Способ оценки почвоутомления для конкретных сортов культур

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к земледелию и растениеводству. Способ включает последовательно выполняемые этапы формирования, по меньшей мере, опытного и контрольного вариантов образцов семян культур, обеспечения контакта опытного образца семян с почвой с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы, обеспечения контакта контрольного образца семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка, выдержки указанных опытных и контрольных образцов семян до проращивания, удаления почвы и песка с пророщенных семян. В каждом варианте образцов отделяют проросшие ростки от корневой системы, взвешивают отрезанные ростки и отдельно корневую систему с оставшимися в ней семенами. Для каждого контрольного и опытных образцов определяют безразмерный коэффициент отношения k массы зеленой массы проросших ростков mg к массе корневой системы с оставшимися в ней семенами mkc по формулам где mg0-S - масса зеленой массы проросших ростков в контрольном образце (песок), mkc0-S - масса корневой системы с оставшимися в ней семенами в контрольном образце (песок), mgi-s - масса зеленой массы проросших ростков опытных образцах (почва); mkci-S - масса корневой системы с оставшимися в ней семенами в опытных образцах (почва), i - номер конкретной почвы, S - наименование сорта. Затем рассчитывают показатель почвоутомления, принятый как соотношение полученных безразмерных коэффициентов для контрольных и опытных образцов, по формуле и по величине данного показателя почвоутомления делают вывод о степени утомления почвы применительно конкретной культуры, конкретного сорта культуры и потенциальном развитии конкретной культуры и конкретного сорта культуры на конкретной почве. Способ обеспечивает повышение точности оценки почвоутомления, упрощение процесса, снижение затрат времени и труда и получение возможности прогноза потенциального развития конкретного сорта культуры на конкретной почве. 3 з.п. ф-лы, 16 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к земледелию и растениеводству, и может быть использовано для оценки почвенного плодородия в решении вопросов целевого использования земель и целесообразности возделывания тех или иных сельскохозяйственных культур на конкретном поле.

Известны способы определения утомления почвы, включающие отбор испытуемых образцов почвы и учет количества корней в них, причем определение проводят в полевых условиях, а об утомлении почвы судят по степени корнеобразования побегов (отводков) в маточнике или регенерации корней генотипов в саду: чем меньше корней, тем сильнее утомление почвы (патент РФ №2131659 по М.Кл. - A01G 1/00, опубл. 20.06.1999) (аналог).

Однако известные способы рассчитаны только на плодовые насаждения и не пригодны для других культур.

Известны способы оценки почвоутомления, включающие операцию проращивания семян в испытуемой почве, помещенной в вегетационные сосуды или кюветы. Проращивание проводят в течение 10-12 суток после 20-минутного замачивания в теплой (30°С) воде и двухчасового просушивания на фильтровальной бумаге в испытуемой на почвоутомление почве, отобранной в корнеобитаемом слое 0-20 см при влажности 60% от полной влагоемкости, 12-часовом (в сутки) освещении 5 тыс.лк, используют в качестве оценочного теста смесь трех тестовых культур редиса, салата и тимофеевки луговой с последующим вычислением процента всхожести, на базе которого выделяют три степени почвоутомления: низкую (всхожесть составляет 76% и выше); среднюю (от 50 до 75%); высокую (49% и ниже), на основе чего делают вывод о целесообразности использования поля в сельскохозяйственном производстве (патент РФ №2181238 по М.Кл. - A01G 7/00, опубл. 20.04.2002) (аналог).

Однако подобные способы предусматривают оценку по ограниченному кругу культур, в основном корнеплодов, и их результаты могут быть непригодны или неточны, например, для зерновых и зернобобовых культур.

Известен также способ аллелопатического почвоутомления для конкретных зерновых культур, включающий последовательно выполняемые этапы формирования, по меньшей мере, опытного и контрольного варианта образцов семян зерновых культур, обеспечения контакта опытного образца семян с почвой с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы, обеспечения контакта контрольного образца семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка, выдержки указанных опытных и контрольных образцов семян до проращивания, удаления почвы и песка с пророщенных семян и помещения очищенных опытных и контрольных образцов пророщенных семян в идентичные прозрачные емкости с водой, уплотнения пророщенных семян в емкостях посредством вибрационного воздействия в вертикальной плоскости, и последующего ударного воздействия на дно емкости, при этом после вибрационного воздействия на образцы семян в емкости помещают идентичные по массе грузы, определения насыпных объемов опытных и контрольного образцов пророщенных семян по высоте размещения груза от дна емкости, определения величины ингибирования для каждого образца по заданному соотношению и определения степени аллелопатического почвоутомления по минимальной величине ингибирования для конкретных зерновых культур (патент РФ №2704100 по М.Кл. - A01G 7/00; G01N 33/24, опубл. 23.10.2019) (прототип).

