СПОСОБ ОЦЕНКИ СНИЖЕНИЯ ТОКСИКОЗА ПОЧВ ПРИ ВНЕСЕНИИ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ ИЛИ НАВОЗА Российский патент 2019 года по МПК C09K17/14 C09K17/32 G01N33/24 

Область техники

Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к методам, позволяющим выявить препараты для повышения урожайности за счет уменьшения количества в почвах аллелотоксинов (токсикоза почв) путем внесения в почвы различных веществ и оценки влияния их внесения на степень почвоутомления.

В современной научной литературе накоплены достоверные сведения о том, что в результате многократного культивирования растений одного вида на одном и том же поле (монокультура), а также ряда других причин наступает прогрессирующая утрата плодородия. Это в первую очередь связано с нарастающим токсикозом плодородного слоя, обусловленным накоплением в нем ядовитых выделений растений (колинов) и микроорганизмов, которые могут быть представлены различными соединениями и их смесями. Причем часть компонентов токсичных смесей может не обладать токсичностью, токсичные соединения могут находиться в концентрациях, когда каждое из них в отдельности не является токсичным для растений. Это является причиной почвоутомления и снижения урожайности сельскохозяйственных культур.

Предложенный способ оценки снижения токсикоза почв (аллелопатического почвоутомления) позволит подобрать наиболее эффективные добавки, способствующие увеличению урожая сельскохозяйственных культур.

Уровень техники

Из уровня техники известны различные способы аналогичного назначения. В частности, известны способы оценки снижения токсикоза почв, когда токсикоз уменьшали путем промывки почвы большим количеством воды, либо путем прогревания и высушивания почвы [1]. Снижение токсикоза оценивали при помощи сравнения урожая сельскохозяйственных культур в вегетационных и полевых опытах. Основным недостатком данного способа является невоспроизводимость получаемых результатов и отсутствие во многих случаях эффекта от его применения.

Известен метод определения аллелопатической активности почв, включающий два этапа и предусматривающий выделение токсинов из почвы путем химического вытеснения рутином с последующим проращиванием семян на растворах токсинов и учетом их лабораторной всхожести [2].

Данный метод является дорогостоящим, трудоемким, долго реализуемым и сложным в исполнении, в связи с чем требует высокой квалификации исполнителей и не находит широкого практического использования. Кроме того, химический метод извлечения из почвы токсинов не обеспечивает полного их выхода в раствор, что снижает объективность метода и влияет на достоверность получаемых результатов.

Наиболее близким к заявляемому является способ оценки снижения токсикоза почв [3], включающий проращивание семян в испытуемой почве, помещенной в вегетационные сосуды или кюветы, при этом 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. В качестве оценочного теста используют 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 сравнения всхожести обработанных и необработанных добавками почв делают вывод о эффективности внесения веществ, уменьшающих токсикоз почв и целесообразности применения в сельскохозяйственном производстве.

Недостатками данного метода являются его низкая производительность из-за продолжительности проведения эксперимента и получение усредненных результатов на тест-культурах.

Раскрытие изобретения

Технической проблемой, решаемой посредством заявляемого изобретения, является необходимость преодоления недостатков, присущих аналогам, а именно, необходимость создания способа оценки снижения токсикоза почв при внесении в почвы определенных добавок (в частности, молочной сыворотки или навоза), заключающийся в оценке ингибирования развития проростков в почве (%) и выявления эффективности внесенных добавок для снижения токсикоза почв, путем оценки ингибирования развития проростков в обработанной почве и определения размера снижения ингибирования развития проростков при внесении в почвы указанных добавок.

