способ обеспечения корневой системы сельскохозяйственных растений биологически активной водой

Формула изобретения

Способ обеспечения корневой системы сельскохозяйственных растений биологически активной водой на полях сельскохозяйственных угодий путем использования природного катализатора, отличающийся тем, что в качестве природного катализатора используют щебенку природных минеральных образований - гранита и кремня, которые вносят непосредственно в обрабатываемый слой почвы в количестве не менее 0,1-0,3 кг и не более 5-8 кг на 1 м² обрабатываемой почвы в соотношении смеси минералов в пределах от 0-1,5% до 50% любого из компонентов.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области овощеводства, садоводства и огородничества и может быть использовано для выращивания сельскохозяйственных культур на участках любого размера в любых хозяйствах, вплоть до самых крупных.

Одним из самых распространенных заболеваний на территории России, которым поражаются сельскохозяйственные растения, является фитофтора (Phytothora infestans), признаками заболевания которого являются коричневые пятна на листьях с дальнейшим потемнением и отмиранием, кроме того, потемнение и отмирание плодов, которое наблюдается снаружи и внутри, приводящее к загниванию плодов при хранении. Растения огурцов, кабачков, тыкв (тыквенные) обычно поражаются мучнистой росой, признаками которой являются беловатый налет на старых листьях и дальнейшее высыхание и отмирание плодов, приводящее к снижению урожая.

Растения не выдерживают полного дейтерирования. Уже при 10-20% D₂O в среде у всех исследованных растений наблюдается торможение роста, которое увеличивается с повышением концентрации D₂O. При 75% рост растений практически подавляется.

При этом дейтерирование почвы, увеличение концентрации окиси дейтерия непосредственно в ней, может происходить естественным путем за счет превышения затрачиваемой тепловой энергии на испарение, а также более высокой температуры испарения относительно окиси протия [1].

Этот процесс может происходить за счет наличия на поверхности крупных включений горных пород (булыжников), не покрытых слоем почвы в связи с их высокой теплопроводимостью и теплоемкостью (см. приложение фис.1).

На огромном экспериментальном материале показано влияние D₂O на растения: размеры растений; скорость роста целого растения, стеблей, листьев; сроки цветения и плодоношения, морфологию различных частей растения; гистологические изменения тканей листьев, стеблей, корней; содержание некоторых биологически важных веществ; действие ряда веществ, влияющих на метаболизм растений. Все исследованные параметры, как правило, были изменены в сторону ингибирования, уменьшения, ухудшения. Так, например, растения, выращенные на среде, содержащей D₂O, никогда не достигали размеров контрольных, имели менее развитую корневую систему, скрученные, неправильной формы листья [2, с.9].

В Большой Советской Энциклопедии к тяжелой воде относится также и окись протия кислородом 17 и 18 (¹Н₂ ¹¹O, ¹Н₂ ¹⁸О) [3].

Аналогичными свойствами обладает и вода, состоящая из молекул окиси протия кислородом с атомарным весом 18 (¹Н₂ ¹⁸О) [4].

Активирующие уровни концентрации тяжелой воды в среде обитания микрофлоры и межклеточного пространства у растений наблюдается и у теплокровных относительно микрофлоры [2, с.19].

С конца XIX века известно существование исчезновения микрофлоры в питательной среде по необъяснимым причинам. Первое название этому явлению дано лизис (растворение). Но в дальнейшем причину исчезновения микрофлоры стали считать фагоцитозом, что увело от понимания действительной причины этого процесса и не позволило установить его механизм [5]. В работе [6] продемонстрировано, что механизм лизиса действительно представляет собой процесс растворения при пониженных уровнях содержания тяжелой воды в растворе. Распространяется он и на многоклеточные организмы (личинки комара) [6, с.с.26, 43].

