Композиция для предпосевной обработки семян и усиления роста растений (варианты) Российский патент 2019 года по МПК A01G7/00 A01C1/00 A01N25/02 

Изобретение относится к области сельского хозяйства к направлению растениеводства, в частности, к составам для ускорения всхожести семян и ускоренному выращиванию растений, и может быть использовано в сельском и частном приусадебном хозяйстве, в растениеводстве и огородничестве для стимуляции роста растений.

Повышение продуктивности сельскохозяйственных культур - одна из актуальных проблем овощеводов, а также любителей-огородников. Получить хорошую рассаду, а в дальнейшем и высокий урожай овощных культур - их основная задача. Для ее решения при предпосевной обработке семян используют различные стимуляторы роста: ауксины, минеральные добавки и другие средства.

Хорошо известно, что достижение высокого процента всхожести, высокой скорости прорастания семян и в последующем развития здорового, сильного растения зависят, в частности, от химической композиции, биологических, микробиологических и физико-химических свойств почвы или другой среды для роста растений. Опубликованы данные по эффектам различных соединений на стимулирование способности семян к прорастанию, таких как KNO₃, этиленгликоль и другие. Успешное прорастание семян, а в последующем усиление роста растений в значительной степени зависит от достаточного поступления кислорода к семенам и к корням растения.

Из уровня техники известны, например, составы растворов, обогащенных кислородом и предназначенных для полива растений:

1. http://www.microarticles.ru/article/vlijanie-vodi-obogaschennoj-kislorodom-na-rost-rassadi.html: Коваленко Н.Г. «Влияние воды, обогащенной кислородом, на рост рассады»;

2. http://www.6soto4ek.ru/bani-basseiny-prudy/6016-obogashhennaja-kislorodom-voda.html «Обогащенная кислородом вода»).

В первом источнике информации обогащение кислородом происходит путем многократного переливания (не менее 28 раз) водопроводной воды из емкости в емкость, а во втором случае - путем использования оксидатора. Недостатком указанных известных составов является недостаточная насыщенность кислородом, что не обеспечивает достаточную степень усиления роста растений.

Также из патента РФ №2430501 известны два состава для стимуляции проращивания семян сельскохозяйственных культур, первый из которых представляет собой анолит раствора глицина с рН 4,5-5,5, окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП)+400-+550 мВ, обогащенный кислородом в количестве 8-10 мг/л; а второй состав - смесь анолита водопроводной воды с рН 4,0-4,8, ОВП+500-+650 мВ и содержанием активного хлора 10-20 мг/л с фильтратом молочной сыворотки в массовом соотношении 1:1 с рН 3,0-3,5 и содержанием сухих веществ 4,0-4,5%.

Недостатками указанных составов является возможный разброс в характеристиках, т.к. используемый в качестве одного из компонентов анолит («мертвая вода»), получаемый при электролизе вблизи анода, будет подвержен влиянию материала этого анода, а значит, при использовании различных материалов анода параметры анолита могут меняться.

Известна активированная жидкость, применяемая в сельском хозяйстве, которую получают путем ее механического перемешивания, сопровождающегося кавитационными процессами, и воздействием переменного магнитного поля с последующим насыщением газом, например, кислородом (Авт. свид-во СССР №990681).

Недостатком известной жидкости является сложность ее обработки, значительная неопределенность в достижении требуемого уровня активации полученной жидкости, обусловленная неопределенностью комплексного воздействия силовых полей различной природы. В результате сложно предсказать характеристики получаемой при активации жидкости, а значит, после каждого процесса необходимо проводить новые исследования по влиянию получаемой жидкости на сельскохозяйственные растения, что налагает дополнительные расходы и неопределенность.

Из уровня техники (Патент РФ №2180178) также известна питьевая вода, для приготовления которой используют артезианскую воду, выведенную с глубины 120 м скважины в пос. Любучаны Чеховского р-на Московской обл. В воду добавляют только один экзогенный компонент - йод в виде J", содержание которого в воде доводят до 0,025-0,060 мг/л. Вода имеет полный набор основных биогенных компонентов (анионов, катионов и микроэлементов) в необходимом количестве и соотношении. Вода обогащена кислородом воздуха за счет разбрызгивания по объему резервуара, куда она поступает. Указанная обработанная вода предназначена для использования в качестве питьевой и не имеется информации, что она может использоваться в качестве композиции для обработки семян и растений. Хотя это техническое решение имеет ряд признаков, сходных с предлагаемой композицией, но имеет другое назначение.

Из уровня техники также известна вода для полива сельскохозяйственных культур, которая предварительно обогащена газообразным кислородом и потом обработана магнитным полем (Авт. свид-во СССР №1532036). Эта вода благоприятно сказывается на росте и развитии растений. Однако эффективность ее воздействия вряд ли будет высока, ввиду того, что при такой обработке невозможно достичь высокой степени обогащения кислородом. Это обусловлено тем, что кислород, в отличие от большинства других газов, обладает резко выраженными парамагнитными свойствами. Это значит, что кислород под действием магнитного поля намагничивается. В результате этого явления будет отсутствовать равномерное насыщение воды газом, за счет притягивания молекул кислорода к стенкам, у которых находятся магниты, а также - к появлению пересыщенных зон, что повлечет за собой улетучивание кислорода при выходе воды из трубы.

Из уровня техники известен ряд готовых минеральных удобрений, например, марки «Зеленит» (Патент РФ №2401824), содержащее до 22 мас. % азота, до 22 мас. % фосфора и до 20 мас. % калия, в качестве микроэлементов оно содержит соли железа, меди, молибдена, цинка, бора, марганца, кобальта, магния или серу. Особенностью этого удобрений является то, что содержащиеся в нем значительные количества азота, фосфора и калия не являются водными растворами минеральных солей, а находятся в виде органоминеральных комплексов, закрепленных на полимерной матрице. По содержанию основных макроэлементов это удобрение должно быть эффективно, но оно очень сложно в приготовлении.

Известно импортное минеральное удобрение «Кемира-комби» (http://vnmol.ru/primen_udobren.html). макро- и микроэлементный состав питательных компонентов которого следующий:

Азот (N) - 14%

Фосфор (Р) - 4,8%

Калий (К) - 20,8%

Магний (Mg) - 1,4%

Сера (S) - l,8%

Марганец (Мn) - 0,1%

Бор (В) - 0,02%

Медь (Cu) - 0,02%

Цинк (Zn) - 0,01%

Молибден (Мо) - 0,002%

Кобальт (Со) - 0,001%

Однако, экспериментальные исследования показали, что использование этого известного удобрения, растворенного в воде, насыщенной кислородом, недостаточно эффективно.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по обоим вариантам является техническое решение, описанное в патенте РФ №2305588. Из указанного патента известна жидкая среда, которая рекомендуется к использованию в сельском хозяйстве для обработки растений. Указанная жидкая среда состоит из обогащенной газообразным кислородом и биологически активными веществами водной основы, обработанной путем пропускания через нее потока кислородсодержащей газообразной среды, насыщенной фитоэкскретами растений. Известная жидкая среда характеризуется повышенным содержанием кислорода и биологически активных веществ.