Способ позволяет выявить добавку (мелиорирующий препарат), значительно уменьшающую ингибирование развития семян зерновых культур аллелотоксинами с учетом вклада негативного воздействия почв на развивающиеся в почвах семена, что может позволить избежать угнетения развития семян и развивающихся из них в почвах растений, вплоть до значительной потери урожая.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в обеспечении возможности проверки пригодности мелиорирующих добавок, в частности, молочной сыворотки и навоза, для обработки ими почвы с целью уменьшения токсикоза почв. Кроме того, технический результат заключается в повышении производительности способа при обеспечении возможности одновременного проведения измерений как для больших партий семян (от 1000 до 1200 семян), так и для широкой линейки мелиорирующих препаратов и почв, что ведет к повышению достоверности получаемых результатов за счет возможности увеличения объема статистической выборки. Результат для тысяч семян может быть получен уже через 48 часов. Увеличение количества семян практически не усложняет работу, так как в результате реализации заявляемого способа определяют независимый интегральный параметр (а именно, насыпной объем проросших семян), что значительно повышает точность получаемых результатов. В связи с использованием в одном опыте 1200 семян (6 повторностей по 200 семян) минимизируется ошибка, связанная с разнокачественностью семян. Использование шестикратной повторности с последующей статистической обработкой результатов приводит к тому, что согласно критерию Стъюдента ошибка при 95% уровне значимости не превышает 7%.

Поставленная задача решается тем, что способ оценки снижения токсикоза почв, согласно техническому решению, включает последовательно выполняемые следующие этапы:

- формирование, по меньшей мере, двух образцов почвы, обладающей токсикозом и одного образца песка,

- обработка одного образца почвы мелиорирующей добавкой, в качестве которой используют молочную сыворотку или навоз,

- формирование, по меньшей мере, трех навесок семян зерновой культуры,

- получение пробы семян в песке посредством обеспечения контакта образца семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка;

- получение пробы семян в почве, обладающей токсикозом, посредством обеспечения контакта одной навески семян с этой почвой, с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы;

- получение пробы семян в почве, обработанной мелиорирующей добавкой, посредством обеспечения контакта другой навески семян с почвой, обработанной мелиорирующей добавкой, с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы;

- выдержка полученных проб до проращивания,

- удаление почвы и песка с проб и помещение очищенных пророщенных семян разных проб в идентичные прозрачные емкости с водой,

- уплотнение 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,

- определение по высоте размещения груза от дна емкости насыпных объемов пророщенных семян из пробы с песком (V1), из пробы с почвой обладающей токсикозом (V2), и из пробы с почвой, обработанной молочной сывороткой или навозом (V3),

- определение величины ингибирования развития семян для пробы с почвой, обладающей токсикозом, (И1), по которой судят о степени токсикоза почвы, по формуле:

И1 = ((V1-V2)/(V1-20))*100%. - определение величины ингибирования развития семян для пробы с обработанной почвой (И2), по которой судят о степени токсикоза обработанной почвы, по формуле:

И2 = ((V1-V3)/(V1-20))*100%.

- определение величины изменения ингибирования как разности ингибирования развития семян в почве, обладающей токсикозом (И1), и ингибирования развития семян в обработанной мелиорирующей добавкой почве (И2), по которой судят о степени токсикоза обработанной мелиорирующей добавкой почвы, по формуле: ΔИ=И1-И2,

при этом, по величине ингибирования (ΔИ) судят о степени снижении токсикоза почвы при внесении молочной сыворотки или навоза.

Выдержку семян до проращивания осуществляют при температуре 22-25°С при 100% влажности воздуха в течение 2 суток. Помещение и уплотнение семян в емкости выполняют дозированно для объемов, не превышающих 1/5-1/4 объема пророщенных семян из пробы. Способ выполняют в шестикратной повторности для всех проб семян в песке, почве, обладающей токсикозом, и почве, обработанной молочной сывороткой или навозом. Вибрационное воздействие в вертикальной плоскости осуществляют с частотой не более 50 Гц и амплитудой 3-4 мм с допустимой величиной отклонений от указанных значений не более 10%. При ударном воздействии обеспечивают его силу, равную силе свободного падения цилиндрической емкости, заполненной водой и семенами, на поверхность стола с высоты 1 см с допустимой величиной отклонений от указанных значений не более 10%. в качестве идентичных прозрачных емкостей используют прозрачные цилиндры с соотношением высоты и диаметра 5:8.

В результате реализации заявляемого способа получают достоверные данные по оценке токсикоза почвы по величине ингибирования (И1) развития семян зерновых культур при их посеве на этой почве и данные по оценке токсикоза почвы, обработанной сывороткой, по величине ингибирования развития семян на почве, обработанной мелиорантом (И2). При этом, по величине ингибирования (И1) судят о необходимости обработки почвы такими добавками, как молочная сыворотка или навоз. При превышении И1 40% необходимо обрабатывать почвы мелиорирующим препаратом для получения устойчивых урожаев зерновых культур. Оценку эффективности использования мелиорирующего препарата определяют по размеру уменьшения величины ингибирования (ΔИ), рассчитываемого путем определения разности между И1 и И2. Чем больше ΔИ, тем эффективнее мелиорирующая добавка для снижения токсикоза почвы.

