ПОСАДОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА К ПОСАДКЕ Российский патент 2007 года по МПК A01C1/06 

Изобретение относится к растениеводству и может быть использовано для подготовки семян различных растений к посадке.

Известно, что защитно-питательная оболочка семени улучшает условия его прорастания, повышает полевую всхожесть, предохраняет прорастающие семена и всходы от неблагоприятных условий среды. Нанесение оболочки обеспечивает проростка на ранних фазах развития необходимыми питательными веществами, микроэлементами, стимуляторами роста, средствами защиты растений и др. Благодаря дражированию укрупняются и унифицируются вес, форма и размер семян, что позволяет проводить гнездовой (точный) высев, сокращает расход семян и затраты труда на прореживание всходов. Более равномерное размещение растений в посевах уменьшает между ними конкуренцию и способствует более равномерному созреванию урожая (В.А.Смелик, Е.И.Кубеев, ЗОЛОТАЯ НИВА, 2003 г., №4].

Известно, что в состав оболочки при дражировании семян входят торф, минеральные удобрения, микроэлементы, стимуляторы роста, фунгициды, бактериальные препараты, сорбенты и т.д. [см., например, Дураков А.В., Губкин В.Н., Марков В.В., Гуцол В.Г. "Картофель и овощи", 1988, №3, с.26-27; пат. США 6202346 В1, кл. А 01 С 1/06, 2001 г.; пат. США 5512069, кл. А 01 Н 63/00, 1996 г.].

Известно, что для создания оптимальных условий развития растений необходимо правильно регулировать водовоздушный режим почвы. Показателем, характеризующим водовоздушный режим, служит максимальная водоотдача - разница между полной и капиллярной влагоемкостью. Полная влагоемкость, при которой заполнены все поры водой, является избыточной для растений. Капиллярная влагоемкость определяет количество воды, поглощаемое и удерживаемое почвой под действием капиллярных сил, и зависит от гранулометрического состава [Ганжара Н.Ф., "Почвоведение", "Агроконсалт", Москва, 2001 г., с.168-180].

В патенте RU 2204229, кл. А 01 С 1/00, 2003 г. описаны дражированные семена сои, в которых семя находится внутри оболочки, состоящей из двух слоев, первый из которых содержит карбоксиметилцеллюлозу, фунгицид и удобрение (Mo и Р₂O₅), а второй содержит ирлит-цеолитсодержащую глину горных пород Северного Кавказа.

Недостатками таких драже является невозможность с их помощью обеспечить семя всеми ингредиентами питательной смеси и регулировать состав смеси для каждой стадии развития корневой системы и ростка в начальном периоде развития растения. Подобные драже не позволяют варьировать свойства оболочки в зависимости от состава почвы и природных условий. Кроме того, такие драже не позволяют регулировать водно-воздушный режим, от которого зависит начало и скорость формирования корневой системы и ростка.

Задача настоящего изобретения - создание посадочного материала, включающего семя или росток на разных стадиях развития, с составом, позволяющим изменять водно-воздушный режим, обеспечивать адресную доставку к семени в период прорастания питательных веществ и микроэлементов оптимального состава и обеспечивать защиту семени от болезней и неблагоприятных природно-климатических условий.

Указанная задача решается тем, что предлагаемый посадочный материал включает семя или росток на разных стадиях развития, заключенный в оболочку, состоящую из смеси ингредиентов, необходимых для каждой стадии начального периода развития растения с соотношением ингредиентов, мас.%:

органические и минеральные питательные вещества 35-60

наполнитель 10-35

связующее 1-2,5

вода - остальное,

и размером частиц ингредиентов 0,1-5 мм, обеспечивающих максимальную водоотдачу 10-60%.

Указанная задача решается также тем, что максимальная водоотдача посадочного материала составляет 20-40%.