Недостатком указанной жидкой среды является недостаточное содержание в ней кислорода, не выше 12,4 мг/л, а также сложность обработки, требующей многократных этапов.

Единый технический результат, достигаемый предлагаемыми изобретениями, заключается в повышении эффективности влияния композиции на всхожесть семян и усиление роста растений, за счет повышенного содержания в ней кислорода, при одновременном обогащении природными минеральными добавками.

Дополнительным техническим результатом по второму варианту является еще большая эффективность влияния композиции на всхожесть семян и усиление роста растений, преимущественно, зеленой массы, даже при меньшем насыщении природной минерализованной воды кислородом.

Указанный технический результат достигается предлагаемой Композицией для предпосевной обработки семян и усиления роста растений, включающей водную основу, обогащенную газообразным кислородом, при этом новым по первому варианту является то, что в качестве водной основы композиция содержит природную минерализованную воду с рН 6,5-8,5, с общей минерализацией 1420-1730 мг/л, подвергнутую обработке по обогащению газообразным кислородом до степени обогащения 20-39 мг/л путем пропускания ее со скоростью 1-3 м/с через спиральный проточный канал устройства, выполненный в зазоре между резервуарной трубой и соосно установленной в ней кислородподводящей трубой, снабженной снаружи фильтровальной тканью и имеющей радиальные сквозные отверстия, при этом компонентный состав катионов и анионов указанной природной минерализованной воды является следующим:

хлориды 600-890 мг/л сульфаты 100-150 мг/л кальций 250-350 мг/л магний 100-140 мг/л натрий+калий 50-70 мг/л вода остальное до 1 л;

при этом новым по второму варианту является то, что она дополнительно содержит минеральное удобрение «Здравень турбо универсальный» из расчета 10-15 г на 10 литров водной основы, при этом макро- и микроэлементный состав питательных компонентов указанного удобрения следующий:

Asot(N) - 13%

Фосфор (Р)- 10%

Калий (К) - 20%

Магний (Mg) - 2%

Гумат натрия - 2%

Марганец (Мn) - 0,04%

Бор (В) - 0,03%

Медь (Сu) - 0,02%

Цинк (Zn) - 0,02%

Молибден (Мо) - 0,005%,

а в качестве водной основы композиция содержит природную минерализованную воду с рН 6,5-8,5, с общей минерализацией 1420-1730 мг/л, подвергнутую обработке по обогащению газообразным кислородом до степени обогащения 20-39 мг/л, путем пропускания ее со скоростью 1-3 м/с через спиральный проточный канал устройства, выполненный в зазоре между резервуарной трубой и соосно установленной в ней кислородподводящей трубой, снабженной снаружи фильтровальной тканью и имеющей радиальные сквозные отверстия, при этом компонентный состав катионов и анионов указанной природной минерализованной воды является следующим:

хлориды 600-890 мг/л сульфаты 100-150 мг/л кальций 250-350 мг/л магний 100-140 мг/л натрий+калий 50-70 мг/л вода остальное до 1 л.

Поставленный технический результат обеспечивается за счет следующего.

Благодаря тому, что в качестве водной основы использована заявленная минерализованная вода с указанным природным соотношением катионов и анионов, обеспечивается благоприятное влияние на семена и на рост растений. Возможно, это обусловлено тем, что именно такой природный состав воды и имеет, так называемое, биологическое сродство с семенами и растениями.

Кроме того, обогащение кислородом этой природной минерализованной воды до концентрации 20-39 мг/л усиливает это биологическое сродство. Также важным при этом является то, что обогащение проводится только определенным методом с использованием устройства, конструктивные особенности которого включают спиральный проточный канал, выполненный в зазоре между резервуарной трубой и соосно установленной в ней кислородподводящей трубой, снабженной снаружи фильтровальной тканью и имеющей радиальные сквозные отверстия. Указанное устройство защищено патентом Австрии №403349 и будет подробно раскрыто в разделе описания «осуществление изобретения».

Указанная минерализованная вода проходит обработку в спиральном проточном канале, насыщаясь газообразным кислородом. При этом поток жидкости проходит по указанному спиральному проточному каналу в области поверхностного слоя фильтровальной ткани из комплексной нити параллельно его поверхности, смешивается с подаваемым по кислородподводящей трубой кислородом, но не напрямую, а через отдельные радиальные сквозные отверстия кислородподводящей трубы, следующим образом. Жидкость, частично проникающая в фильтровальную ткань, по-разному отклоняется, замедляется и ускоряется (за счет спирального выполнения канала), что влечет за собой возникновение инжекторного действия на кислород, который в зоне сквозных отверстий будет находиться перед фильтровальной тканью. За счет этого будет происходить втягивание кислорода в жидкость и ее обогащение. С большой долей вероятности можно утверждать, что у ряда молекул кислорода при таком механическом втягивании будут нарушены ковалентные связи, которые сопровождаются генерированием энергии. В дальнейшем, для создания стабильности, будет происходить повторное соединении двух атомов кислорода, уже находящихся в жидкости, но для этого потребуются энергии уже меньше, чем было сгенерировано на этапе разрушения (см. http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/stat/st3862.htm). И за счет этой дополнительной энергии, вероятно, будут происходить определенные физико-химические процессы с компонентами минерализованной воды, обеспечивая их стабильность и придавая этой воде биологическое сродство с семенами и растениями.

Это подтверждается также тем, что другие водные жидкости: водопроводная вода, дистиллированная вода, природная минерализованная вода другого компонентного состава по катионам и анионам, даже обогащенная газообразным кислородом путем той же обработки на устройстве по патенту Австрии №403349, как и предлагаемая композиция по обоим вариантам, не способны достичь той же эффективности по всхожести семян и по усилению роста растений. Результаты испытаний различных жидкостей приведены ниже.

Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что только предлагаемая композиция по первому и второму вариантам, основу которой составляет природная минерализованная вода заявленного компонентного состава, и обогащенная с помощью обработки газообразным кислородом, путем пропускания ее со скоростью 1-3 м/с через спиральный проточный канал устройства, выполненный в зазоре между резервуарной трубой и соосно установленной в ней кислородподводящей трубой, снабженной снаружи фильтровальной тканью и имеющей радиальные сквозные отверстия, будет обеспечивать эффективное прорастание семян, а в последующем усиление роста растений.