При этом эффективным считают снижение токсикоза почвы при величине И2 не более 40%.

Техническая сущность изобретения заключается в том, что реакция семян на уменьшение ингибирования почвами определяется их способностью прорастать и давать корни и ростки (проростки) при развитии семян на обработанных мелиорирующими препаратами (молочной сывороткой) почвах по сравнению с развитием семян на не обработанных мелиорирующими препаратами почвах. Почвы, как правило, содержат токсины, образовавшиеся функционировавшими в них фитопатогенами, при разложении растительных остатков или выделенные растениями. При приведении семян в контакт с влажной почвой начинается поступление токсинов из почвы в семена. Следует отметить, что молочная сыворотка содержит большое количество молочнокислых бактерий, которые используют аллелотоксины, накопившиеся в почве для питания, уменьшая их концентрацию в почве и соответственно токсикоз почвы. В результате семена будут лучше прорастать на тех почвах, обработка которых привела к уменьшению токсикоза почв, а образующиеся из них растения будут лучше в этих почвах развиваться и дадут максимальные урожаи.

Содержание токсинов в песке по сравнению с почвой пренебрежимо мало, что позволяет брать развитие проростков семян в песке за базовый показатель для сравнения. Подобное также возможно потому, что прорастающие в течение 2 суток семена еще не начинают поглощать питательные вещества из почвы, а развиваются за счет накопленных ресурсов. При добавлении воды в почву токсины переходят в раствор и оказывают воздействие на семена уже за первые двое суток, причем при обработке молочной сывороткой почвы количество токсинов уменьшается. Поэтому при сравнении развития в почве с развитием семян в песке, можно оценить реакцию семян на токсины, содержащиеся в почве, и определить величину токсикоза почв по степени ингибирования прорастания семян почвой, по сравнению с песком (И1). При сравнении развития семян в обработанной молочной сывороткой почве с развитием семян в песке, можно оценить реакцию семян на токсины, содержащиеся в этой почве, и определить величину токсикоза обработанных почв по степени ингибирования прорастания семян обработанной почвой, по сравнению с песком (И2). В связи с тем, что первые этапы прорастания (набухание и проклевывание семян) обусловлены веществами, запасенными при созревании семян, информацию о прохождении биохимических процессов в семенах можно получить только на этапе развития проростков, то есть примерно через 24-36 часов после приведения семян в контакт с влагой при температуре 22-25°С. По разности ингибирования развития семян в изначально обладающей токсикозом почве и ингибирования развития семян в обработанной мелиорирующей добавкой почве определяют уменьшение величины ингибирования (ΔИ). По оценке размера уменьшения величины ингибирования, судят о снижении токсикоза почвы при внесении молочной сыворотки или навоза, взятых в качестве мелиорирующих добавок.

Для этого одинаковые навески семян, помещают в емкости, одни из которых содержат соответственно песок, а другие образцы почвы, обладающей токсикозом и обработанной сывороткой. К ним добавляют навески воды, которые обеспечивают оптимальное развитие семян на почве и песке. После этого емкости с образцами термостатируют при влажности воздуха близкой к 100%. По прошествии времени около двух суток (40-50 часов) измеряют насыпные объемы проросших в почвах и песке семян и сравнивают отношение насыпных объемов в песке и изучаемых почвах соответственно, определяя величину ингибирования в процентах прорастания семян в каждой из проб почвы по сравнению с семенами в песке (И1, И2). Следует отметить, что из-за свойственной семенам разнокачественности, сравнение можно проводить, определяя насыпные объемы для больших (более 1000 штук) используемых в эксперименте массивов семян. В противном случае обнаружить значимых различий в прорастании семян не представляется возможным. Насыпные объемы проросших семян определяют в цилиндре с водой объемом 100 мл, насыпая в цилиндр с водой, стоящий на вибростолике, семена с проростками небольшими порциями, чтобы они оседали раздельно друг от друга до образования равномерной структуры (без пустот) из проросших семян объемом около 20 мл. Уплотнение проводят во избежание создания крупных пор, которые влекут к увеличению ошибки. Затем на семена помещают груз, уплотняющий структуру из семян с проростками, делают это несколько раз, пока все семена с проростками изучаемого образца (7,5 г исходных семян) не будут находиться в цилиндре, после чего проводят дополнительное уплотнение образовавшейся структуры из семян с проростками, постукивая цилиндром с семенами с проростками и грузиком на их поверхности о стол, с последующим измерением насыпного объема образовавшейся структуры.