Указанный способ обладает следующими недостатками:

а) способ не учитывает особенности раздельного развития корневой системы растения и проростков;

б) невозможно обеспечить идентичную укладку пророщенных семян в емкости, что приводит к неточности результатов;

в) процедура уплотнения пророщенных семян в емкостях посредством вибрационного воздействия в вертикальной плоскости и последующего ударного воздействия на дно емкости требует дополнительные затраты времени и труда, а также усложняет способ;

г) не предусмотрена возможность прогноза потенциального развития конкретного сорта культуры на конкретной почве.

Задачами (целью) изобретения является повышение точности оценки почвоутомления, упрощение процесса, снижение затрат времени и труда и получение возможности прогноза потенциального развития конкретного сорта культуры на конкретной почве.

Указанные задачи достигаются тем, что в способе оценки почвоутомления для конкретных сортов культур, включающем последовательно выполняемые этапы формирования, по меньшей мере, опытного и контрольного вариантов образцов семян культур, обеспечения контакта опытного образца семян с почвой с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы, обеспечения контакта контрольного образца семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка, выдержки указанных опытных и контрольных образцов семян до проращивания, удаления почвы и песка с проращенных семян; в каждом варианте образцов отделяют проросшие ростки от корневой системы, взвешивают отрезанные ростки и отдельно корневую систему с оставшимися в ней семенами, для каждого контрольного и опытных образцов определяют безразмерный коэффициент отношения k массы зеленой массы проросших ростков mg к массе корневой системы с оставшимися в ней семенами mkc по формулам

где mg0-S - масса зеленой массы проросших ростков в контрольном образце (песок), mkc0-S - масса корневой системы с оставшимися в ней семенами в контрольном образце (песок), mgi-S - масса зеленой массы проросших ростков опытных образцах (почва); mkci-S - масса корневой системы с оставшимися в ней семенами в опытных образцах (почва), i - номер конкретной почвы (0 - для контрольного образца, в данном случае песка), S - наименование сорта.

Затем рассчитывают показатель почвоутомления, принятый как соотношение полученных безразмерных коэффициентов для контрольных и опытных образцов, по формуле

и по величине данного показателя почвоутомления делают вывод о степени утомления почвы применительно конкретной культуры, конкретного сорта культуры и потенциальном развитии конкретной культуры и конкретного сорта культуры на конкретной почве. Показатель почвоутомления не превышает 1. К хозяйственному посеву допускают семена конкретных сортов на конкретной почве, у которой меньше показатель почвоутомления η.

На фиг. 1 представлена фотография ростков при пробном посеве ячменя сортов «Яромир» (Я-1) и «Нур» (Н-1) на песке (контрольные образцы); на фиг. 2-4 показаны ростки при пробном посеве ячменя сортов «Яромир» (Я-1) и «Нур» (Н-1) на почвах из полей №1, №2 и №3 (опытные образцы); на фиг. 5 приведена фотография ростков ячменя сортов «Яромир» и «Нур», соответственно, после удаления песка с проращенных семян при пробном посеве на песке (контрольные образцы); на фиг. 6-8 показаны фотографии ростков ячменя сортов «Яромир» и «Нур», соответственно, после удаления почвы при пробном посеве соответственно, на почвах поля №1, поля №2 и поля №3 (опытные образцы); на фиг. 9 и 10 приведены фотографии зеленой массы и корневой системы с оставшимися в ней семенами, соответственно, ячменя сортов «Яромир» и «Нур» в контрольных образцах; на фиг. 11-12 показаны фотографии зеленой массы и корневой системы с оставшимися в ней семенами после отделения зеленой массы в опытных образцах, соответственно, ячменя сортов «Яромир» и «Нур», после пробного посева на почве поля №1; на фиг. 13-14 показаны фотографии зеленой массы и корневой системы с оставшимися в ней семенами после отделения зеленой массы в опытных образцах, соответственно, ячменя сортов «Яромир» и «Нур», после пробного посева на почве поля №2; на фиг. 15-16 показаны фотографии зеленой массы и корневой системы с оставшимися в ней семенами после отделения зеленой массы в опытных образцах, соответственно, ячменя сортов «Яромир» и «Нур», после пробного посева на почве поля №3.

Способ оценки почвоутомления для конкретных сортов культур осуществляют в следующем порядке:

1. Формируют контрольный вариант пробного посева образцов семян на песке. Кварцевый песок предварительно промывают, удаляют частицы глины, прокаливают в стандартном режиме и просеивают через сито с отверстиями 1,0 мм. Песок раскладывают в емкости (в вегетационные сосуды или кюветы).