Заявляемая композиция по второму варианту, состоящая из насыщенной кислородом природной минерализованной воды предлагаемого состава и минерального удобрения ««Здравень турбо универсальный - для овощей, плодов и садовых культур» (http://www.vhoz.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=163&Itemid=16), также обеспечивает успешное прорастание семян и усиление роста растений. На наш взгляд, это обусловлено теми те физико-химическими процессами преобразования молекул кислорода при насыщении воды, путем пропускания его через устройство, известное из австрийского патента, благодаря чему будет обеспечена также и активация питательных компонентов удобрения «Здравень турбо универсальный - для овощей, плодов и садовых культур» (далее - «Здравень турбо»), которые в сочетании с активированными молекулами заявленной природной минерализованной воды создают оптимальные условия для ускоренного роста растений различных видов. То есть при этом не нужно подбирать для каждого растения свое особое удобрения с другим количественным содержанием питательных компонентов. Исследования показали, что композиция, как по первому, так и по второму варианту, становится универсальной для различных типов овощных культур. Большую роль при этом также играет совокупность количественного содержания макро- и микроэлементов в удобрении.

Минеральное удобрение «Здравень турбо универсальный - для овощей, плодов и садовых культур» выпускается в промышленных масштабах (ООО «Ваше хозяйство», г. Нижний Новгород) и описано на сайте http://www.vhoz.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=163&Itemid=16. имеет следующий макро- и микроэлементный состав питательных компонентов:

Азот (N) - 13%

Фосфор (Р)- 10%

Калий (К) - 20%

Магний (Mg)- 2%

Гумат натрия - 2%

Марганец (Мn) - 0,04%

Бор (В) -0,03%

Медь (Сu) - 0,02%

Цинк (Zn) - 0,02%

Молибден (Мо) - 0,005%.

Указанное удобрение «Здравень турбо универсальный - для овощей, плодов и садовых культур» является средством для подкормки овощных и цветочных культур. Для него свойственно быстрое и полное растворение в воде. При подготовке раствора для подкормки лучше растворять удобрение в теплой воде температурой 30-50°. Дождавшись, когда раствор остынет примерно до комнатной температуры, можно начинать поливку растений. Отсутствие хлоридов в удобрение «Здравень турбо» идет только на пользу растению: правильно и быстро развивается крепкая корневая система, не затормаживается усвоение полезных веществ.

Макро- и микроэлементный состав удобрения «Здравень турбо»:

азот - один из главных элементов для жизни растения. Он содержится в хлорофилле, который обеспечивает фотосинтез, и является основным элементом для образования молекул белка и рождения новых тканей (источник - мочевина);

фосфор - ключевой элемент, влияющий на правильное усвоение питательных веществ, динамичный рост и цветение, фотосинтез (источник - монофосфат);

калий способствует улучшению обмена веществ и повышению уровня содержания воды в клетках, вырабатывает в растении защитные свойства против обезвоживания и засухи. Калий существенно влияет и на темпы роста и дозревания (источник - калийная селитра);

марганец увеличивает содержание аскорбиновой кислоты и сахара, играет важную роль в дыхательном процессе растений и фотосинтезе (источник - сульфат магния);

бор (микроэлемент) снижает риск появления пустоцветов и нераспустившихся завязей. Способствует увеличению содержания сахара и крахмала в плодах. При дефиците бора нарушается рост корней, а листья и побеги приобретают искаженный, неприятный вид;

медь (микроэлемент) активно задействована в регулировании водного баланса, без нее внешние оболочки растений теряют необходимое натяжение и становятся обмякшими. Даже если почва обильно полита водой, при недостатке меди листья могут поникнуть, а само растение - завянуть;

цинк (микроэлемент) участвует в усвоении и синтезе компонентов роста, влияет на размер и форму клубней и плодов;

молибден (микроэлемент) еще один важный элемент для повышения темпов роста и увеличения объемов урожая. Молибден также разрушает нитраты в клетках растений, усиливает выработку белков и аминокислот.

Источник микроэлементов - органические хелатные комплексы металла с хелатирующим агентом оксиэтилидендифосфоновой кислотой (ОЭДФ).

Экспериментальные исследования показали, что использование в совокупности с насыщенной кислородом предлагаемой природной минерализованной водой вместо удобрения «Здравень турбо» другого минерального удобрения, например, «Кемира-комби», не создает таких же условий для оптимального роста растений, что и доказывает существенность признаков заявляемой композиции по второму варианту.

В качестве одного из признаков предлагаемого изобретения указан параметр: пропускания природной минерализованной воды со скоростью 1-3 м/с через спиральный проточный канал устройства, выполненный в зазоре между резервуарной трубой и соосно установленной в ней кислородподводящей трубой, снабженной снаружи фильтровальной тканью и имеющей радиальные сквозные отверстия. Выбор этого параметра обусловлен инструкцией по использованию установки по насыщению кислородом по патенту Австрии №403349. И именно в данном диапазоне скорости была получена водная основа с концентрацией кислорода 20-39 мг/л для приготовления предлагаемых композиций по обоим вариантам. Изменение скорости в меньшую сторону приводило к значительным временным затратам по насыщению кислородом, а повышение скорости выше 3 м/с было технологически и экономически нецелесообразно, т.к. требовало наличие насоса с увеличенной мощностью и переналадки устройства, что приводило к увеличенным затратам.

Насыщение природной минерализованной воды кислородом до требуемых величин, согласно инструкции к установке по указанному патенту Австрии, зависит от его количества и количества пропускаемой воды. Например, при пропускании кислорода через кислородоподводящую трубу в объеме 100 л/ч обеспечивалось обогащение воды до концентрации от 23 до 26 мг/л кислорода; при пропускании 130-150 л/ч - от 30 до 39 мг/л; при пропускании 70-90 л/ч - 20-22 мг/л.

Заявляемый предел насыщения водной основы предлагаемой композиции кислородом до концентрации 20-39 мг/л обусловлен тем, что при более низкой концентрации проявлялась недостаточная эффективность как по обработке семян, так и в росте растений. Верхний предел обусловлен технологическими возможностями устройства по патенту Австрии.

Предлагаемую композицию по первому варианту готовят следующим образом.

Отбирают природную минерализованную воду. Указанная вода имеет рН 6,5-8,5, общую минерализацию 1420-1730 мг/л и имеет следующий компонентный состав катионов и анионов:

хлориды 600-890 мг/л сульфаты 100-150 мг/л кальций 250-350 мг/л магний 100-140 мг/л натрий+калий 50-70 мг/л вода остальное до 1 л,

с последующим насыщением ее кислородом, путем пропускания через кислородную установку, выполненную по патенту Австрии №403349. Далее композицию по первому варианту обозначаем МВО₂.

Композицию по второму варианту готовят путем смешивания заявляемой природной минерализованной воды, насыщенной кислородом, (МВО₂) с удобрением «Здравень турбо» из расчета 10-15 г на 10 л указанной воды. Далее композицию по второму варианту обозначаем МВO₂+Зд.