По разности определенных величин ингибирования развития семян в изначально обладающей токсикозом почве и ингибирования развития семян в обработанной мелиорирующей добавкой почве определяют уменьшение величины ингибирования (ΔИ), соответствующее уменьшению токсикоза почв при обработке этим мелиорирующим препаратом.

Молочная сыворотка содержит большое количество молочнокислых бактерий, которые используют аллелотоксины, накопившиеся в почве для питания, уменьшая их концентрацию в почве и соответственно токсикоз почвы.

Предлагаемый способ позволяет оценить степень влияния молочной сыворотки и навоза на токсикоз почв. Подтверждение эффективности молочной сыворотки в плане снижения токсикоза почв позволяет рекомендовать ее применение для повышения плодородия почв вблизи молокозаводов, где молочная сыворотка является отходом.

Осуществление изобретения

Оценку снижения токсикоза почв при внесении молочной сыворотки производят, выявляя наличие токсикоза почвы при ингибировании развития проростков этой почвой выше 40% и определяя разность величин ингибирования прорастания семян в необработанной и обработанной мелиорирующими добавками почве.

Величину токсикоза почв (величину ингибирования (И1)) определяют по длине проростков семян, выросших за 2 суток в исходной почве, в сравнении с проростками семян выросшими в песке, выражая токсикоз в процентах ингибирования развития проростков.

Оценку эффективности внесения таких добавок в плане снижения токсикоза почвы заявляемым способом можно проводить с использованием хлебных злаковых зерновых культур, таких как пшеница, рожь, ячмень, тритикале и др., имеющих мочковатую корневую систему.

При формировании пробы семян с необработанной почвой (почвой, обладающей токсикозом) берут навеску воздушно-сухой почвы. Для формирования пробы семян в почве, обработанной мелиорирующей добавкой, почву предварительно обрабатывают следующим образом: обработку почвы сывороткой проводят, добавляя к 800 г почвы 80 г сыворотки и после тщательного перемешивания оставляют на 7 дней. Обработку почвы навозом проводят, добавляя к 800 г почвы суспензию, содержащую 24 г навоза в 80 г воды, и после тщательного перемешивания оставляют на 7 дней. После этого подсушивают обработанные образцы почв до влажности 21,6% и проводят испытания.

Для проращивания семян используют любые емкости, используемые для данных целей. В качестве субстратов для проращивания можно использовать любые почвы зонального ряда: дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы, каштановые почвы и опыт с песком используется в качестве контроля при определении токсикоза, которым обладает исследуемая почва. Количество субстрата, используемого для проращивания, принципиального значения не имеет. Необходимым условием является одинаковое количество субстрата для проращивания навесок семян при формировании проб с необработанной почвой, почвой, обработанной сывороткой (навозом КРС) и пробы с песком. Одинаковые навески семян помещают в емкости, засыпают почвой и песком соответственно и добавляют воду.

