способ предпосевной обработки семян кукурузы

Формула изобретения

Способ предпосевной обработки семян кукурузы, включающий намачивание их в водном растворе биологически активного вещества, в качестве которого используют бишофит, отличающийся тем, что семена кукурузы помещают в подогретый при 70...90°С солевой раствор бишофита плотностью 1,25...1,35 г/см³ и воздействуют вибрацией с частотой 15,0...35,0 Гц в течение 15...30 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при возделывании кукурузы на зерно и ее гибридов на силос.

Наиболее близким способом по своей сущности к заявленному изобретению относится способ предпосевной обработки семян, включающий воздействие на семена жидкой средой, содержащий стимулятор всхожести семян в концентрации 0,01.., 0,05%, в котором, согласно изобретению, в качестве стимулятора роста используют натриевые соли алкилароматических сульфокислот формулы CnH₂n+1ArSO₃Na, где n= 8-12; Аr - остаток ароматического углеводорода, а воздействие осуществляют в течение 8-24 ч (RU, патент 2058699 С1, МПК⁶ А 01 С 1/10, А 01 N 35/00. Способ предпосевной обработки семян.//Галифанов Г.Г., Реджепов О. , Агаджанов Г.М., Нурсахатов О.С. (RU). - 5058753/15. Заявлено 14.08.1982. Опубл. 27.04.1996).

Плод кукурузы - зерновка, обычно голый, крупный, в зависимости от группы и сорта (гибрида) белого, кремового, желтого, оранжевого, красного цвета. Масса 1000 зерен у мелкосемянных гибридов (сортов) - 100-150, у крупносемянных - 300-400 г. В початке образуется от 200 до 1200 зерен. В благоприятных условиях усиливаются ростовые процессы, замедляется старение верхушечной меристемы початков, что способствует формированию крупных початков и зерен.

Поверхность семян кукурузы покрыта плотной пленкой. Натриевые соли алкилароматических сульфокислот не проникают в тело семени кукурузы.

Известен способ предпосевной подготовки семян сельскохозяйственных культур, включающий обработку семян коллоидной суспензией малых частиц металлов, в котором в качестве коллоидной суспензии малых частиц металлов используют коллоидные суспензии продуктов восстановления неорганических соединений железа в концентрации 10^-2-10^-5% (RU, патент 2056084 С1, М.кл⁶ А 01 С 1/00. Способ предпосевной подготовки семян.//Г.Э. Фолманис (RU). - 9300907/15. Заявлено 23.02.1993. Опубл. 20.03.1996).

Эффективность этого способа предпосевной обработки семян кукурузы незначительна, т. к. поверхность семян насыщается соединениями железа, в чем семена и ростки на первом этапе меньше всего нуждаются. Это доказывается распределением элементов питания по органам кукурузы, показанных в таблице 1.

Известен способ предпосевной обработки труднопрорастаемых семян бобовых трав, включающий предварительное замачивание семян при определенной температуре и химическую обработку, в котором, согласно изобретению, предварительное замачивание семян ведут в воде в течение 1,5-2,0 ч, а химическую обработку в 45-50%-ном растворе гашеной извести в течение 2,0-2,5 ч (RU, патент 2092002 С1, М.кл.⁶ А 01 С 1/00. Способ предпосевной обработки труднопроизрастаемых семян бобовых трав.//С.А. Бекузарова, А.Т. Доева и А.А. Атаев (RU). - 93039137/13. Заявлено 30.07.1993. Опубл. 10.10.1997).

В данном способе применительно к предпосевной обработке семян кукурузы заслуживает внимание их замачивание в течение 1,5-2,0 часов. Однако химическая обработка семян кукурузы гашеной известью приводит к полной гибели зародышей и ожогу оболочек. Ко времени созревания зародышевого мешка семяпочки кукурузы стенки завязи достигает значительной толщины и состоит до превращения ее в перикарпит из клеток паренхимы и эпидермиса. Строение стенок завязи изменяется и дифференцируется постепенно. Это длительный процесс, который в природе начинается с оплодотворения семяпочки и заканчивается созреванием зерна. В растворе гашеной извести зародыш погибает в течение нескольких секунд.

Кроме названных приемов известен способ подготовки к посеву семян сои, включающий увлажнение, томление и сепарацию, в котором увлажнение проводится путем замачивания в воде в течение 2-30 мин, томление не менее 10 мин, а сепарация осуществляется в жидкости плотностью 1050-1250 кг/м³ с последующим подсушиванием; томление приводится до окончания набухания семян, а в качестве сепарирующей жидкости используется солевой раствор (RU, патент 2132120 С1, М.кл⁶ А 01 С 1/00. Способ подготовки к посеву семян сои.//Н.В. Грищенко и Е. С. Дроздов (RU). - 98103658/13. Заявлено 02.03.1998. Опубл. 27.06.1999).