2. Формируют опытные варианты пробного посева образцов семян на почве, предварительно изъятой с конкретных полей.

3. Обеспечивают контакт контрольного образца семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка. В частности, доводят песок до влажности 60% для зерновых культур и 80% для зернобобовых культур. Обеспечивают контакт опытных образцов семян с почвой с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы.

4. Берут семена 99 процентной чистоты и подготавливают семена к пробному посеву, для чего в зимних условиях доводят их до комнатной температуры.

5. Осуществляют посев семян по 50 штук каждой испытуемой партии (испытуемых сортов) на глубину 2-3 сантиметра. Для этого сначала раскладывают песчаную (почвенную) подушку, затем раскладывают семена и сверху досыпают песок (почву). При этом семена располагают на расстоянии 0,5-1,5 см друг от друга.

6. Емкости с посеянными семенами ставят в термостат и обеспечивают в термостате температуру в 20-25°С, тем самым обеспечивают идентичные температурные условия, более приближенные к естественным.

7. После начала всходов (обычно после 3 суток после посева) выводят емкости на свет. При необходимости производят дополнительное облучение растениеводческими светильниками. Через 6-7 суток оценивают всхожесть в процентах.

8. Выдерживают опытный и контрольные образцов семян в идентичных условиях до сформирования зеленой массы в течение 7-15 дней.

9. В один и тот же день удаляют песок и почву с проращенных семян и в каждом варианте образцов отделяют проросшие ростки от корневой системы.

10. Отделяют, например, отрезают зеленую массу ростков от корневой системы с оставшимися в ней семенами.

11. Взвешивают отрезанные ростки (зеленую массу) и отдельно корневую систему с оставшимися в ней семенами.

12. Для каждого контрольного и опытных образцов определяют безразмерный коэффициент отношения k массы зеленой массы проросших ростков mg к массе корневой системы с оставшимися в ней семенами mkc по формулам

где mg0-S - масса зеленой массы проросших ростков в контрольном образце (песок), mkc0-S - масса корневой системы с оставшимися в ней семенами в контрольном образце (песок), mgi-S - масса зеленой массы проросших ростков опытных образцах (почва); mkci-S - масса корневой системы с оставшимися в ней семенами в опытных образцах (почва), i - номер конкретной почвы, S -наименование сорта.

13. Затем определяют показатель почвоутомления, принятый как соотношение полученных безразмерных коэффициентов для контрольных и опытных образцов, а именно рассчитывают отношение безразмерного коэффициента для контрольного образца (пробный посев на песке) к безразмерному коэффициенту для опытных образцов (пробный посев на исследуемых почвах), по формуле

Показатель почвоутомления не превышает 1. Большее значение показателя соответствует большему почвоутомлению.

14. По величине данного показателя почвоутомления делают вывод о степени утомления почвы применительно конкретной культуры, конкретного сорта культуры и потенциальном развитии конкретной культуры и конкретного сорта культуры на конкретной почве. К хозяйственному посеву допускают семена конкретных сортов на конкретной почве, у которой меньше показатель почвоутомления η. К хозяйственному посеву не рекомендуют допускать семена конкретных сортов на конкретной почве, у которой показатель почвоутомления находится в пределах от 0,62 до 1,00 включительно: 0,62≤η≤1,00. При необходимости применяют дополнительные меры для улучшения свойств почвы и повышения ее плодородия, например, путем внесения мелиорантов.

Пример 1. В соответствии с описанием заявленного способа произвели пробный посев семян суперэлиты ячменя двух сортов «Яромир» (масса 1000 семян 46,5 г) и «Нур» (масса 1000 семян 52,8 г) по 50 семян в вегетационные сосуды для каждого сорта. Пробный посев семян произвели, соответственно, на песке (контрольные образцы) и на почве из трех полей №1, №2 и №3 (опытные образцы). Задача необходимости пробного посева возникла из необходимости выбора конкретного поля для производственного посева ячменя с учетом степени почвоутомления на конкретных полях и определения более приемлемого сорта. По истечении 8 суток очистили корневую систему от почвы, отделили зеленую массу от корневой системы и по каждому образцу взвесили массу зеленой массы и массу корневой системы совместно с оставшимися в ней семенами. Результаты пробного посева семян представлены в таблице 1.