После этого емкости с пророщенными семенами помещают в термостатируемый шкаф (при 22°С), в котором создают атмосферу 100% влажности и выдерживают в течение 2 суток. По прошествии указанного времени проросшие семена отмывают от почвы и песка на сите и помещают в мерные цилиндры с водой. Насыпают семена постепенно, чтобы они оседали в цилиндре раздельно, при этом на цилиндр оказывают вибрационное воздействие, заставляя его колебаться с частотой 50 Гц в вертикальной плоскости с амплитудой 3-4 мм (на специальном вибрационном столике), облегчая перемещение семян друг относительно друга, когда их проростки придут в соприкосновение. Семена с проростками помещают в цилиндр небольшими порциями до образования равномерной (без видимых пустот) структуры объемом около 20 мл, затем помещают на семена груз массой 8 г, уплотняющий структуру из семян, делают это несколько раз, пока все семена с проростками изучаемого образца (7,5 г исходных семян) не будут находиться в цилиндре, После чего уплотняют проросшие семена в цилиндре легкими постукиваниями цилиндра с проросшими семенами о стол (30-40 ударов), поместив предварительно на поверхность семян небольшой грузик (из расчета давления груза 1-2 г/см²) для создания дополнительного давления на поверхность семян в цилиндре. Затем определяют насыпной объем проросших семян в цилиндре по известному заранее значению диаметра цилиндра и высоте, определенной от дна цилиндра до поверхности груза. Оценку снижения токсикоза проводят по разности величин ингибирования прорастания семян необработанной и обработанной почвой.

Ингибирование необработанной почвой (И1) определяется в процентах как отношение разности насыпных объемов семян, проросших в песке и необработанной почве, к разности насыпного объема пробы семян, проросших в песке и поправочного коэффициента (20 мл). Ингибирование обработанной сывороткой (навозом) почвой (И2) определяется в процентах как отношение разности насыпных объемов семян, проросших в песке и обработанной сывороткой (навозом)почве, к разности насыпного объема пробы семян, проросших в песке и поправочного коэффициента (20 мл).

Для измерения насыпного объема в качестве прозрачной емкости (сосуда) используют прозрачные цилиндрические емкости с соотношением высоты и диаметра цилиндра 5:8. Предпочтительно использовать лабораторные мерные цилиндры из прозрачного материала.

Объем воды, предварительно наливаемой в цилиндрическую емкость, превышает объем измеряемых семян в 3-5 раз и при постепенном засыпании проросших семян в цилиндр, обеспечивает раздельное друг от друга оседание семян с сохранением проростков.

Ударное воздействие проводят путем встряхивания емкости с водой и семенами 30-40 раз с силой равной силе свободного падения цилиндра на поверхность стола с высоты 1 см с допустимой величиной отклонений от указанных значений не более 10%, при этом диаметр грузика должен быть меньше диаметра цилиндра на 2 мм (с допустимой величиной отклонений от указанного значения не более 10%).

Ниже представлено более детальное описание заявляемого способа, которое не ограничивает объем притязаний заявляемого изобретения, а демонстрирует возможность осуществления изобретения с достижением заявляемого технического результата.

Пример 1

При проведении испытаний использовали образцы почвы из Тульской области (Щекинский район) влажностью 21,6% (после зерновых), яровой ячмень сорт «Нур», свежий навоз крупного рогатого скота и молочную сыворотку.

Величину токсикоза почв (величину ингибирования (И1)) определяли по длине проростков семян, выросших за 2 суток в исходной почве, в сравнении с проростками семян выросшими в песке, выражая токсикоз в процентах ингибирования развития проростков. Величину ингибирования (И1) определяли по формуле:

И1 = ((V1-V2)/(V1-20))*100%.

где 20 - поправочный коэффициент, характеризующий насыпной объем набухших семян (мл), проращивание которых осуществлялось в течение 24 часов;

V1 - насыпной объем проросших в песке семян;

V2 - насыпной объем проросших в почве обладающей токсикозом семян.

Величину токсикоза почв (И2) при обработке молочной сывороткой (навозом) определяли по длине проростков семян, выросших за 2 суток в почве, обработанной молочной сывороткой (навозом), в сравнении с проростками семян выросшими в песке, выражая токсикоз в процентах ингибирования развития проростков. Величину ингибирования (И2) определяли по формуле:

И2 = ((V1-V3)/(V1-20))*100%

где 20 - поправочный коэффициент, характеризующий насыпной объем набухших семян (мл), проращивание которых осуществлялось в течение 24 часов;

V1 - насыпной объем проросших в песке семян;

V3 - насыпной объем проросших в почве, обработанной молочной сывороткой.

Определение длины проростков производили в соответствии с методикой, основанной на существовании линейной зависимости между длиной проростков больших массивов семян и их насыпным объемом в воде [4].

Оценку уменьшения токсикоза обработанной почвы определяли по изменению ингибирования, как разность ингибирования развития семян в почве, обладающей токсикозом (И1), и ингибирования развития семян в обработанной молочной сывороткой (или навозом) почве (И2) по формуле:

ΔИ = И1-И2.