Как указывалось выше масса 1000 семян кукурузы крупноплодных сортов и гибридов не превышает 400 г. Все семена - полноценные и щуплые - тонут в солевом растворе и таким образом не удается разделить полноценные семена от семян, поврежденных и щуплых. Масса 1000 семян гибрида кукурузы РОСС-144, возделываемой в условиях орошения в Волгоградской области, составляет 0,145. . . 0,163 кг при урожайности 6,11...7,75 т/га. Количество зерен на одно растение кукурузы составляет 496... 558 штук. Масса снимаемого зерна с 1-го стебля (растения) достигает 72...91 г.

Наиболее близким способом к заявленному объекту относится способ предпосевной обработки семян овощных культур, включающий намачивание их в водном растворе биологически активного вещества, в котором, с целью повышения всхожести, энергии прорастания семян и урожайности, в качестве биологически активного вещества используют бишофит в концентрации 0,01-0,50%, а намачивание ведут при температуре 25^oС в течение 144 ч (RU, патент 1800932 A3, М.кл.⁵ А 01 С 1/00, А 01 N 61/00. Способ предпосевной обработки семян овощных культур.//Г.Н. Лепилин и М.С. Горовой (СССР). - 4924257/15. Заявлено 03.04.1991. Опубл. 07.03.1993, Бюл. 9//Открытия. Изобретения. - 1993. - 9).

Этот способ предпосевной обработки семян овощных культур нами принят в качестве наиближайшего аналога.

К недостаткам этого способа предпосевной обработки семян относятся низкая эффективность использования рапы Волгоградских месторождений и чрезмерно растянутые сроки (6 суток) подготовки семян для посева.

Сущность заявленного изобретения состоит в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - получение устойчивых к температурным перепадам растений кукурузы в период посев-всходы и защита проросших растений от болезней.

Технический результат - повышение урожайности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе предпосевной обработки семян кукурузы Zea mays L., включающем намачивание их в водном растворе биологически активного вещества, в качестве которого используют бишофит, согласно изобретению, семена кукурузы помещают в подогретый при температуре +70...+90^oС солевой раствор бишофита плотностью 1,25... 1,35 г/см³ и воздействуют вибрацией с частотой 15,0... 35,0 Гц в течение 15... 30 минут.

За счет высокой температуры и плотности раствора бишофита, а также воздействие вибраций из микропор с поверхности семян кукурузы выдавливаются пузырьки воздуха. Освободившиеся поры заполняются микро- и макроэлементами из раствора бишофита. Поверхность семян кукурузы покрывается пленкой парафина и раствора бишофита. При такой обработке семена кукурузы приобретают устойчивость к болезням при холодной весне, силу роста и в конечном итоге сильные растения способствуют формированию устойчивых урожаев зеленой массы и зерна кукурузы. Этим достигается вышеуказанный технический результат.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлено устройство для осуществления способа предпосевной обработки семян кукурузы раствором чешуированного технического хлористого магния - бишофита формулы MgCl₂6Н₂О.

Предлагаемый способ предпосевной обработки семян кукурузы реализуют следующим образом

Эффективность предлагаемого способа обработки рассмотрим на примерах возделывания районированных сортов и гибридов кукурузы в Волгоградской области: Браво (год использования - 1998 г.), Деа (1998 г.), Днепровский 460 MB (1981 г.), Живаго (2000 г.) и Краснодарский 383 MB (1998 г.).

Для реализации предложенного способа обработки семян кукурузы нами разработана установка, которая схематически представлена на прилагаемом к материалам заявке чертеже.

Установка содержит раму 1, на которой подвешена емкость 2. Емкость 2 сверху закрыта герметичной крышкой 3. Крышка 3 с емкостью 2 соединена быстросъемными фиксаторами. Емкость 2 снабжена вибратором 4, который подвешен на донной ее части 5. Донная часть 5 емкости 2 снабжена двухходовым краном 6 и трубчатым электрическим нагревателем (ТЭН)7 мощностью 1,6 кВт. Выше нагревателя 7 в емкости 2 размещено съемное решето 8 с крупными или продолговатыми отверстиями. Размер отверстий решета 8 меньше размера семян. Под решетом 8 в емкости 2 установлен кожух 9 для размещения термометра 10. Емкость 2 с рамой 1 соединена посредством амортизаторов 11. Каждый амортизатор 11 снабжен пакетом тарельчатых пружин 12 с жесткостью C₁ и витыми цилиндрическими пружинами сжатия 13 с жесткостью С₂. Пакеты тарельчатых пружин 12 и пружины сжатия 13 с рамой 1 соединены посредством стержней и шайб. Частоту вращения вала вибратора 4 изменяют с помощью преобразования частот в пределах от 0 до 100 Гц.