Указанная задача решается также тем, что оболочка выполнена в виде полой капсулы из желатина или из водопроницаемого полимера, или из водорастворимого полимера, или из субстрата, представляющего собой органическую питательную среду, или пакет из нетканого материала, в которые помещены семя или росток на разных стадиях развития и необходимые для каждой стадии начального периода развития растения ингредиенты.

Указанная задача решается также тем, что оболочка выполнена многослойной.

Указанная задача решается также тем, что оболочка дополнительно содержит фунгицид и/или инсектицид, и/или стимулятор роста, и/или гидрофобные полимеры, и/или микроэлементы, и/или бактериальные препараты.

Указанная задача решается также тем, что его оболочка дополнительно содержит краситель или пигмент.

Указанная задача решается также тем, что оболочка дополнительно содержит влагозащитный и/или упрочняющий слой.

Указанная задача решается также тем, что в полую капсулу из желатина, или из водопроницаемого полимера, или из водорастворимого полимера, или из субстрата, представляющего собой органическую питательную среду, или в пакет из нетканого материала, помещают семя и необходимые для каждой стадии начального периода развития растения ингредиенты.

Известен способ получения дражированных семян сои [патент RU 2204229, кл. А 01 С 1/00, 2003 г.], заключающийся в обработке семян водным раствором полимера КМЦ с добавлением фунгицида ТМТД, молибдата аммония и фосфорных удобрений, с последующим нанесением слоя ирлита из водной суспензии или путем напыления.

Недостатком такого способа дражирования является то, что при этом способе невозможно регулировать состав оболочки и ее размер в соответствии со стадиями развития ростка и формирования корневой системы, а также в зависимости от посадочного материала и природно-климатических условий.

Задача настоящего изобретения - разработка способа получения капсулированного посадочного материала, обеспечивающего возможность изменять состав и свойства оболочки и ее размер в зависимости от посадочного материала и природно-климатических условий.

Указанная задача решается тем, что в первом варианте в полую капсулу из желатина, или из водопроницаемого полимера, или из водорастворимого полимера, или из субстрата, представляющего собой органическую питательную среду, или в пакет из нетканого материала, помещают семя и необходимые для каждой стадии начального периода развития растения ингредиенты.

Во втором варианте указанная задача решается тем, что последовательно наносят на семя следующие слои: первый слой, включающий связующее; основной слой или слои, включающие питательную смесь, наполнитель и связующее; наружный слой, включающий наполнитель и связующее.

Указанная задача решается также тем, что на капсулу дополнительно наносят влагозащитный и/или упрочняющий слой.

Указанная задача решается также тем, что первый слой формируют толщиной 0,01-0,2 мм, основные слои с питательной смесью формируют суммарной толщиной 5,0-70,0 мм, наружный слой формируют толщиной 1,0-5,0 мм.

Указанная задача решается также тем, что последовательно наносят основные слои, содержащие питательную смесь и наполнитель, изменяя в каждом слое соотношение питательная смесь: наполнитель от 1:10 до 10:1.

Указанная задача решается также тем, что при подготовке капсулы, внутри которой находятся семя и ингредиенты, необходимые для начального периода развития растения, к посадке, за 5-20 дней до посадки смачивают водой до создания влажности в массе капсулы в пределах 30-70% и выдерживают при влажности воздуха 50-90% и температуре 20-40°С до образования ростка и формирования корневой системы внутри капсулы.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами.

Пример 1.

Питательной смесью, содержащей биогумус и вермикулит в соотношении 6:1 (мас.) с размером частиц в смеси 0,1-5,0 мм, дозатором заполняют желатиновые капсулы диаметром 40 мм, помещают внутрь смеси семя кукурузы, предварительно обработанное фунгицидом тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), закрывают капсулу и отправляют на хранение.

Полученные капсулы содержат, мас.%:

- биогумус - 60

- вермикулит - 10

- ТМТД - 0,001

Максимальная водоотдача полученной капсулы 30% (максимальную водоотдачу определяли согласно: Н.Ф.Ганжара, "Почвоведение", Москва, "Агроконсалт", 2001, стр.168-177).