При проведении экспериментов на дно чашки диаметром 95 мм помещали 30 г почвы, затем ровным слоем размещали 7,5 г семян, а сверху - 30 г почвы. После этого в чашку равномерно добавляли из мерной пипетки воду. Использовали шестикратную повторность с последующей статистической обработкой результатов.

Проросшие в почве семена отмывали от субстрата и помещали порциями в мерный цилиндр на 100 мл с водой, размещенный на вибростоле, колеблющемся с частотой 50 Гц. После помещения каждой порции проросших семян в цилиндр, которые создавали ажурную пористую структуру на них на 15-20 секунд помещали небольшой грузик массой 8 г в виде резиновой пробки, что приводило к уплотнению структуры. После помещения всех проросших семян в цилиндр на них ставили грузик и проводили дополнительное уплотнение структуры легкими постукиваниями (30-40) цилиндра с семенами о стол. Эти операции позволяли создать достаточно однородную структуру, а нижняя граница груза позволяла определять насыпной объем с точностью до 0,5 мл.

Перед проведением опытов по определению токсикоза серой лесной почвы и его снижения при помощи молочной сыворотки и навоза определяли оптимальные исходные влажности почвы и песка, при которых и проводили испытания. Для этого по описанной выше методике определяли количество добавляемой к серой лесной почве (песку) воды, которое обеспечит максимальную суммарную длину проростков ячменя. Оптимальная величина навески воды составила для почвы 13,5 г, для песка - 15 г.

Обработку почвы сывороткой проводили, добавляя к 800 г почвы 80 г сыворотки и после тщательного перемешивания оставляли на 7 дней. Обработку почвы навозом проводили, добавляя к 800 г почвы суспензию, содержащую 24 г навоза¹ в 80 г воды, и после тщательного перемешивания оставляли на 7 дней. После этого подсушивали обработанные образцы почв до влажности 21,6% и проводили испытания.

Было установлено, что токсикоз серой лесной почвы для ячменя сорт «Нур» составляет 52% (И1), то есть семена ячменя в почве развиваются более чем в 2 раза медленнее по сравнению с их развитием в песке.

Было установлено также, что токсикоз серой лесной почвы для ячменя сорт «Нур» после соответствующей обработки почвы молочной сывороткой равен 34% (И2_сыв), а в случае обработки почвы навозом ингибирование развития семян составило 40% (И2_нав).

Оценку уменьшения токсикоза обработанной почвы определяли по изменению ингибирования, как разницу ингибирования развития семян в почве, обладающей токсикозом (И1), и ингибирования развития семян в обработанной молочной сывороткой (либо навозом) почве (И2) по формуле:

ΔИ = И1-И2.

Результаты представлены в таблице 1.

Ингибирование прорастания семян и варианты его уменьшения (снижение токсикоза почвы) при развитии семян ячменя сорта «Нур» на серой лесной почве

¹ Это соответствовало внесению навоза 80-100 т/га.

Насыпной объем семян, проросших в песке при этом, составил 86,5 мл.

Было установлено, что обработка почвы навозом снижает ингибирование развития семян на 12%, а обработка почвы молочной сывороткой снижает ингибирование на 18%. Полученные результаты свидетельствуют, что использование навоза или молочной сыворотки позволяет снизить токсикоз серой лесной почвы, обусловленный аллелотоксинами почв, при этом обработка молочной сывороткой уменьшает ингибирование до величин ниже 40%. Причем использование молочной сыворотки в 1,5 раза эффективнее по сравнению с использованием навоза.

Литература

1. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. М.: Изд. АН СССР. 1958. с. 352.

2. Гродзинский A.M. Аллелопатия растений и почвоутомление. - Киев, Наукова думка, 1991, с. 432.

3. Стаценко А.П., Гришин Г.Е., Чернышов В.Е. Способ оценки почвоутомления. Патент РФ №2181238, 2002.