В результате расчетов получили следующие значения безразмерных коэффициентов отношения массы зеленой массы проросших ростков к массе корневой системы с оставшимися в ней семенами:

Из полученных расчетных данных сделали предварительный вывод о том, что семена сорта «Нур» данной партии имеют несколько больший потенциал развития, чем семена сорта «Яромир», что заметно из посева на песке. Однако этот потенциал можно считать несущественным с точки зрения влияния на точность определения степени утомления почвы.

Рассчитали показатель почвоутомления η:

Сделали вывод о том, что почвоутомление почвы из поля №2 наименьшее, поскольку показатель почвоутомления его намного меньше значения показателей почвоутомления для поля №1 и №3. Следовательно, производственный посев ячменя необходимо производить на поле №2, причем выигрывает сорт «Яромир» по сравнению с сортом «Нур». Почва с полей №1 и №3 характеризуется большим почвоутомлением. Если бы возникла острая необходимость производственного посева ячменя на этих полях, то на поле №1 целесообразнее было бы использовать ячмень сорта «Нур», а для поля №3 лучше подошел бы сорт «Яромир».

Предложенный способ оценки почвоутомления позволяет повысить точность оценки почвоутомления и назначения соответствующих агротехнических мероприятий для улучшения качества почвы. Появляется достаточно простой и точный инструмент выбора семян конкретных сортов культур для производственного посева на конкретной почве. Получается возможность прогноза потенциального развития конкретных сортов культуры на конкретной почве. Упрощается процесс определения почвоутомления и снижаются затраты времени и труда для его выполнения. При этом сроки проращивания растений при пробном посеве являются менее жесткими по сравнению с регламентированными, требуется лишь обеспечить идентичные условия прорастания семян в контрольных и опытных партиях.

1. Способ оценки почвоутомления для конкретных сортов культур, включающий последовательно выполняемые этапы формирования, по меньшей мере, опытного и контрольного вариантов образцов семян культур, обеспечения контакта опытного образца семян с почвой с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы, обеспечения контакта контрольного образца семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка, выдержки указанных опытных и контрольных образцов семян до проращивания, удаления почвы и песка с пророщенных семян, отличающийся тем, что в каждом варианте образцов отделяют проросшие ростки от корневой системы, взвешивают отрезанные ростки и отдельно корневую систему с оставшимися в ней семенами, для каждого контрольного и опытных образцов определяют безразмерный коэффициент отношения k массы зеленой массы проросших ростков mg к массе корневой системы с оставшимися в ней семенами mkc по формулам

где mg0-S - масса зеленой массы проросших ростков в контрольном образце (песок), mkc0-S - масса корневой системы с оставшимися в ней семенами в контрольном образце (песок), mgi-s - масса зеленой массы проросших ростков опытных образцах (почва); mkci-S - масса корневой системы с оставшимися в ней семенами в опытных образцах (почва), i - номер конкретной почвы, S - наименование сорта, затем рассчитывают показатель почвоутомления, принятый как соотношение полученных безразмерных коэффициентов для контрольных и опытных образцов, по формуле

и по величине данного показателя почвоутомления делают вывод о степени утомления почвы применительно конкретной культуры, конкретного сорта культуры и потенциальном развитии конкретной культуры и конкретного сорта культуры на конкретной почве.

2. Способ оценки почвоутомления для конкретных сортов культур по п. 1, отличающийся тем, что показатель почвоутомления не превышает 1.

3. Способ оценки почвоутомления для конкретных сортов культур по п. 1, отличающийся тем, что к хозяйственному посеву допускают семена конкретных сортов на конкретной почве, у которой меньше показатель почвоутомления.

4. Способ оценки почвоутомления для конкретных сортов культур по п. 1, отличающийся тем, что к хозяйственному посеву не рекомендуют допускать семена конкретных сортов на конкретной почве, у которой показатель почвоутомления находится в пределах от 0,62 до 1,00 включительно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к исследованию ремедиационной способности гуминовых продуктов в почвах, загрязненных тяжелыми металлами. Определение степени ремедиирующей способности гуминовых продуктов в почвах, загрязненных тяжелыми металлами, осуществляют путем оценки состояния почвы, обработанной и необработанной гуминовым продуктом (ГП).

Изобретение относится к области анализа почв, в частности к техническому анализу сельскохозяйственных или садовых почв. В частности, изобретение относится к сенсорному устройству для анализа почвы in situ, способу анализа почвы in situ и устройству, настроенному для выполнения способа анализа почвы, причем указанное устройство совместно и во взаимодействии с одним или более из указанных сенсорных устройств представляет собой систему для анализа почвы in situ.