Насыщение кислородом композиции по первому варианту и композиции для приготовления состава по второму варианту производится путем пропускания ее через устройство, изготовленное по патенту Австрии №403349, следующей конструкции. Устройство содержит кислородподводящую трубу, покрытую снаружи шлангообразной фильтровальной тканью из мулитифильных нитей и имеющую отдельные радиальные сквозные отверстия, которая соосно вставляется в проточную резервуарную трубу, имеющую входное и выходное отверстие для насыщаемой кислородом жидкости. Между стенкой резервуарной трубы и фильтровальной тканью, надетой на кислородподводящую трубу, имеется спиральный проточный зазор, в который вставлена пружина (спиральный направляющий элемент, например, с 45-50 оборотами), обеспечивающая спиральный ход потока жидкости. Через отдельные радиальные сквозные отверстия кислородподводящей трубы в фильтровальную ткань, покрывающую эту трубу, может очень просто вводиться кислород для насыщения жидкости, движущейся вдоль этой газоподводящей трубы через спиральный зазор проточного резервуара. Благодаря спиральному направляющему элементу в кольцевом пространстве между резервуарной трубой и кислородподводящей трубой образуется спиральный проточный канал, через который насыщаемая жидкость протекает вдоль фильтровальной ткани между входным и выходным отверстиями проточного резервуара. Жидкость частично впитывается фильтровальной тканью. Кислород из кислородподводящей трубы через сквозные радиальные отверстия проникает к ткани, частично заходит в нее. А благодаря тому, что жидкость протекает спиралевидно, ее ход будет неравномерным, что вызовет инжектирующий эффект, благодаря которому кислород будет всасываться жидкостью, находящейся в фильтровальной ткани.

На фиг. 1 патента Австрии №403349 показана подробная конструкция устройства, посредством которого предлагаемая природная минерализованная вода будет обогащена кислородом с получением заявляемой композиции по первому и второму вариантам. Например, как один из вариантов, но, не ограничиваясь только им, можно использовать устройство с резервуарной трубой длиной 1,8 м и с внутренним диаметром 50 мм. Коаксиальный элемент - кислородподводящая труба, снабжена 4 сквозными радиальными отверстиями диаметром 5 мм и имеет наружный диаметр 20 мм. Трубка фильтровальной ткани, окружающая эту трубу, была изготовлена из полиэфирной ткани весом 192 г, толщиной 18,5 мм и воздухопроницаемостью 440 л/м²/с. В кольцевое пространство между указанными трубами помещена цилиндрическая винтовая пружина, имеющая 45 оборотов. При давлении подачи жидкости 2,5 бар и давлении на выходе 1,7 бар достигалась пропускная способность 12 м³/ч. При поставке кислорода на 100 л жидкости последняя обогащается от 23 до 26 мг/л, при увеличении кислорода в 1,3-1,5 раза жидкость обогащается до 32-39 мг/л. Главное в этом известном устройстве принцип обогащения жидкости кислородом не напрямую, а через фильтровальную ткань с радиальными отверстиями, к которой поступает жидкость, прошедшая спиралевидный путь.

Примеры конкретного применения заявляемой композиции.

Цель проведенных исследований: определить влияние предлагаемой композиции по обоим вариантам на начальные, наиболее чувствительные этапы роста и развития растений при предпосевном замачивании семян. Установить влияние указанной композиции на развитие растений при рассадном и семенном способе выращивания растений, функционирование микроорганизмов почвы и их биохимическую активность при попадании в нее предлагаемых композиций.

В качестве сравнительных жидкостей при исследованиях были использованы:

- без обогащения кислородом природная минерализованная вода, отобранная из подземного источника - артезианской скважины восемьдесят восемь и шестьдесят четыре девяносто два, расположенных в п. Налимиха Пермского края, имеющая рН 6,5-8,5, общую минерализацию 1420-1730 мг/л и следующий компонентный состав катионов и анионов:

хлориды 600-890 мг/л сульфаты 100-150 мг/л кальций 250-350 мг/л магний 100-140 мг/л натрий+калий 50-70 мг/л вода остальное до 1 л

(далее - МВ);

- эта же природная минерализованная вода без обогащения кислородом с добавлением удобрения «Здравень турбо» (далее - МВ+Зд);

- эта же природная минерализованная вода без обогащения кислородом с добавлением минерального удобрения «Кемира-Комби» (далее - МВ+Кем-К). Удобрение «Кемира-Комби» содержит: азот -14%, фосфор - 4,8%, калий - 20,8%, магний - 1,4%, сера 1,8%, железо - 0,1%, марганец - 0,1%, бор - 0,02%, цинк - 0,01%, медь - 0,01%, молибден 0,002%, йод - 0,001%, кобальт - 0,001% (http:// vnmol.ru/primen_udobren.html):

- природная минерализованная вода, отобранная из подземного источника - скважины семьдесят два сто тридцать восемь дробь один и семьдесят два сто тридцать девять дробь два, расположенных в 0,1 км юго-западнее д. Лужково Пермского края, характеризующаяся: общей минерализацией - не более 1000 мг/л; общей жесткостью - не более 1,5 мг/л; содержанием основных катионов: кальций - не более 130 мг/л, натрий - не более 200 мг/л; содержанием основных анионов: бикарбонаты - не более 400 мг/л, хлориды - не более 250 мг/л, обогащенная кислородом (далее - МВ_дрO₂);

- природная вода МВ_дрO₂ с добавлением удобрения «Здравень турбо» (далее - МВ_дрO₂+Зд).

- водопроводная вода (Большекамский водозабор). Предлагаемые композиции:

- по первому варианту: вышеуказанная природная минерализованная вода МВ, обогащенная кислородом при различной степени насыщения (далее - МВO₂);

- по второму варианту: вышеуказанная природная минерализованная вода МВ, обогащенная кислородом при различной степени насыщения, с добавкой удобрения «Здравень турбо» (далее - МВO₂+Зд);

Для изучения действия предлагаемой композиции на ростовые процессы растений использованы двудольные, однодольные и луковичные культуры: лук-севок, салат, редис, томаты, перец, кабачки и бальзамин.

Для выращивания рассады использовали грунт для рассады «Росток». Изготовитель ООО «Торфяная компания Пермского края», г. Краснокамск, территория суходола. Грунт предназначен для выращивания рассады цветочных и овощных культур; пикирования рассады в отдельные горшочки. Состав: верховой сфагновый торф низкой степени разложения; низинный торф высокой степени разложения.

Изучение влияние предпосевной обработки семян различных культур предлагаемой композицией на энергию прорастания и начальные этапы развития растений в жидкой среде проведено с помощью модельных лабораторных и мелкоделяночных полевых опытов.

Контролируемые параметры: скорость прорастания проростков, изменение длины и массы надземной и корневой части растений, определялись по методу Красильникова [Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. М.: Изд-во АН СССР. 1958. 462 с]. На основании полученных результатов выявлены наиболее чувствительные культуры, которые можно использовать для постановки опытов.

Содержание растворенного в композиции кислорода определялось электрохимически на приборе Эксперт-001, согласно руководству по эксплуатации.

