способ возделывания озимой пшеницы

Формула изобретения

Способ возделывания озимой пшеницы, включающий замачивание семян в активированной воде и заделку семян в почву, отличающийся тем, что замачивание семян проводят в анолите или в католите на протяжении 8-10 ч, непосредственно после замачивания семена без просушивания заделывают в почву.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам возделывания зерновых колосовых культур, в частности озимой пшеницы, и может быть использовано на этапе подготовки семян к посеву.

Известно средство для предпосевной обработки семян масличных культур, представляющее собой водный раствор действующего начала, в качестве которого используют природный минерал бишофит, а его концентрация в водном растворе составляет 10-15 об.% (RU №2145471 С1, МПK⁷ А 01 C 1/00, 2000).

Технический недостаток подобных средств предпосевной обработки семян - высокая чувствительность продолжительности воздействия на семена и, как следствие, возможность не только снижения эффекта, но и отрицательного воздействия - при определенных условиях - на семена (видимо не случайно в материалах изобретения не указана продолжительность предпосевной обработки).

Известен также способ предпосевной обработки семян зерновых колосовых культур, включающий замачивание семян в активированной воде, например замачивание семян ячменя сначала в анолите 5 часов, далее в католите 19 часов (см. статью Филоненко А.В. и др. “Использование анолита и католита для прорастания семян” в сборнике: Первый Международный симпозиум: Электрохимическая активация в медицине, сельском хозяйстве, промышленности: Тезисы докладов и краткие сообщения/ ВНИИИМТ. - М., 1997. - С.99-100).

Технический недостаток данного способа: отсутствие конечного результата - опыты ограничены проращиванием семян, и полученные данные не являются основанием для определения урожайности и качественных показателей зерна после созревания растений.

Техническая задача: повышение урожайности и качественных показателей зерна после созревания растений.

Согласно изобретению замачивание семян проводят в анолите или в католите на протяжении 8-10 часов, после чего семена без просушивания заделывают в почву. Замачивание семян проводят в анолите с рН 4,4-4,6 или в католите с рН 9,3-9,5.

Примеры реализации и эффективности предлагаемого способа.

Опыты проводили на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья с озимой пшеницей Дон-95. Опыты выполнены на двух участках, удаленных друг относительно друга на 30 км, за один вегетационный период. На одном участке опыты носили характер поисковых экспериментов на ограниченной площади, без повторности опытов. Назначение этих экспериментов - страховка основных опытов на втором участке и сравнение полученных результатов (для надежности и большей достоверности). На втором участке выполнены полевые исследования (модельные опыты) с шестикратной повторностью. Для модельных опытов предпосевная обработка семян указанной пшеницы проводилась в среде, представленной в табл. 1. Здесь же показаны: продолжительность замачивания семян, данные о полевой всхожести (средней для шести опытов) и о состоянии посевов в предзимье; под номером “00” даны результаты контрольных опытов (семена не замачивали). Для поисковых экспериментов были те же условия предпосевной обработки семян, но замачивание семян проводили на протяжении 16 часов. Заделку семян в почву проводили непосредственно после замачивания - без просушивания. Во всех опытах, включая контроль, глубина заделки семян в почву составляла 6+0,5 см, ширина междурядий - 18 см, расстояние между гнездами - 6 см, в каждое гнездо опускали строго по одному семени. Календарное время опытов: поисковых - 01 сентября 2001 г.; модельных - 09 сентября 2001 г. Влажность почвы была довольно высокой и составляла 35-50% (большее значение при поисковых экспериментах). Подготовка почвы с внесением удобрений выполнена по общепринятым рекомендациям.