Пример 2.

Во вращающийся дражировочный котел загружают 100 г калиброванных семян кукурузы, предварительно обработанных фунгицидом тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), смачивают их 5%-ным водным раствором поливинилового спирта, распыляя его таким образом, чтобы исключить склеивание частиц.

После смачивания начинают подавать смесь биогумуса и вермикулита в соотношении 6:1 (мас.) для образования оболочки. Размер частиц в смеси не превышает 1,0 мм. Смесь подают маленькими дозами, постепенно наращивая оболочку. Доводят размеры до 35-40 мм, попеременно подавая 5%-ный водный раствор поливинилового спирта и смесь биогумуса и вермикулита. После этого аналогично наносят наружный слой вермикулита до размера частиц 40-45 мм.

Полученные капсулы выгружают из аппарата, сушат и отправляют на хранение.

Полученные капсулы содержат, мас.%:

- биогумус - 60

- вермикулит - 10

- ПВС - 1,5

- ТМТД - 0,001

- вода - 28,5

Максимальная водоотдача полученной капсулы 50%.

Пример 2.1.

Во вращающийся дражировочный котел загружают 100 г калиброванных семян кукурузы, предварительно обработанных фунгицидом тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), смачивают их 5%-ным водным раствором поливинилпирролидона, распыляя его таким образом, чтобы исключить склеивание частиц.

После смачивания подают вермикулит, доводя размер частиц до 5-7 мм, после чего начинают подавать смесь компоста и вермикулита (исходный размер частиц от 0,1 до 3,0 мм) в соотношении 4:1 (мас.) и доводят размер частиц до 25-30 мм, попеременно подавая клеящий раствор и наполнитель. После этого на сформированные частицы наносят наружный слой вермикулита до размера частиц 30-35 мм.

Полученные капсулы выгружают из аппарата, сушат и отправляют на хранение.

Полученные капсулы содержат, мас.%:

- биогумус - 60

- вермикулит - 15

- ПВП - 2,5

- ТМТД - 0,005

- вода - 22,5

Максимальная водоотдача полученной капсулы 43%.

Пример 3.

Во вращающийся дражировочный котел загружают 100 г калиброванных семян подсолнечника, предварительно обработанных фунгицидом тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), смачивают их 5%-ным водным раствором поливинилпирролидона, распыляя его таким образом, чтобы исключить склеивание частиц.

После смачивания начинают подавать наполнитель, содержащий смесь биогумуса и вермикулита в соотношении 6:1 (мас.). Размер частиц наполнителя не превышает 0,5 мм. Наполнитель подают маленькими дозами, постепенно наращивая оболочку. Доводят размеры частиц до 10-15 мм, попеременно подавая клеящий раствор и наполнитель, затем подают смесь биогумуса и вермикулита в соотношении 1:1 (мас.), доводя размер частиц до 20-25 мм, а затем - смесь биогумуса и вермикулита в соотношении 1:6 (мас.) и доводят размер частиц до 30-35 мм. На сформированные частицы наносят наружный слой вермикулита до размера 35-40 мм.

Полученные капсулы выгружают из аппарата, сушат и отправляют на хранение. Полученные капсулы содержат, мас.%:

- биогумус - 35

- вермикулит - 35

- ПВП - 1,0

- ТМТД - 0,0001

- вода - 29,0

Максимальная водоотдача полученной капсулы 30%.

Пример 4.

В условиях примера 1 в капсулу из биогумуса помещают калиброванное семя сои, предварительно обработанное раствором фунгицида в 5%-ном хлороформенном растворе полистирола.

Полученные капсулы отправляют на хранение.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 16%.

Пример 5.

В условиях примера 2 капсулируют семена моркови, используя в качестве связующего 0,5%-ный водный раствор препарата Марс-4 и доводя размер частиц до 10-15 мм.

Полученные капсулы выгружают из аппарата, сушат и отправляют на хранение.

Содержание влаги в оболочке - 26%.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 20%.

Пример 6.

