Результат интеллектуальной деятельности: Способ возделывания овощных культур в закрытых почвах

Изобретение относится к области агротехнологий и может быть использовано для восстановления плодородия почв, загрязненных остатками пестицидов и патологических микроорганизмов, а также в лесном хозяйстве и решении проблем защиты литосферы от ксенобиотиков.

Известен способ защиты почв и дерна, загрязненных пестицидами, путем разбрызгивания водной суспензии порошкообразного активного угля (АУ) с поверхностно-активными веществами, пеноудаляющими и суспендирующими агентами на поверхность почвы из расчета 4 л суспензии на 100 м² обрабатываемой площади (см. Патент США N 4585753, кл. B01J 20/20, B01J 10/26, опубл. 29.04.86 г.).

Недостатком известного способа является довольно низкая эффективность очистки почв, т.к. пористая структура АУ в значительной мере заблокирована органическими наполнителями, а, с другой стороны, исключение операции заделки АУ в почву приводит к его выдуванию с обработанной площади.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ возделывания сельхозкультур, включающий нанесение на почву субстрата: активного угля с соотношением объема микропор к суммарному объему пор 0,26-0,70, его заделку на глубину 1 -3 глубины высева семян и высев овощной тест-культуры, (см. Патент РФ №2129368, кл. A01N 25/32, А01В 29/02, опубл. 27.04.1999 г.).

Недостатком прототипа является низкая урожайность овощных культур в закрытых грунтах.

Техническим результатом (целью изобретения) является повышение урожайности овощных культур в закрытых грунтах.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом, включающим нанесение на почву субстрата и высев семян или рассады, отличающийся тем, что в качестве субстрата используют перепревшие опилки, карбонизат шелухи подсолнечника и активный уголь в соотношении (78-81):(18-21):(0,8-1,2) соответственно, в который добавляют рабочий раствор, содержащий биопрепарат - споры гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D в соотношении субстрат - рабочий раствор (97-99):(1-3), при этом рабочий раствор биопрепарата содержит 1⋅10¹¹-1⋅10¹⁴ спор гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D в литре раствора.

Отличие предложенного способа от прототипа состоит в том, что в качестве субстрата используют перепревшие опилки, карбонизат шелухи подсолнечника и активный уголь в соотношении (78-81):(18-21):(0,8-1,2) соответственно, в который добавляют рабочий раствор, содержащий биопрепарат - споры гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D в соотношении субстрат - рабочий раствор (97-99):(1-3), при этом рабочий раствор биопрепарата содержит 1⋅10¹¹-1⋅10¹⁴ спор гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D в литре раствора.

Авторам из патентной и научно-технической литературы не известен способ возделывания овощных культур в закрытых грунтах, где в качестве субстрата используют перепревшие опилки, карбонизат шелухи подсолнечника и активный уголь в соотношении (78-81):(18-21):(0,8-1,2) соответственно, в который добавляют рабочий раствор, содержащий биопрепарат - споры гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D в соотношении субстрат -рабочий раствор (97-99):(1-3), при этом рабочий раствор биопрепарата содержит 1⋅10¹¹-1⋅10¹⁴ спор гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D в литре раствора.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

Перепревшие опилки, взятые в качестве основы субстрата, являются более доступным материалом для усваивания спорами гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D, необходимым для роста семян или рассады.

Выбор карбонизата шелухи подсолнечника обусловлен тем, что в процессе заделки ее в перепревшие опилки она начинает перегнивать и, следовательно, дает пролонгированное питание спорам гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D.

Активный уголь выполняет важную функцию по обеспечению экологичности среды для развития и жизнедеятельности спор гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D, удаляя токсичные продукты его жизнедеятельности. Таким образом, весь материал субстрата работает как единый целый питательный блок для спор гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D и является широкодоступным материалом, а, кроме того, и утилизируемым растительным отходом.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Готовят основу субстрата: перепревшие опилки размером 0,1-0,3 мм, карбонизат шелухи подсолнечника размером 0,3-3,0 мм и активный уголь с размером частиц 0,1-1,5 мм в соотношении (78-81):(18-20):(0,8-1,2) соответственно, загружают их последовательно в аппарат смешения (типа корыта) и перемешивают в течении 5-15 минут.

Затем в выбранной емкости готовят водный рабочий раствор спор гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D (Т h), поддерживая его концентрацию в растворе на уровне 1⋅10¹¹-1⋅10¹⁴ микроорганизмов в литре раствора.

Загружают основу субстрата в аппарат смешивания (типа корыта), равномерно поливают его раствором биопрепарата Т h, после чего перемешивают в течение 5-15 минут для равномерного распределения микроорганизмов в основе субстрата.

Приготовленный субстрат закладывают соответственно выбранной для данного тепличного хозяйства технологии и производят посадку в него семян или рассады овощных культур.