Важное значение понимания механизма лизиса заключается в значительном упрощении борьбы с инфекционными заболеваниями и эпидемиями, когда при использовании окиси кремния и (или) гранита - материалов с повышенным содержанием в своем составе окиси кремния (SiО₂) осуществляется перевод тяжелой воды в легкую с выделением водорода [6, с.44], что приводит к снижению концентрации тяжелой воды и ингибированию жизнедеятельности микрофлоры, обеспечивая их гибель и процесс лизиса.

Практическое подтверждение достоверности данных положений опубликовано в работах [7, с.с.49-50; 6, с.с.4-76; 8, с.78; 9, с.287; 10, с.с.5-10; 11, с.256].

Таким образом, при пропускании воды через песчаные фильтры и при введении минералов с содержанием окиси кремния (кремень, гранит) в почву у корневой системы растений и нагреве воды под действием солнечных лучей даже в непрозрачных емкостях (бочках) с содержащимися в них кусками породы минералов, состоящими в основном из окиси кремния (кварца) и гранита [12], обеспечивается перевод тяжелой воды в легкую и, как следствие, ингибирование, уничтожение и растворение микрофлоры. В то же время пониженное содержание в поливной воде молекул тяжелой воды обеспечивает установление активирующего уровня концентрации тяжелой воды в межклеточном пространстве растений, что и приводит к более интенсивному росту растений, обильному цветению и завязыванию плодов. При таком уходе за растениями необходимое количество тяжелой воды для развития поступает в межклеточные пространства растения через поры (устьица) в листьях, открытые еще в XVII веке английским ботаником Гру (1670 г.), которые открываются, когда воздух влажен, и служат для того, чтобы поглощать и выделять воздух и влажность [13]. При этом тяжелая вода адсорбируется на поверхности клеток растений и используется растениями для формирования новых клеток во время роста [2, с.14].

Известны способы снижения заболеваемости сельскохозяйственных культур путем обработки растений 1%-ным раствором бордоской жидкости, 90%-ным раствором хлорокиси меди и морской водой [14]; [15].

Недостатками этих способов являются высокая токсичность в случаях применения бордоской жидкости и хлорокиси меди.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ снижения заболеваемости сельскохозяйственных растений, включающий выращивание растений и обработку вегетативных частей растений биологически активным раствором [15].

В качестве биологически активного раствора используют морскую воду, а обработку осуществляют в периоды активной вегетации и перехода к цветению и плодоношению, причем в период активной вегетации обработку проводят 1-6 раз с интервалом 1-8 суток, а в период перехода к цветению и плодоношению - 1-4 раза через 3-7 суток.

Из морской воды перед использованием удаляют соли натрия.

Недостатками такого способа являются высокая трудоемкость (до 12-ти обработок за сезон выращивания растений и процесс удаления солей натрия из раствора). Кроме того, для районов со значительным удалением от морских береговых линий резко повышаются затраты на транспортные расходы. Концентрация и состав солей в закрытых морских водоемах (Каспийское и Аральское моря) может резко отличаться от воды Тихого океана, что может обеспечить изменение технологии производства использования морской воды.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение уровня заболеваемости растений и повышение урожайности, а также снижение трудоемкости обработки растений.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа обеспечения корневой системы сельскохозяйственных растений биологически активной водой на полях сельскохозяйственных угодий любого размера: от отдельных грядок дачников до полей крупных хозяйств, который, как и прототип, осуществляется путем применения и использования природных катализаторов.

В отличие от прототипа в предлагаемом способе в качестве природных катализаторов используют щебенку природных минеральных образований, гранита и кремня, которые вносят непосредственно в обрабатываемый слой почвы в количестве не менее 0,1-0,3 кг и не более 5-8 кг на 1 м² обрабатываемой почвы в соотношении смеси минералов в пределах от 0-1,5% любого из компонентов до 50%.