Перед обработкой партии семян в емкость 2 до требуемой отметки заливают раствор бишофита плотностью 1,25... 1,35 т/м³. Раствор бишофита при включенном в электрическую сеть напряжением 220 В нагревателем 7 нагревают до температуры +90^oС. Далее в раствор бишофита засыпают навеску семян. После этого включают вибратор 4. При включенном вибраторе 4 емкость 2 вместе с раствором бишофита и семенами кукурузы придается высокочастотное колебательное движение. Под действием вибрации семена всплывают в жидкости, отделяясь друг от друга. С поверхности семян из микропор отделяются пузырьки (молекулы) атмосферного воздуха, а освободившиеся поры заполняются макро- и микроэлементами из раствора бишофита. Благодаря высокой температуре раствора бишофита под воздействием свободных молекул воды оболочка семян зерна кукурузы размягчается. В роговидный слой эндоспермы и зародыш 4, а также через щиток и конус нарастания проникают микроэлементы из раствора бишофита.

Состав проб раствора выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области показан в таблице 2. Соли в рассолах бишофита представлены в таблице 3. Содержание макро- и микроэлементов в растворе бишофита приведено в таблице 4. Технические требования в ранге из других месторождений описаны в таблице 5.

Сущность предпосевной обработки семян кукурузы заключается в том, что семена перед посевом калибруют, а затем помещают в подогретый раствор бишофита. Вместе с подогретым раствором под действием вибрации в подвешенном состоянии в растворе бишофита на каждое семя индивидуально воздействуют частотой от 15 до 35 Гц в течение заданного времени.

Норму высева семян рассчитывали на обеспечение густоты стояния растения перед уборкой 8510³ шт./га. Опыты закладывались методом расщепленных делянок. Расположение делянок систематическое. Повторность опыта трехкратная. Учетная площадь делянок по водному режиму 405 ², дозам удобрений - 100 м², гибридам и сортам - 25 м².

В опытах учитывали зональную агротехнику возделывания кукурузы на зерно и силос в условиях орошаемого земледелия на Юге Российской Федерации.

Результаты фенологических наблюдений за всхожестью семян кукурузы сортов Браво, Деа, Днепровский 460 MB и Краснодарский 383 MB при норме высева 10⁵ штук на гектар приведены в таблице 6. Посев семян проводили агрегатом, включающим колесный трактор МТЗ-100 и навесную пневматическую сеялку СУПН-8. Глубина заделки семян 81 см. Ширина междурядий - 0,70,01 м. Температура почвы +15. . .+22^oС в срок посева. Тип почвы - светло-каштановые, средне- и тяжелосуглинистые с маломощным гумусовым горизонтом (0,20. .. 0,25 м) и низким содержанием гумуса (1,7... 2,0%) в пахотном слое. Плотность почвы для расчетных слоев почвогрунта 0,01. .0,45 и 0,05... 0,75 м составляет соответственно 1,27 и 1,32 т/м³. Наименьшая влагоемкость массы сухой почвы в указанных горизонтах - 24,7 и 23,0%. Обеспеченность почв опытного участка минеральным азотом - низкая, подвижным фосфором и обменным калием - средняя.

По степени увлажнения вегетационного периода (10,05...25,10) годы исследований характеризовались следующим образом: 1999 и 2001 гг. - средневлажные - 26 и 34%, 2001 - сухой - 85% обеспеченности.

Приведенные в таблице 7 результаты фенологических наблюдений за всхожестью семян названных сортов кукурузы при обработке бишофитом с применением вибрации показывают эффективность примененного воздействия. Время нахождения семян кукурузы в растворе бишофита влияет на их произрастание (см. таблицу 8).

Результаты полевых испытаний на производственных посевах кукурузы сорта Браво, Деа, Днепровский 460 MB и Краснодарский 383 MB, прошедших предпосевную обработку семян раствором бишофита с рекомендуемыми режимами, показывают высокую эффективность предпосевной обработки и возможность получения в условиях орошения программируемых урожаев зерна кукурузы 6... 8 т/га (см. таблицу 9).

Проведенный заявителем анализ уровня технологии возделывания кукурузы, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от ближайшего аналога признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.