В условиях короткого и нестабильного по влажности и температуре вегетационного периода в Предуралье, большое значение имеют приемы, ускоряющие рост и развитие растений. Постановкой модельных опытов доказано ускорение развития растений при замачивании семян на 24 часа в насыщенной кислородом воде (предлагаемой композиции по первому варианту).

Модельный опыт 1.

Изучение влияния композиции на всхожесть и начальные этапы роста лука-севка сорта «Стригуновский».

Выбраны 5 одинаковых по размеру луковицы, которые замачивали на 24 часа: в обогащенной кислородом до степени обогащения 21 мг/л и 35 мг/л предлагаемой композиции (далее композиция 1МВO₂ и 2МВO₂ соответственно); в МВ на этот же срок (контроль). Результаты приведены в таблице 1 (во всех таблицах данные приведены в виде средней величины от всех семян и растений).

Данные, приведенные в таблице 1 показывают, что композиции по первому варианту наиболее эффективно влияют на прорастание лука-севка, причем выявлено существенное повышение продуктивности растений и нарастание зеленой биомассы, что является наиболее важным при выращивании лука на зелень. Причем с увеличением насыщения кислородом эффективность влияния композиции по первому варианту повышается.

Модельный опыт 2.

Изучение влияния заявляемой композиции на всхожесть и начальные этапы роста семян скороспелого редиса бело-розового. Сорт имеет короткий вегетационный период 20-25 дней. Семена перед проращиванием замачивали на 24 часа. 20 наклюнувшихся семян погружали в растворы с удобрениями и проращивали в течение 7 суток. Затем проводили замер длины и массы надземной части растения и корня. Полученные данные приведены в таблице 2.

Также было доказано и успешное влияние этих композиций на прорастания семян редиса (таблица 2), особенно на корневую систему, что особенно важно для этого корнеплода. Дальнейшие опыты, результаты которых приведены ниже, по посадке редиса непосредственно в грунт при полевых мелкоделяночных опытах, еще раз подтвердили этот вывод.

3. Модельный вегетационный опыт с томатами.

Томаты имеют длительный вегетационный период (100-120 дней), что обусловливает выращивание их рассадным способом. Для модельного опыта выбраны семена томатов агрофирмы «Агроника» (Россия, г. Санкт-Петербург) сорт «Боец» раннеспелый (98-100 дней).

Семена перед посевом замачивались на 24 часа в МВ; МВO₂ (насыщенность кислородом 1МВO₂ 25 мг/л и 2МВO₂ 31 мг/л) и МВ_дрO₂ (насыщенность кислородом 1МВ_дрO₂ - 27 мг/л). Через сутки высевались в пластиковые емкости по 20 семян. Субстратом для проращивания семян служила дерновая почва - грунт универсальный «Росток». Почву увлажняли МВ, МВO₂ и МВ_дрO₂ до 60% от полной влагоемкости.

Посев произведен 22.03.2018 г. Всходы появились 28.03.2018 г. В варианте с МВ - 12 штук из 20, в варианте с 1МВO₂ - 18 штук из 20 семян; в варианте с 2МВO₂ - 19 штук из 20 семян; в варианте с МВ_дрO₂ - 14 штук из 20 семян. На десятые сутки после появления всходов, в фазу образования третьего листа произведена пикировка (рассаживание) в пластиковые сосуды емкостью 400 мл с 200 г почвы.

Образование листьев на стволах растений в вариантах с 1МВO₂ и 2МВO₂ опережало на 2 листа растения в варианте с МВ и на 1 лист растения с МВ_дрO₂.

В фазе 9 листа растения рассаживали в вегетационные сосуды емкостью 10 литров. Перед закладкой модельного вегетационного опыта, предусматривающего полив насыщенной кислородом водой, велась подготовка сосудов и почвы, закрытого помещения (теплицы). Формировалась почва следующим образом: огородную подзолистую супесчаную и дерновую почвы в соотношении 1:1, тщательно перемешивали, просеивали через сито с отверстиями 2 см. В вегетационные сосуды помещали по 9 кг смеси почв, в которую, не разрушая земляной ком, высаживались растения (по одному в каждый сосуд) для последующего выращивания. Увлажняли до 60% от полной влагоемкости. Высаживалось по 10 растений для каждого варианта водной основы.

В каждом варианте 5 растений поливали только МВ, или IMBO₂, или 2МВО₂, или МВ_дрO₂ во время важнейших фенологических фаз (цветение и образования плодов). Остальные 5 растений, наряду с поливом определенной водой, 4 раза за вегетационный период поливались раствором удобрения «Здравень турбо» из расчета 15 г на 10 л в составе МВ, 1МВO₂, 2МВO₂, МВ_дрO₂.

17.06.2018 г. проведено подвязывание растений, а 23.06.2018 г. проведено пасынкование. Растения под №3 и 8 из 10 не пасынковались, чтобы установить различия во времени цветения, образования плодов и продуктивности растений, у которых не нарушен естественный цикл развития. Данные о количестве и массе удаленных пасынков с растений томатов приведены в таблице 3.

Примечание: Для контроля два растения томатов в течение всего цикла обработки семян и роста были обработаны только водопроводной водой и два растения - водопроводной водой, насыщенной кислородом до 27 мг/л. Результаты по пасынкам были на 15% и 10% соответственно ниже МВ. По массе плодов - ниже МВ на 17% и 12% соответственно.

Данные, приведенные в таблице 3, показывают, что обработка семян и последующий полив томатов предлагаемыми композициями по первому варианту (с различными показателями насыщения кислородом) обеспечивает следующее преимущество перед МВ и МВ_дрО₂:

- обеспечивает крупные размеры пасынков;

- увеличивает ростовые процессы томатов через массу пасынков на 202-261% по сравнению с МВ и на 146-205%) по сравнению с МВ_дрО₂.

А композиция по второму варианту, с добавлением к МВО₂ удобрения «Здравень турбо», обеспечивает следующее преимущество перед МВ+Зд и МВ_дрO₂+Зд:

- обеспечивает крупные размеры пасынков;

- увеличивает ростовые процессы томатов через массу пасынков на 175-247% и на 123-195% соответственно.

Предлагаемые композиции с большей концентрацией кислорода оказывают большее воздействие на ускорение роста томатов (данные в таблице 3 эффектов IMBO₂ и 2МВО₂ показывают увеличение эффективности по отношению друг к другу на 59-72%).

Во время вегетации растений осуществлялся ежедневный полив соответствующей водой в количестве 0,5-1 л, в зависимости от состояния влажности почвы. Влажность почвы измерялась с помощью датчиков.

Наблюдение за развитием растений показало, что растений в вариантах, где семена обрабатывали 1МВO₂ и 2МВO₂, зацвели раньше на 5-6 дней, по сравнению с обработанными МВ.

10 июля в вариантах с IMBO₂ и 2МВО₂ началось образование плодов и через 10 дней количество плодов в этом варианте увеличилось в 2 раза по сравнению с МВ, в варианте 1МВО₂+ЗД и 2МВО₂+ЗД в 3 раза по сравнению с контрольным (МВ+Зд), а в варианте МВ_дрO₂ было на уровне МВ и в варианте МВ_дрO₂+Зд в 1,3 раза по сравнению с МВ+Зд.