В условиях примера 1 в капсулу из торфа с диаметром 50 мм помещают семена кукурузы и питательную смесь, в которую добавлен 1 мас.% препарата Биофит-1.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 35%.

Пример 7.

В условиях примера 1 в капсулу из карбоксиметилцеллюлозы, окрашенную пигментом фталоцианиновым синим, с диаметром 25 мм помещают семена сои и питательную смесь, в которую добавлен 0,5 мас.% препарата Биофит-2.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 15%.

Пример 8.

В условиях примера 1 в капсулу из карбоксиметилцеллюлозы с диаметром 25 мм помещают семена сои и питательную смесь, в которую добавлен 0,0001 мас.% препарата Биостим-2.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 20%.

Пример 9.

В условиях примера 2 капсулируют семена астры, используя в качестве наполнителя смесь биогумуса с цеолитом в соотношении 3:1, доводя размер частиц до 10-15 мм.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 40%.

Пример 10.

В условиях примера 1 в пакет из нетканого армированного материала Лутрасил размером 5×5 см помещают семена кукурузы, предварительно обработанные стимулятором роста Биостим 1 в количестве 0,3 мг/100 г семян.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 50%.

Пример 11.

В условиях примера 1 в капсулу из биогумуса с диаметром 40 мм помещают семена подсолнечника и питательную смесь, в которую добавлен 1 мас.% аммофоски.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 20%.

Пример 12.

В условиях примера 1 в капсулу из торфа с диаметром 30 мм помещают семена кукурузы и питательную смесь, в которую добавлен 1 мас.% аммофоски.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 15%.

Пример 13.

В условиях примера 2 капсулируют семена кукурузы, предварительно обработанные стимулятором роста Биостим 2 в количестве 1,0 мг/100 г семян, доводя размер частиц до 35-40 мм.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 30%.

Пример 14.

В условиях примера 1 в капсулу из торфа с диаметром 25 мм помещают семена сои, предварительно обработанные микроэлементами в количестве 10 мг/100 г семян.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 20%.

Пример 15.

В условиях примера 2 капсулируют семена настурции, при этом в качестве питательной смеси используют смесь компоста с минеральными удобрениями (аммофоска), доводя размер частиц до 20-25 мм.

Максимальная водоотдача полученной капсулы 15%.

Пример 16.

Капсулируют семена кукурузы. Капсулы имеют диаметр 45-50 мм, максимальную водоотдачу 15% и содержат, мас.%:

- биогумус - 60

- цеолит - 10

- ЛВС - 1,5

- ТМТД - 0,001

- вода - 28,5,

оболочки капсул состоят из 3 слоев, первый из которых содержит фунгицид тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД), стимулятор роста Биостим-1 и полистирол, второй - смесь биогумуса с цеолитом, а третий - цеолит. Капсулы подвергают термообработке при температуре 20-35°С и относительной влажности воздуха 70-90% до появления корешков.

Пример 17.

Капсулируют семена сои. Капсулы имеют диаметр 20-25 мм. Оболочка капсул состоит из 3 слоев, первый из которых содержит фунгицид тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД) и стимулятор роста, второй - смесь компоста с вермикулитом, а третий - вермикулит. Капсулы подвергают термообработке при температуре 20-35°С и относительной влажности воздуха 70-90% до момента появления корешков.

В таблице приведены результаты взвешивания зеленой массы и корневой системы для 10 растений кукурузы, выращенных из семян, обработанных по предлагаемым способам по примерам 1 и 2 и прошедших заключительную обработку по примеру 16, и 10 контрольных растений.

Таблица. Зеленая масса, гКорневая система, гСвежесорванные растенияВысушенные растения% сухих веществСвежесорванные растенияВысушенные растения% сухих веществСемена по примеру 19,852,4024,33,620,9726,8Семена по примеру 210,702,6024,33,540,9025,4Контрольные5,451,2522,91,900,4322,6

Как видно из таблицы, зеленая масса и корневая система растений, полученных из семян, обработанных по предлагаемым способам по примерам 1 и 2, практически в 2 раза больше, чем у контрольных растений, при этом содержание сухих веществ в опытных растениях также больше.