Данные табл.1 показывают, что наибольшая полевая всхожесть (87,5%) достигнута после замачивания семян (8 часов) в анолите рН 4,5, на втором месте (85,8%) - после замачивания в католите рН 9,4. Недопустимо низкая всхожесть (37,4%) зафиксирована после замачивания в смеси католита и бишофита в соотношении 90:10%. Это объясняется высокой длительностью замачивания (8 часов) в этой среде, несмотря на то, что 10%-ный раствор бишофита - это нижний предел в рекомендованном диапазоне (упомянутый патент RU № 2145471). Недостаточно высокая всхожесть семян (62,6%) отмечена и после замачивания на протяжении всего одного часа в 15%-ном растворе бишофита (и эта концентрация бишофита вписывается в рекомендованный диапазон того же патента). В поисковых экспериментах получена примерно такая же закономерность полевой всхожести, только абсолютные цифры были пропорционально меньше. Это объясняется избыточной влажностью участка, другой культурой - предшественницей и высокой температурой окружающей среды в отрезке времени 01-09 сентября, сказалась также и большая продолжительность замачивания семян. Следовательно, после замачивания семян озимой пшеницы в среде анолита и католита на протяжении 8 часов достигается наибольшая полевая всхожесть. Сначала - после всходов - более интенсивно развивались и кустились посевы в опытах 03 (замачивание семян в анолите), затем - перед уходом в зимовку - в опытах 02 (замачивание в католите).

Уборку готового урожая на обоих участках проводили в жаркое лето 2002 года - в середине июля. В поисковых экспериментах, где растений было относительно мало, отчетливо наблюдались весомые результаты опытов - в некоторых растениях количество стеблей, проросших от одного семени, иногда достигало 16-18 (!). И на каждом стебле был полноценный колос. Это относилось прежде всего к опытам 02 и 03. Результаты лабораторных исследований урожая озимой пшеницы Дон-95, полученного на модельных опытах, сведены в табл.2. Выполнены также лабораторные исследования урожая после поисковых экспериментов, которые в основном подкрепляют представленные данные.

Как следует из табл.2, наибольшая урожайность достигнута в опытах 02 и 03 - после замачивания семян в католите и анолите урожайность повышается соответственно на 20,4 и 17,3% по сравнению с контролем. Не менее весомые результаты, полученные при реализации предложенного способа, - это повышение качественных показателей зерна озимой пшеницы. В частности, после замачивания семян в католите содержание клейковины возрастает до 36,4% - на 32,8% больше по сравнению с контролем; хорошие показатели по клейковине (34,4 %) получены и после замачивания в анолите. Известно, что количество клейковины в зерне - это показатель, характеризующий и сорт озимой пшеницы, и ее хлебопекарные свойства. Полученные значения клейковины относят пшеницу к сильным и твердым сортам. По другому важнейшему показателю - белку лидирует пшеница, семена которой замачивали в анолите (16,19%), что на 25,7% больше по сравнению с контролем. Как известно, количество белка также характеризует и сортность, и кормовые, и хлебопекарные свойства зерна. Заслуживают внимания быть отмеченными и некоторые другие высокие показатели, полученные после воздействия на семена анолита и католита. Это высокая лабораторная всхожесть (100%) в опытах 03, энергия прорастания (99%) в опытах 02 и 03.

Отдельные хорошие показатели получены и в других опытах (табл.2), но по сумме показателей - в опытах 01, 04, 05, а также в контроле (00) - полученные данные уступают названным высоким показателям в опытах 02 и 03 (замачивание семян в католите и анолите). В опыте 02 и до некоторой степени в опыте 03 получены несколько меньшие, уступающие контролю такие показатели, как масса зерен из 100 колосьев (показатель П4) и масса 1000 зерен к абсолютно сухой массе (показатель П5). Это объясняется тем, что после воздействия на семена и католита, и анолита достигается высокая кустистость растений и, как отмечалось, повышенное количество стеблей, проросших от одного семени. Вследствие этого увеличивается густота стояния стеблей или загущенность посевов. Подтверждением этому являются поисковые эксперименты с ограниченным количеством растений, где показатели П4 и П5 для опытов 03 (замачивание в анолите) составляют соответственно 356,29 и 56,77 г.