Сущность способа обеспечения корневой системы сельскохозяйственных растений биологически активной водой заключается в введении в почву щебня минералов, содержащих в своем составе окись кремния (SiC₂) - гранита и кремня. Причем размеры каждой гранулы щебенки должны иметь размеры, не приводящие к нарушению агротехнической технологии обработки почвы. Оптимальными размерами могут являться размеры порядка 10-25 мм в направлении измерения максимального размера и вводятся в почву в количестве, достигающем 5-8 кг на 1 м², в соотношении от единиц процентов до 50% каждого компонента.

Добыча исходных материалов может производиться известными освоенными способами добычи горных пород. А производство щебня - на применяемых дробильных агрегатах, практически без дополнительной их модернизации.

Способ может быть использован при выращивании любых сельскохозяйственных культур. Он вполне применим в садоводстве. Технический результат, достигнутый при применении предлагаемого способа, заключается в обеспечении устойчивости растений к заболеваниям и сельскохозяйственным вредителям, сокращении сроков вегетации и получении экологически чистой сельскохозяйственной продукции.

Сущность предлагаемого способа поясняется фотографиями, где на:

фиг.1 представлены астры;

фиг.2 - кусты томатов, поливаемых легкой водой;

фиг.3 и фиг.4 - кусты томатов спустя 18 дней, которые поливали водой из бочек без катализатора;

фиг.5 и фиг.6 - томаты, поливаемые водой после выдержки с минералом кремень (урожай 2008 г.);

фиг.7 и фиг.8 - томаты, высаженные в парники одновременно с томатами, изображенными на фиг.5 и фиг.6, с той лишь разницей, что они поливались водой, просто отстаиваемой в емкостях без кремневых булыжников. Фото 16.07.2008 г.;

фиг.9 и фиг.10 - плоды-мутанты томатов и огурцов;

фиг.11 - примеры мутации цветов циннии.

Предлагаемый способ обеспечения корневой системы сельскохозяйственных растений биологически активной водой на полях сельскохозяйственных угодий любого размера от отдельных грядок дачников до полей крупных хозяйств осуществляется следующим образом. Предлагаемый способ был смоделирован при выращивании томатов в тепличных условиях в Ленинградской области Лужского района. Вода для полива подготавливалась в емкостях с водоизмещением 100-200 л. Кремневые булыжники располагались на дне бочек и подвешенными в средней части емкостей для увеличения обеспечения контактирующих поверхностей катализирующего вещества с перемещаемой водой за счет естественного конвентирования воды при нагревании в дневное время и остывании в ночное. Сразу после использования полученной таким образом легкой воды для полива растений бочки снова наполнялись водопроводной водой. И через сутки полив можно было повторять (при необходимости).

Технология полива томатов отличалась тем, что в жаркую погоду в теплице полив производился не только под корень растений, а растения обливались из лейки полностью. Это делалось с целью обеспечения листьев растений влагой, которая должна была поглощаться через устьица.

Практический результат проведенного эксперимента приведен на фотографиях (см. фиг.2 - 4).

Таким образом, использование при выращивании растений легкой воды обеспечивает сокращение сроков вегетации растений, развития и созревания плодов сроком до 3-х недель, увеличивает урожайность и исключает формирование плодов-мутантов с искаженной формой.

На фиг.1 изображены слева астры, посаженные практически вплотную к камням обрамления дорожки, и одновременно с ними были посажены справа, но на расстоянии более 20 см от камней обрамления. Высота астр, расположенных слева вполовину меньше, чем у расположенных справа. Это объясняется так. Разогреваемые солнцем камни прогревают почву, способствуя испарению легкой воды, температура и энергия испарения ниже, чем у тяжелой воды. В результате корневая система астр, расположенных слева, всасывает воду с повышенной концентрацией тяжелой воды, что и приводит к нарушению роста астр.

Эффективность применения для полива легкой воды (окиси протия) демонстрируется на фотографиях фиг.2, фиг.3 и фиг.4.

На фиг.2 приведена фотография кустов томатов, поливаемых легкой водой. Фотографии, приведенные на фиг.2 и фиг.3, делались спустя 18 дней, причем сорт томатов был один и тот же - Белый налив. Рассада была высажена одновременно. Единственное принципиальное отличие в уходе за растениями заключалось в том, что в первом случае (фиг.2) томаты поливались водой, отстоянной сутки в емкостях с кремнем.