В вариантах с МВ фаза образования плодов наступила позднее на 10 дней, и количество завязей было меньше. Таким образом, обработка семян томата предлагаемыми композициями по первому и второму вариантам ускоряет наступление фаз развития растений, что особенно важно для зон с коротким летом.

В фазе полного созревания отдельных плодов у растений (26 августа) произвели учет урожая. Данные по томатам, обработанным предлагаемыми композициями по первому и второму вариантам, приведены в таблице 4.

* растения не пасынковались

** за исключением сосудов №3 и 8

*** для одного растения

Данные по томатам, обработанным МВ и МВ_дрО₂, приведены в таблице 5.

* растения не пасынковались

** за исключением сосудов №3 и 8

*** для одного растения

Наблюдение за развитием растений томата показало положительное влияние насыщенной кислородом предлагаемой природной минерализованной воды на скорость образования плодов, их крупность и повышение продуктивности.

Обработка семян насыщенной кислородом природной минерализованной водой и последующая подкормка томатов смесью этой воды с удобрением «Здравень турбо» обеспечила максимально высокий урожай, на 138% выше в сравнении с вариантом, когда полив растений проводился только МВО₂. Вероятно, насыщение почвы кислородом, вносимым также с водой при поливе, способствует активизации корневой системы растений в потреблении питательных веществ, что способствовало повышению продуктивности растений.

Отсутствие пасынкования растений томатов сказалось отрицательно, как на количестве плодов, так и на продуктивности растений (таблица 4 и 5 сосуды 3 и 8). Положительная роль минерального удобрения «Здравень турбо», вносимого совместно с МВ и особенно с МВО₂, без пасынкования растений проявилась в большей мере, чем у пасынкованных растений. Вероятно, нарушение естественного развития растений при удалении пасынков, болезненно переносимое растением, частично восстанавливается при внесении указанного минерального удобрения.

4. Полевой мелкоделяночный опыт с редисом и салатом

25 мая 2018 г. заложен опыт по изучению влияния предпосевной обработки семян салата (сорт «Кудрявый) и редиса (редис бело-розовый с вегетационным периодом 20-25 дней) и последующего предпосевного полива насыщенной кислородом до 38 мг/л (МВO₂) и ненасыщенной кислородом (МВ) водой на всхожесть, энергию прорастания и продуктивность растений. В опыте дополнительно использовано совместно с указанной водой удобрение «Здравень турбо». Семена предварительно замочены в МВ и МВО₂ на 24 часа.

Опыт заложен на участке с дерново-подзолистой почвой. Перед посевом проведена тщательная обработка почвы с последующей разбивкой на делянки размером 50*50 см и организацией укрытия (парник). Варианты опыта: МВ; МВ+Зд; МВO₂; МВO₂+Зд. Из расчета влагоемкости почвы рассчитано количество воды для полива. На каждой делянке полив был индивидуальный. Готовили раствор удобрения «Здравень турбо» 15 г на 10 л воды. Делянки обрабатывались растворами в соответствии с вариантами опыта. На каждой делянке посажено по 30 штук редиса и 40 штук салата. Ежедневно велись наблюдения за появлением всходов.

Всходы редиса в вариантах с МВ и МВ+Зд появились на 9-ый день, всходы салата на 11-ый день после посадки. Всходы в вариантах с МВO₂ и МВO₂+Зд появились на 7-ой и 9-ый день соответственно.

Всхожесть в варианте МВ отличалась от остальных вариантов, а именно: количество всходов редиса на 15% меньше, количество всходов салата на 10% меньше, чем было посажено, в то время как семена, обработанные МВO₂, имели 100%-ную всхожесть.

27 июня, в период вегетации, произведен полив растений соответствующими растворами по вариантам. 4 июля произведены замеры массы редиса на делянках (с выборкой 15 штук). Результаты замеров приведены в таблице 6.

18 июля на 52 день произведены замеры растений салата листового (с выборкой по 20 штук). Результаты представлены в таблице 6.

Результаты замеров, приведенные в таблице 6, показали, что масса растений салата, а также масса плодов редиса в опытах с предлагаемыми композициями МВО₂ и МВО₂+Зд значительно превышает массу растений в опытах с МВ и МВ+Зд, а именно: по редису в 5 и более раз, по салату по массе в 1,7 раза.

Также были проведены мелкоделяночные опыты по осеннему посеву крупноплодового редиса. 3 августа 2018 г. произведен посев семян редиса, замоченных МВ и МВO₂. Почва перед посевом увлажнялась МВ и МВО₂ (насыщенность кислородом составляла 26 мг/л): на 0.5 м² - 2,5 л, на 0,25 м² - 1,25 л. Семена высевали на глубину 1,5 см через 10 см. Всходы появились дружно во всех вариантах. Учет продуктивности редиса проводили через 35 дней после посева. Учитывали общую массу растений и массу плодов.

Результаты опытов были аналогичны результатам весеннего посева, а именно:

- общая масса плодов и масса одного плода при варианте МВО₂ составляла соответственно 134,70% и 128,57% относительно МВ;

- общая масса плодов и масса одного плода при варианте МВО₂+Зд составляла соответственно 127,40% и 124,05% относительно МВ+Зд («Здравень» добавляли из расчета 11 г/10 л воды).

При осеннем посеве также был проведен контрольный опыт с композицией МВО₂, степень насыщений кислородом которой составляла 17 мг/л, т.е. меньше заявленного предела насыщения. При этом общая масса плодов и масса одного плода была близкой к МВ и составляла соответственно 102,4% и 101,7% относительно МВ, что доказывает существенность диапазона пределов по концентрации кислорода в МВО₂.

5. Полевой мелкоделяночный опыт с кабачками.

Для опыта использовали семена кабачков сорта цукини. Кабачки выращивали рассадным способом. Схема опыта аналогична вышеописанным. 11 мая семена кабачков замочили на 24 часа в МВО₂ (концентрация кислорода 20 мг/л) и МВ. Через сутки посеяли в сосуды объемом 400 мл в дерновую почву, которую увлажняли до расчетной влажности МВО₂ и МВ. В каждом варианте выращивали по 4 растения.

18 мая в сосудах вариантов с МВО₂ появились всходы, В вариантах с МВ всходы появились на 2 дня позднее. Уход заключался в ежедневном поливе растений по норме.

7 июня растения высажены в защищенный грунт. 14 июля в вариантах с МВО₂ у растений наблюдали первые цветы, но было много пустоцвета. 24 июля в этом варианте наблюдали образование плодов. Максимальное количество их было в варианте МВО₂+Зд. Растения в вариантах с МВ на две недели отставали как по началу цветения, так и по образованию плодов.