Следовательно, новый способ предпосевной обработки семян путем их замачивания в анолите или католите на протяжении 8-10 часов требует пересмотра норм высева семян в сторону их уменьшения, что отнюдь не приведет к снижению урожайности. Поэтому относительно хорошие показатели П4 и П5 в опытах 00 и 05 - это результат не высокой урожайности, а разреженности посевов из-за неудовлетворительной полевой всхожести семян (опыты 05) и из-за невысокой (традиционной) кустистости посевов (опыты 00 - контроль). По сумме показателей и с учетом изложенного лучшими следует признать опыты 03 (замачивание семян в анолите) и 02 (замачивание в католите). Эти агротехнические приемы дополняют и уравновешивают друг друга. Уместно подчеркнуть, что анолит - это кислотная (“мертвая”) вода, а католит - щелочная (“живая”) вода. Каждая вода может по-разному проявлять себя в зависимости от физико-химических свойств зерна и в зависимости от свойств, в частности от кислотности, почвы. Поэтому рекомендация двух сред для замачивания семян при их предпосевной подготовке - это более надежный путь к получению стабильного урожая зерновых колосовых культур. С другой стороны, выбор среды для замачивания семян зависит также от требований, предъявляемых к урожаю, например по показателям содержащихся в зерне клейковины и белка.

Проведены опыты по проверке полевой всхожести семян после их замачивания в анолите или в католите и последующего просушивания до исходной влажности. В этих случаях полевая всхожесть была повсеместно ниже, что можно объяснить привлечением - на особым образом обработанные семена - вирусов и патогенных микроорганизмов. При замачивании семян в среде анолита и католита имеющиеся микроорганизмы подавляются. Поэтому в формулу изобретения обоснованно включен признак “без просушивания”. Рекомендации прототипа по предварительному замачиванию семян в анолите, затем по более длительному замачиванию в католите распространяются лишь на этап проращивания семян. При этом считается, что анолит - это средство для дезинфекции (протравливания) семян с воздействием на патогенные микроорганизмы, а католит способствует развитию зародыша.

Представленные результаты опровергают эту гипотезу - и анолит, и католит по-разному, но эффективно воздействуют на семена зерновых колосовых культур. Этому способствует пористая поверхность и структура всего зерна (зерновки), благодаря чему активированная вода проникает на всю толщину семени, включая эндосперм (зародыш). При этом анолит оказывает некоторое стрессовое воздействие на иммунную систему зародыша, а имеющиеся в анолите свободный кислород О₂ и отрицательные ионы 4е^- благотворно влияют на систему репродукции зерна. В католите - своя специфика влияния на зародыш, в основном за счет наличия в его составе отрицательно заряженных гидроокислов 2ОН^-. Немаловажную роль играют и энергетические показатели “заряженной” воды, в частности ее окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал).

Согласно изобретению замачивание семян проводят в анолите с рН 4,4-4,6 или в католите с рН 9,3-9,5. Следовательно, рекомендуются “мягкие” режимы активации воды для предпосевной обработки семян, т.е. не предлагаются экстремальные значения рН - более низкие для анолита и более высокие для католита. Благодаря этому семена не испытывают “ударных” нагрузок, и получаемые при названных значениях рН результаты становятся стабильными. Более продолжительное замачивание семян - до 16 часов - приводит к снижению полевой всхожести и урожайности.

Таким образом, экологически чистая “процедура” непродолжительного и разового воздействия на семена “мертвой” или “живой” воды приводит к неожиданным и впечатляющим результатам и является высокоэффективным агротехническим приемом по повышению и урожайности и качественных показателей зерновых культур.

Таблица 1
№ опытов	Среда для замачивания	Продолжительность для замачивания, часы	Полевая всхожесть, %	Состояние посевов перед зимой
00	Без замачивания (контроль)	-	80,4
01	15%-ный водный раствор бишофита	1	62,6
02	Католит рН 9,4	8	85,8	Хорошая кустистость
03	Анолит рН 4,5	8	87,5	Удовлетвор. кустистость
04	Католит:анолит=80:20%	8	80,4
05	Католит:бишофит=90:10%	8	37,4	Разреженные посевы