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в области экологии и охраны окружающей среды. Способ определения массовых концентраций тяжелых металлов в почве методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой включает предварительное измельчение и гомогенизацию пробы, затем пробу подвергают разложению методом микроволновой минерализации при помощи комбинации соляной и азотной кислот, по завершении программы разложения проводят фильтрование пробы при этом предварительная подготовка пробы почвы проводится методом криоизмельчения массы с использованием твердого диоксида углерода в качестве охлаждающего агента при помощи куттера, далее пробу почвы помещают во фторопластовый реакционный сосуд установки для микроволновой минерализации, вносят концентрированную азотную кислоту, емкость с пробой помещают и выдерживают в течение 15 минут на ультразвуковой бане, после этого добавляют концентрированную соляную кислоту, причем соотношение азотной и соляной кислот составляет 1:1 соответственно, далее закрывают сосуд и устанавливают его в камеру микроволновой системы пробоподготовки, по окончании процесса сосуд охлаждают в закрытом состоянии, охлажденный сосуд помещают в вытяжной шкаф, устанавливают на орбитальный лабораторный шейкер и выдерживают в течение 10 минут до прекращения видимого выделения окислов азота и обесцвечивания раствора минерализата, далее пробу упаривают при помощи системы инфракрасного нагрева, затем пробу количественно переносят деионизированной водой в полипропиленовую пробирку на 50 см3 и фильтруют через тефлоновый фильтр с размером пор 1 мкм, готовую пробу анализируют методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.

Группа изобретений относится к области строительства, а именно к лабораторным исследованиям грунтов, и может быть использована для определения прочностных характеристик мерзлых грунтов и грунтовых растворов. Способ приготовления образцов с цементно-песчаным раствором для определения сопротивления сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом и по грунту включает заполнение формы для срезного прибора цементно-песчаным раствором, материалом фундамента или грунтом, охлаждение полученных образцов до заданной температуры, герметизацию и хранение их до начала испытаний.

Изобретение относится к устройствам для анализа состава почвы без отбора почвенных образцов, устанавливаемых на транспортные средства, и может быть использовано в сельском хозяйстве для агрохимического анализа почв. Устройство состоит из револьверной головки, устанавливаемой консольно в задней части полевого робота, мотор-редуктора поворота револьверной головки, гидроаппаратуры и емкости для автоматической подачи необходимого количества воды в контрольную лунку, агрохимического датчика, блока управления револьверной головкой, блока управления датчиком.

Изобретения относятся к области сельского хозяйства. Способ включает выполнение в посевах озимых культур скважин до средней многолетней глубины промерзания почвы, систематическое послойное измерение в них температуры почвы и ее электрического сопротивления с помощью датчиков температуры и электрического сопротивления, первую пару из которых располагают на поверхности почвы, вторую – на глубине кущения, третью – в зоне нахождения основной массы поглощающих корней растений и четвертую пару датчиков располагают на глубине пахотного слоя, сформированного над плужной подошвой, ограничивающей распространение поглощающих корней растений, последующие датчики служат для контроля глубины промерзания.

Изобретение относится к строительству применительно к определению деформационных и прочностных свойств грунтов. Прибор содержит гильзу для образца грунта, перфорированные днище и поршень, механизм нагружения поршня, по меньшей мере, два размещенных в поршне штампа, составленных из втулок, вставленных друг в друга, и механизм нагружения штампов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к способам изучения водной эрозии и может быть использовано в почвоведении, мелиорации и природообустройстве. Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях включает применение технического средства профилирования дневной поверхности, в котором замеряют профиль дневной поверхности почвы по окружности.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к способам изучения водной эрозии и может быть использовано в почвоведении, мелиорации и природообустройстве. Способ определения тальвега на агроландшафтах склоновых земель в полевых условиях включает применение технического средства профилирования дневной поверхности, в котором замеряют профиль дневной поверхности почвы по окружности.

Изобретение относится к области физики и может быть использовано для определения магнитной восприимчивости почв в лабораторных условиях. Способ определения магнитной восприимчивости почв в лабораторных условиях с помощью малогабаритного каппаметра КМ-7 осуществляется посредством одновременного измерения объемной магнитной восприимчивости (χоб.) и определения плотности (р) растертой воздушно-сухой почвы массой (m), помещенной в объем контейнера (v), изготовленного из немагнитного материала, по формуле: p=m/v и дальнейшего определения удельной магнитной восприимчивости (χуд.) по формуле: χуд.=χоб./р.

Изобретение относится к области растениеводства. Способ заключается в последовательном анализе спектров поглощения спиртового экстракта травы Mansoa alliacea (Lam.), полученных извлечением водно-спиртовым раствором с концентрацией спирта 70% при времени экстракции 30-50 мин.
Наверх