4. Федотов Г.Н., Шалаев B.C., Батырев Ю.П. Проблемы разработки стимуляторов развития семян / Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию высшего лесного образования в г. Воронеж и ЦЧР России «Экологические и биологические основы повышения продуктивности и устойчивости природных и искусственно возобновляемых лесных экосистем». 4-6 октября 2018. Воронеж. 2018. т.1. с. 615-623.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к cпособу оценки снижения токсикоза почв для повышения урожайности зерновых культур. Оценку токсикоза почвы проводят по величине ингибирования (И1) развития семян зерновых культур при их посеве на этой почве и данным по оценке токсикоза почвы, обработанной сывороткой или навозом, по величине ингибирования развития семян на почве, обработанной мелиорантом (И2). По величине И1 судят о необходимости обработки почвы такими добавками, как молочная сыворотка или навоз. При превышении И1 40% определяется необходимость обработки почвы мелиорирующим препаратом для получения устойчивых урожаев зерновых культур. Оценку эффективности использования мелиорирующего препарата определяют по размеру уменьшения величины ингибирования ΔИ, рассчитываемого путем определения разности между И1 и И2. Изобретение обеспечивает снижение токсикоза аллелотоксинами серой лесной почвы за счет использования мелиорирующих добавок - молочной сыворотки или навоза. В частности, обработка почвы молочной сывороткой или навозом снижает ингибирование развития семян на 18% и 12% соответственно. Причем использование молочной сыворотки в 1,5 раза эффективнее по сравнению с использованием навоза. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

1. Способ оценки снижения токсикоза почв, включающий последовательно выполняемые следующие этапы:

формирование по меньшей мере двух образцов почвы, обладающей токсикозом, и одного образца песка;

обработку одного образца почвы мелиорирующей добавкой, в качестве которой используют молочную сыворотку или навоз;

формирование по меньшей мере трех навесок семян зерновой культуры;

получение пробы семян в песке посредством обеспечения контакта образца семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка;

получение пробы семян в почве, обладающей токсикозом, посредством обеспечения контакта одной навески семян с этой почвой с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы;

получение пробы семян в почве, обработанной мелиорирующей добавкой, посредством обеспечения контакта другой навески семян с почвой, обработанной мелиорирующей добавкой, с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы;

выдержку полученных проб до проращивания;

удаление почвы и песка с проб и помещение очищенных пророщенных семян разных проб в идентичные прозрачные емкости с водой;

уплотнение 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;

определение по высоте размещения груза от дна емкости насыпных объемов пророщенных семян из пробы с песком (V1) из пробы с почвой, обладающей токсикозом (V2), и из пробы с почвой, обработанной молочной сывороткой или навозом (V3);

определение величины ингибирования развития семян для пробы с почвой, обладающей токсикозом (И1), по которой судят о степени токсикоза почвы по формуле

И1 = ((V1-V2)/(V1-20))⋅100%,

определение величины ингибирования развития семян для пробы с обработанной почвой (И2), по которой судят о степени токсикоза обработанной почвы по формуле

И2 = ((V1-V3)/(V1-20))⋅100%,

определение величины изменения ингибирования как разности ингибирования развития семян в почве, обладающей токсикозом (И1), и ингибирования развития семян в обработанной мелиорирующей добавкой почве (И2), по которой судят о степени токсикоза обработанной мелиорирующей добавкой почвы по формуле: ΔИ=И1-И2,

при этом по величине ингибирования (ΔИ) судят о степени снижении токсикоза почвы при внесении молочной сыворотки или навоза.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что выдержку семян до проращивания осуществляют при температуре 22-25°С при 100% влажности воздуха в течение 2 суток.

3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что помещение и уплотнение семян в емкости выполняют дозированно для объемов, не превышающих 1/5-1/4 объема пророщенных семян из пробы.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что его выполняют в шестикратной повторности для всех проб семян в песке, почве, обладающей токсикозом, и почве, обработанной молочной сывороткой или навозом.

5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что вибрационное воздействие в вертикальной плоскости осуществляют с частотой не более 50 Гц и амплитудой 3-4 мм с допустимой величиной отклонений от указанных значений не более 10%.

6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при ударном воздействии обеспечивают его силу, равную силе свободного падения цилиндрической емкости, заполненной водой и семенами, на поверхность стола с высоты 1 см с допустимой величиной отклонений от указанных значений не более 10%.

7. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве идентичных прозрачных емкостей используют прозрачные цилиндры с соотношением высоты и диаметра 5:8.