10 августа кабачки в вариантах с МВО₂ и МВО₂+Зд. находились в фазе товарной спелости. Плоды не срезали, чтобы не вмешиваться в развитие растений. Учет урожая проводили в фазу максимального роста плодов 25 августа. Полученные результаты приведены в таблице 7.

Данные, приведенные в таблице 7, показывают, что обработка семян кабачков растворами МВО₂ и МВ повышает их всхожесть. Использование МВО₂ ускоряет фазы цветения и образования плодов, повышает кустистость и способствует быстрому созреванию плодов с большой биомассой. Превышение массы одного плода при использовании предлагаемых композиций сравнению с вариантом МВ составляет от 366% до 392%, что доказывает их эффективность.

Примечание: Было выращено 2 растения при варианте МВ_дрO₂ (насыщенность кислородом 31 мг/л). Результат по средней массе плода превышал вариант МВ только на 25%, что на порядок ниже воздействия предлагаемых композиций.

6. Полевой мелкоделяночный опыт с луком севком на дерново-подзолистой супесчаной почве при нормальном поливе.

Для опыта взят лук-севок сорт Стригуновский. Луковицы замачивались на 24 часа в МВ и МВО₂ (насыщенность кислородом 29 мг/л) по 45 штук в каждом варианте. Луковицы высевались в подготовленный грунт по схеме с расстоянием 5 см между луковицами и 10 см между рядами, почву поливали при посадке нормированным объемом МВ и МВО₂, а также с добавлением в них удобрения «Здравень турбо» (0,13% раствор). Также был поставлен опыт с использованием МВO₂ и удобрения «Кемир-Комби» (14 г на 10 л воды) (далее - МВО₂+Кем-К). Последующий полив посадок проводили в первую декаду ежедневно дождевой водой по норме в каждый рядок, в зависимости от влажности почвы. Во всех вариантах внесение удобрений с МВ+Зд, МВО₂+Зд и МВО₂+Кем-К проводилось во время посадки и через месяц после посадки.

При посеве в июне на дерново-подзолистой почве у лука наблюдалось интенсивное образование пера, максимальна высота которого наблюдалась в варианте МВO₂+Зд.

7 августа по мере полегания и увядания пера произведена уборка лука, который был положен на дозревание на 10 дней в проветриваемое помещение. 17 августа проведен учет продуктивности (таблица 8).

Из приведенных в таблице 8 данных видно, что обработка семян предлагаемыми композициями - содержащей кислород природной минерализованной водой, усиливает активность растений в потреблении питательных веществ, что положительно сказывается на их развитии и продуктивности.

8 вариантах с МВ, особенно при добавлении удобрения «Здравень турбо», установлен существенный недостаток - повышенное стрелкование лука.

При замене удобрения «Здравень турбо» на минеральное удобрение «Кемир-Комби» результаты остались практически на варианте МВ+Зд и значительно (почти на 49%) уступали варианту МВO₂+Зд, что доказывает существенность признака «Здравень» во втором варианте заявленного изобретения.

7. Полевой мелкоделяночный опыт с луком севком на дерново-подзолистой супесчаной почве при засухе.

В конце июня также был заложен опыт на подзолистой супесчаной почве, где полив растворами удобрений и водой осуществлялся только при посеве лука-севка. Представляло интерес выяснить влияние предпосевной обработки семян содержащей кислород водой на продуктивность семян в экстремальных условиях (при отсутствии полива). В опыте использовали по 100 головок лука-севка сорт Штутгартен, которые также на 24 часа замачивали в МВ и МВO₂ (насыщенность кислородом 20 мг/л). Аналогичным образом произведен посев с внесением воды с удобрением «Здравень турбо» в почву только при посеве. Полученные данные приведены в таблице 9.

Лук Штутгартен, посеянный в конце июня в супесчаную подзолистую слабо увлажненную почву, испытывал дефицит влаги в течение всего периода роста, так необходимой в первые сроки развития растений. Тем не менее, процент выживших луковиц высокий, особенно в вариантах, где луковицы обработаны МВO₂ и его смесью с удобрением «Здравень турбо». Здесь установлена максимально высокая масса одного плода.

Можно сделать вывод, что обработка семян МВ0₂ повышает устойчивость к засухе, особенно при совместном воздействии кислорода и минеральных удобрений.

При сравнении продуктивности лука на разных почвах, прослеживается положительное влияние совместного действия кислорода и удобрения «Здравень турбо». Обогащенные кислородом семена лука перед посевом, активно используют питательные вещества из почвы даже в условиях пониженной влажности, при этом повышается продуктивность и устойчивость растений к засухе.

8. Модельный полевой опыт с цветами бальзамина.

В климатических условиях Прикамья бальзамин выращивается рассадным методом. Посев семян произведен в марте 2018 г. Семена цветов были замочены в МВ и МВО₂ (насыщенность кислородом 39 мг/л) и высеяны в дерновую почву (грунт для рассады «Росток») в сосуды объемом 300 мл. 15 июня 2018 рассада бальзамина высажена в дерново-подзолистую супесчаную почву.

Наблюдения за фазами развития показали очень раннее цветение бальзамина в варианте с обработкой МВО₂. В возрасте 25 дней на растениях появились цветы на нижнем ярусе растений, а в возрасте 45 дней кусты растений вариантов с МВO₂ значительно отличались кустистостью и разветвленностью. Высота растений в варианте с МВО₂ достигала 60 см, а высота растения в варианте с МВ не превышала 30 см. Цветение наблюдалось по всему стволу растений и было продолжительным. Растения в варианте с МВ были в 2 раза меньше и менее выполнены, период цветения наступил на месяц позже. Таким образом, обработка семян бальзамина композицией МВО₂ по первому варианту положительно повлияла на рост, развитие и кустистость растения бальзамин.

Модельный опыт 9.

Представляло интерес оценить влияние вносимой с поливом МВ и МВО₂ (концентрация кислорода 27 мг/л) на физико-химические свойства почвы, водоудерживающую и фильтрационную способность, изменение рН водной вытяжки.

Для измерения водоудерживающей способности и влагоемкости почвы применяли следующий способ. В трубки помещали навески одинаковой массы воздушно-сухой почвы, просеянной через сито 2 мм. Почву в трубках равномерно уплотняли, затем в каждую трубку заливали одинаковый объем соответствующей воды (100 мл), следили за скоростью фильтрации и определяли массу трубок с почвой, при полном насыщении водой (полевая влагоемкость). Замеряли объем профильтровавшейся воды и рассчитывали водоудерживающую способность почвы.

Наибольшая водоудерживающая способность зафиксирована в вариантах с МВO₂.

Модельный опыт 10.