Таким образом, предлагаемые способы получения посадочных материалов позволяют обеспечить запас питательных веществ и водно-воздушный баланс, необходимые на каждой стадии образования ростка и формирования развитой корневой системы.

Предлагаемые способы получения посадочного материала позволяют учесть особенности каждого вида растений при выборе состава питательной смеси, что делает его универсальным для применения в растениеводстве.

Посадочные материалы, полученные по предлагаемым способам, имеют прочную внешнюю оболочку, что позволяет проводить посадочные работы механизированным способом.

Посадочные материалы, полученные по предлагаемым способам, обеспечивают точное внесение питательных веществ в почву, исключают опасность их перераспределения, например ливнем или снос ветром.

Посадочные материалы, полученные по предлагаемым способам, обеспечивают незначительный расход питательных веществ по сравнению со сплошной или рядовой обработкой посевных площадей органическими и неорганическими удобрениями.

Использование предлагаемых посадочных материалов снижает расход удобрений за счет адресной доставки их к каждому растению индивидуально.

Использование предлагаемых посадочных материалов повышает устойчивость растений к заморозкам и к засухе.

Использование предлагаемых посадочных материалов исключает потери за счет склевывания семян птицами.

Пористая структура оболочки является эффективным носителем стимуляторов роста, микро- и макроэлементов, гербицидов и инсектицидов.

Пористая структура оболочки улучшает дренаж, способствует развитию более разветвленной корневой системы.

Пористая структура оболочки обладает теплоизоляционными свойствами, что позволяет стабилизировать температурный режим внутри капсулы.

Изобретение относится к растениеводству и может быть использовано для подготовки семян различных растений к посадке. Посадочный материал включает семя или росток на разных стадиях развития, заключенный в оболочку. Последняя состоит из смеси ингредиентов, необходимых для каждой стадии начального периода развития растения с соотношением ингредиентов в мас.%: органические и минеральные питательные вещества 35-60; наполнитель 10-35; связующее 1-2,5; вода - остальное. Размеры частиц ингредиентов составляют 0,1-5 мм. Максимальная водоотдача смеси ингредиентов составляет 10-60%. В первом варианте способ получения посадочного материала заключается в том, что в полую капсулу из желатина, или из водопроницаемого полимера, или из водорастворимого полимера, или из субстрата, представляющего собой органическую питательную среду, или в пакет из нетканого материала, помещают семя и необходимые для каждой стадии начального периода развития растения ингредиенты. Во втором варианте способ получения посадочного материала заключается в последовательном нанесении на семя нескольких слоев. Первый слой включает связующее; основной слой или слои включают питательную смесь, наполнитель и связующее; наружный слой включает наполнитель и связующее. Способ подготовки посадочного материала к посадке заключается в том, что капсулу, внутри которой находятся семя и ингредиенты, необходимые для начального периода развития растения, за 5-20 дней до посадки смачивают водой до создания влажности в массе капсулы в пределах 30-70%. Затем капсулу выдерживают при влажности воздуха 50-90% и температуре 20-40°С до образования ростка и формирования корневой системы внутри капсулы. Использование изобретения позволит обеспечить оптимальные условия развития растений за счет создания оболочек разного состава для разного вида семян и обеспечение возможности регулирования водно-воздушного режима в зависимости от состава почвы и природных условий. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Посадочный материал, включающий семя или росток на разных стадиях развития, заключенный в оболочку, состоящую из смеси ингредиентов, необходимых для каждой стадии начального периода развития растения с соотношением ингредиентов, мас.%:

Органические и минеральные питательные вещества35-60Наполнитель10-35Связующее1-2,5ВодаОстальное

и размером частиц ингредиентов 0,1-5 мм, обеспечивающих максимальную водоотдачу 10-60%.