Оценку повышения урожайности определяли в вегетационных опытах в камере искусственного климата (аналога теплицы с закрытым грунтом). Для высева тест-культуры использовали горшки вместимостью 600 г почвы, которые заполняли приготовленным субстратом и проводили выращивание растения. По истечении 30 суток оценивали среднюю массу тест-растения путем срезания зеленой массы по уровню верха горшка.

Возделывание по предлагаемому способу овощных культур в закрытых грунтах позволило повысить урожайность на 90-130%.

Пример 1. Берут 7,9 кг перепревших опилок, 20,88 кг карбонизата шелухи подсолнечника и 0,12 кг активного угля марки МеКС (ТУ 6-16-28-1611-95), что соответствует соотношению 78:21:1, и загружают их последовательно в аппарат смешения, после чего перемешивают лопатой в течение 5-15 минут. Затем берут 1 л воды и готовят рабочий раствор биопрепарата, поддерживая концентрацию спор гриба Т h в растворе 1⋅10¹¹ в литре раствора. Приготовленным раствором поливают основу субстрата при соотношении основы субстрата - водный раствор микроорганизмов в соотношении 97:3 и снова тщательно перемешивают в течение 5-15 минут. Закладывают приготовленный субстрат в вегетационный горшок и производят высев рассады томата, после чего устанавливают горшок в камеру искусственного климата. По истечении 30 суток производят учет наземной зеленой массы растения томата путем срезания вегетирующих растений по уровню края горшка и сравнивают эту массу с весом зеленой массы растения томат, выращенного на почве, полученой по прототипу (Пат.РФ №2129368).

Урожайность тест-растения томат в вегетационном опыте по предлагаемому способу была на 80% выше, чем у прототипа.

Пример 2. Проведение процесса как в примере 1, за исключением того, что соотношение компонентов основы субстрата: перепревших опилок, карбонизата шелухи подсолнечника и активного угля составляло 81:18:1. Рабочий раствор содержал 1⋅10¹⁴ спор гриба Т h, а соотношение основы субстрата и рабочего раствора составляло 97:3. В качестве тест-растения использовали редис.

Урожайность тест-растения редис в вегетационном опыте по предлагаемому способу была на 110% выше, чем у прототипа.

Пример 3. Проведение процесса как в примере 1, за исключением того, что соотношение компонентов основы субстрата: перепревших опилок, карбонизата шелухи подсолнечника и активного угля составляло 80:19,2:0,8. Рабочий раствор содержал 1⋅10¹² спор гриба Т h, а соотношение основы субстрата и рабочего раствора микроорганизмов составляло 98:2. В качестве тест-растения использовали томат.

Урожайность тест-растения томат в вегетационном опыте по предлагаемому способу была на 130% выше, чем у прототипа.

Пример 4. Проведение процесса как в примере 1, за исключением того, что соотношение компонентов основы субстрата: перепревших опилок, карбонизата шелухи подсолнечника и активного угля составляло 78:20,8:1,2. Рабочий раствор содержал 1⋅10¹² спор гриба Т h, а соотношение основы субстрата и рабочего раствора микроорганизмов составляло 98:2. В качестве тест-растения использовали томат.

Урожайность тест-растения томат в вегетационном опыте по предлагаемому способу была на 125% выше, чем у прототипа.

Таким образом, как следует из примеров 1-4, предлагаемый способ позволяет повысить урожайность овощных культур в закрытых грунтах на 80-130% по отношению к прототипу (Пат.РФ №2129368).

Многочисленные эксперименты в процессе разработки показали, что, если доля перепревших опилок в основе субстрата меньше 79, то повышение урожайности ниже вследствие снижения питательных свойств основы субстрата, а, если доля перепревших опилок более 81, то снижается период пролонгированности питательного субстрата.

Если доля карбонизата шелухи подсолнечника ниже 18, то также снижается период пролонгированности субстрата, если доля шелухи подсолнечника выше 21, то снижаются его питательные свойства.

Если доля активного угля в основе субстрата ниже 0,8, то споры гриба Т h плохо развиваются, т.к. недостаточно поглощаются их токсичные выделения. А, если доля активного угля выше 1,2, то идет уже поглощение питательных веществ, наработанных спорами гриба за счет сорбции их в микропорах активного угля.

Во всех случаях выхода за верхние или нижние интервалы долей компонентов в основе субстрата происходит снижение урожайности.

При снижении доли основы субстрата при пропитке рабочим раствором спор гриба Т h ниже 97 сокращается период пролонгированного питания растений, а, если она больше 99, то плохо работают споры гриба Т h ввиду их недостаточности; то же можно сказать, если доля спор гриба Т h в субстрате ниже 1, а, если доля спор гриба Т h выше 3, то это экономически нецелесообразно.

Относительно концентрации спор гриба Т h в рабочем растворе отмечено, что, если она меньше 1⋅10¹¹ в литре раствора, то их недостаточно для эффективной переработки основы субстрата, а, если концентрация спор гриба Т h выше 1⋅10¹⁴ в литре раствора, то они быстро перерабатывают основу субстрата, сокращая период продуктивного питания растений.

Таким образом из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.