Во втором случае (фиг.3 и фиг.4) томаты поливались водой из бочек без катализатора. Результат наглядно демонстрирует увеличение урожайности, сокращение сроков вегетации растений и созревания плодов. Кроме того, на фотографиях фиг.3 и фиг.4 наблюдаются крупные цветки с увеличенным количеством лепестков. После опыления из этих цветков развиваются плоды-мутанты, плоды со значительно искаженной формой.

Длительный период использования легкой воды наглядно демонстрирует устойчивость эффектов сокращения вегетационного периода, обильное цветение и обильную завязь плодов, а также устранение плодов-мутантов.

На фиг.5 и фиг.6 приведены фотографии томатов, поливаемые водой после выдержки с минералом кремень (урожай 2008 года).

На фиг.7 и фиг.8 демонстрируются томаты, высаженные в парники одновременно с демонстрируемыми на фиг.5 и фиг.6 с той лишь разницей, что они поливались водой, отстоянной просто в емкостях без кремневых булыжников. Фотографирование производилось 16.07.2008 года.

В более широком плане регулярное применение для полива растений легкой водой обеспечивает не только предохранение растений от заболеваний, сокращение периода вегетации, повышение урожайности, но и устраняет формирование плодов-мутантов (плодов с искаженной формой) см. фиг.9 и фиг.10. Это явно контрастирует с томатами, приведенными на фиг.2.

На фиг.11 демонстрируются примеры мутации цветов циннии.

Преимуществами предлагаемого способа являются обеспечение устойчивости растений к заболеваниям и сельскохозяйственным вредителям, сокращение сроков вегетации и получение экологически чистой сельскохозяйственной продукции.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Шатенштейн А.И. и др. Изотопный анализ воды, М.: Академия наук СССР. 1957, с.6.

2. Несмеянов Н.А. Здоровье - проблема тысячелетий. Вестник № 2-2С, МАИСУ, Санкт-Петербург, 2002, с.с.9-19.

3. БСЭ, том 26, третье издание, М.: Издательство Советская энциклопедия, 1977, с.424.

4. Лобышев В.Н., Калиниченко Л.Л. Изотопные эффекты D₂O в биологических системах. М.: Наука, 1978, с.21.

5. История медицины (Материалы к курсу «История медицины»). М.: Медгиз, 1964, с.с.235-236.

6. Несмеянов Н.А., Несмеянов И.А., Несмеянов А.А. Природа всегда правдива. Санкт-Петербург, 2003, с.с.28-35; 40-62.

7. Джарвис Д.С., Мед и другие естественные продукты. Опыт исследования врача, АПИМОНДЙЯ, 1981, с.с.49-50.

8. Зарубин Г.П. Вода, которую мы пьем. М.: Знание, 1971, с.78.

9. Общая гигиена. / Под редакцией Г.И.Румянцева, М.П.Воронцова, М.: Медицина, 1990, с.287.

10. Рахманин Ю.А., Михайлова Р.И., Ческис А.Б., Роговцев А.И. Современные критерии гигиенической оценки доброкачественной питьевой воды. / Гигиена и санитария, 1994, № 8, с.с.5-10.

11. Малярчиков А.Д. Кремень и человечество. М., 1998, с.256.

12. Советский энциклопедический словарь. Главный редактор A.M.Прохоров. Советская энциклопедия, 1989, с.с.338, 658.

13. Беклей А. Краткая история естественных наук. М.: Издание М. и С.Сабашниковых, 1907, с.с.126-127.

14. Возбудители болезней сельскохозяйственных растений Дальнего Востока. М.: Наука, 1980, с.с.254-265.

15. Российская Федерация, патент на изобретение № 2141761, МПК: 7 A01N 59/00, 1999 г. - прототип.