого газа 10-20 г/л суспензии в сутки, постоянное волновое перемешивание, высокоминерализованная питательная среда Тамийя с повышенным содержанием макро- и микроэлементов. Культивирование проводят на воде, отвечающей санитарно-эпидемиологическим показателям, предъявляемым к качеству питьевой воды, культивирование проводят в бактериологически чистых производственных условиях, исключающих возможность присутствия в суспензии посторонней микрофлоры.

При наступлении в процессе культивирования линейной фазы роста и содержании сухой биомассы 1,5-2,0 г в 1 л суспензии, ее сливают. В этот период суспензия отличается максимальной биологической активностью и жизнеспособностью клеток с максимальным содержанием аминокислот, макро- и микроэлементов, углеводов, каротиноидов и витаминов.

Полученную суспензию подвергают экстрагированию химическим способом для разрушения клеточной оболочки и получения клеточных органических веществ высокой биологической ценности. Осадок отделяют от примесей через систему фильтрации.

Суспензию используют для обработки семян в дозе 4–6 л/т и некорневой подкормки сельскохозяйственных культур в дозе 2 – 6 л/га в условиях закрытого и открытого грунта.

Жидкое органическое удобрение на основе микроводоросли (ЖОУМ) используют в сельскохозяйственном производстве как в закрытом, так и в открытом грунте для обработки семян и некорневой подкормки в течение вегетации растений.

ЖОУМ компенсирует дефицит элементов питания в процессе роста и развития растений, что позволяет увеличить урожайность сельскохозяйственных культур.

Сущность способа поясняется следующими примерами.

Пример 1. Исследования проводились в полевых условиях в севообороте со следующим чередованием культур: 1.Чистый пар. 2.Озимая пшеница. 3.Сахарная свекла. 4. Яровой ячмень. Сорт озимой пшеницы - Гром. Для посева использовались семена, отвечающие требованиям 1-го класса посевного стандарта с поштучной нормой посева - 5 млн всхожих зерен на1 га. Способ посева - рядовой сеялкой СН-16 с последующим прикатыванием кольчато-шпоровыми катками. Глубина заделки семян - 4-5 см. Схема полевого опыта и содержание вариантов:

1. Контроль (без ЖОУМ);

2. ЖОУМ (6 л/т) обработка семян

3. ЖОУМ (6 л/т) обработка семян + ЖОУМ (6 л/га) некорневая подкормка в фазу кущения.

Повторность в опыте 3-кратная, варианты располагались систематически в один ярус. Делянки имеют форму вытянутого прямоугольника с учетной площадью 100 м². Фон минерального питания - N₃₀P₃₀K₃₀. Обработку семян ЖОУМ проводили за 1 день до посева ранцевым опрыскивателем, затем семена подсушивали в затененном помещении. Некорневую подкормку озимой пшеницы проводили ранцевым опрыскивателем согласно схеме опыта.

За период исследований проводились фенологические наблюдения, определяли густоту стояния растений, биологическую урожайность: число растений на квадратном метре, число общих и продуктивных стеблей, число зерен в колосе, массу 1000 семян. Для определения структуры урожая за один-два дня до начала уборки озимой пшеницы с каждой делянки отбирали по 4 сноповых образца. После просушки снопов определяли число растений на квадратном метре, кустистость общую и продуктивную. Уборку и учет урожая проводили самоходным комбайном "Сампо" прямым комбайнированием.

В результате проведенных исследований установлено, что обработка семян и посевов озимой пшеницы ЖОУМ оказывает положительное воздействие на рост и развитие озимой пшеницы: увеличивает полевую всхожесть семян, улучшает перезимовку растений, повышает урожайность зерна (табл. 1). При обработке семян и вегетирующих растений озимой пшеницы в фазе кущения ЖОУМ, фаза колошения наступила на 2 дня раньше, чем в контрольном варианте.

Осенний подсчет густоты стояния озимой пшеницы (сентябрь 2015 г. ) показал, что обработка семян ЖОУМ повышает полевую всхожесть семян на 3,3%, стимулирует кущение озимой пшеницы: количество стеблей перед уходом в зиму составило 472 шт./м² при количестве стеблей в контрольном варианте равном 442 шт./м².

Весенний подсчет густоты стояния озимой пшеницы 23.04.2016 г. свидетельствует о положительном влиянии ЖОУМ на перезимовку растений озимой пшеницы. Обработка семян ЖОУМ повышала процент перезимовки озимой пшеницы на 5,1% (табл. 2).

Обработка семян ЖОУМ увеличивала количество продуктивных стеблей с 512 ш/м² (в контрольном варианте) до 530 шт./м², озерненность колоса не изменялась, натура зерна увеличивалась незначительно (табл. 3). Более высокие показатели структуры урожая относительно контрольного варианта отмечены при использование ЖОУМ для обработки семян и некорневой подкормки в фазу начала кущения: количество продуктивных стеблей на 27 шт/м², озерненность колоса на 0,8 шт, натура зерна изменялась незначительно.

Учет урожая озимой пшеницы с использованием ЖОУМ для обработки семян и некорневой подкормки показал, что с его использованием урожайность зерна озимой пшеницы увеличивается с 53,4 ц/га на контроле, до 54,2 ц/га на варианте с обработкой семян ЖОУМ и до 57,3 на варианте обработка семян ЖОУМ + некорневая подкормка ЖОУМ в фазу начала кущения растений озимой пшеницы (табл. 4). Эффективность препарата ЖОУМ была выше от обработки семян и некорневой подкормки, что на 3,9 ц/га выше по сравнению с контролем.

Пример 2. Исследования проводились в полевых условиях в севообороте со следующим чередованием культур: 1.Вико-овсяная смесь. 2.Озимая пшеница. З.Соя. 4. Яровой ячмень. Сорт ярового ячменя - Суздалец. Для посева использовались семена с нормой посева 5 млн всхожих зерен на 1 га. Глубина заделки семян - 4-5 см.

Схема полевого опыта и содержание вариантов:

3. Контроль (без ЖОУМ);

4. ЖОУМ некорневая подкормка в фазу кущения 4 л/га.

Биологическая оценка ЖОУМ проводилась в производственных условиях ФГУП Учхоз Знаменское на площади 18 га. Препарат ЖОУМ применялся согласно рекомендуемой дозы - 4 л/га в качестве некорневой (листовой) подкормки опрыскивателем ОПН-2000 с расходом рабочего раствора 200 л/га. Уборку и учет урожая проводили самоходным комбайном «Палессе» прямым комбайнированием с последующим взвешиванием зерна с 18 га.

Использование ЖОУМ для некорневой подкормки в фазу начала кущения позволило увеличить урожайность зерна ячменя до 31,6 ц/га выше, что на 5,2 ц/га выше по сравнению с контрольным вариантом (табл. 5).