В ходе опытов также изучали влияние заявляемой композиции на биохимическую активность почв. Применение любых препаратов в сельском хозяйстве предусматривает изучение их влияния на почвенные микроорганизмы. Для определения активности развития микроорганизмов многие ученые (Ананьева, Андреюк, Хазиев, Мишустин) рекомендуют использовать их биохимическую активность. Наиболее достоверным способом определения активности микроорганизмов является изучение «дыхания почвы» - процесса выделения углекислого газа СO₂ и поглощения O₂ с поверхности почвы, которые во многом зависят от температуры и влажности почвы, а так же от биохимической активности микроорганизмов. Главным источником СO₂ в почве следует считать легко растворимые и минерализуемые микроорганизмами углеводы, органические кислоты, крахмал, пектины и клетчатку. Роль кислорода в почвообразовании также значительна. С кислородом связана жизнь почвы, окислительно-восстановительные процессы, нитрификация, синтез и разложение многих веществ, формирование гумуса - основы плодородия почв. Кислород поддерживает необходимый уровень активности микробного населения почвы.

В экспериментах в качестве углевода использована глюкоза, которую вносили в количестве 0,01 г на 1 г почвы.

СИД - субстрат-индуцируемое дыхание показывает, насколько активно имеющиеся в субстрате микроорганизмы способны разлагать и использовать легкодоступный углевод.

БД - базальное дыхание показывает активность выделения СO₂ при разложении органических соединений почвы.

Определение эмиссии СO₂ показало низкий уровень активности продуцирования газа микроорганизмами в подзолистой почве легкого механического состава (таблица 11). При этом способность потреблять глюкозу, была низкой.

Примечание: 1. БД - базальное дыхание

2. СИД - субстрат-индуцируемое дыхание

Увлажнение почвы необогащенной кислородом природной минерализованной воды и заявляемой композицией в первые сутки слабо активизировало микробиологические процессы (базальное дыхание), но увеличило активность микроорганизмов в потреблении питательных веществ (таблица 11). Во вторые сутки активность микроорганизмов возрастает, базальное дыхание в варианте с заявляемой композицией достигает в подзолистой почве максимума. По мере потребления доступного питательного субстрата к третьим суткам СИД несколько снижается, но микроорганизмы остаются активными, разрушая базальный запас органического вещества. Иными словами происходит минерализация органического вещества самой почвы, что приводит к повышению содержания минеральных веществ необходимых для развития растений и микроорганизмов.

В дерновой почве уровень активности микроорганизмов в первые сутки после увлажнения слабо отличался от базального дыхания подзолистой почвы, но при внесении глюкозы в почву активность выделения СO2 (СИД) возрастает в 4 раза и достигает максимума в варианте с предлагаемой композицией. Вероятно, повышенное содержание кислорода в композиции одновременно с определенным составом катионов и анионов в ней активизирует потреблении питательных веществ микроорганизмами, что ведет к быстрому разрушению глюкозы и увеличению выделения СO2. По мере компостирования минерализация органического вещества почвы возрастает и базальное дыхание и достигает максимума в варианте с композицией 1 и 2 через 48 часов. В контрольном варианте максимальное потребление глюкозы достигается только на третьи сутки. Вариант с не обогащенной кислородом минерализованной водой по степени минерализации базового органического вещества занимает промежуточное положение между контролем и МВO2. Максимум разрушения вносимой глюкозы в этом варианте приходится на вторые судки и резкое снижение СO2 - на 3 сутки. В целом обогащение почвы кислородом способствует усилению минерализации собственного (базального) почвенного органического вещества, а также повышает способность микроорганизмов к минерализации и потреблению легкодоступных углеводов. Модельный опыт 11.

Наряду с определением активности эмиссии СO₂ из почвы изучена активность окислительно-восстановительного фермента каталазы при внесении не обогащенной кислородом и обогащенной минерализованной воды в различные по плодородию почвы. Фермент каталаза катализирует разложение пероксида водорода, образующегося в почве при минерализации органического вещества микроорганизмами. В модельном опыте использованы два вида почв, различающихся по механическому составу и содержанию питательных элементов. Активность каталазы определена в увлажненной водой почве после пятидневного компостирования. Изучена активность фермента в исходном (базовом) состоянии и при обогащении субстрата легко минерализуемым органическим веществом (глюкозой). Замер выделяющегося кислорода проводился через каждую минуту в течение 10 минут. Эксперимент показал низкую активность каталазы в легкой суглинистой подзолистой почве. В дерновой почве без внесения органического субстрата активность каталазы хотя и была выше, чем в подзолистой, но также отличалась не очень высоким уровнем. Обращает на себя внимание бурная активация микроорганизмов, продуцирующих каталазу, при внесении в почву дополнительного углеводного питания, что особенно ярко проявилось в дерновой почве во всех вариантах (таблица 12).

Максимум активности каталазы наблюдался в вариантах, где почву увлажняли предлагаемой композицией. Однозначно можно сказать, что микроорганизмы, получая дополнительный источник кислорода и одновременно получая химические элементы, находящиеся в природной минерализованной воде, активизируются, начинают активно использовать глюкозу, продуцируя каталазу, которая участвует в разложении пероксида водорода, вредного для растений и микроорганизмов.

Из данных таблицы 12 видно нарастание активности каталазы со временем во всех вариантах опыта при максимуме в дерновой почве. Степень потребления дополнительного источника углерода - глюкозы в контрольном варианте (дистиллированная вода, обогащенная кислородом до 32 мг/л) довольно слабая, что свидетельствует о низкой биохимической активности микроорганизмов. В дерновой почве происходит активное разрушение пероксида водорода как в базальном состоянии, так и в присутствии глюкозы. В варианте с предлагаемой композицией активность потребления глюкозы выше остальных вариантов почти на 20%. Положительное влияние этой композиции на биохимическую активность микроорганизмов почв свидетельствует о ее положительном воздействии на функциональные способности микроорганизмов.

Исходя из вышеуказанных модельных и мелкоделяночных опытов с использованием предлагаемых композиций по первому и второму вариантам, было установлено:

- при постановке модельных лабораторных опытов наибольший эффект получен у растений при совместном действии обогащенной кислородом воды и минерального удобрения «Здравень турбо».

- при постановке полевых мелкоделяночных опытов на почвах различного механического состава при выращивании томатов, кабачков, лука-севка, салата, редиса и цветов выявлено, что предпосевная обработка семян насыщенной кислородом водой (предлагаемые композиции МВО₂ и МВО₂+Зд), повышает энергию прорастания семян на 12-48 часов, повышает всхожесть до 80-100%, ускоряет наступление фаз цветения, образования плодов на 7-30 дней, повышает кустистость растений (кабачки, бальзамин), усиливает способность растений усваивать вносимые в почву удобрения, повышая продуктивность на 30-80% и более. Растения с обработкой семян кислородной водой формируют мощную корневую систему;

- действие минерального удобрения «Здравень турбо» на фоне МВO₂ усиливало нарастание зеленной биомассы ряда культур (томаты, лук, редис, салат), но замедляло наступление фазы цветения у томатов, что дает основание рекомендовать композицию по второму варианту, преимущественно, при выращивании лука на перо, салата и другой зелени;

действие предлагаемых композиций МВO₂ и МВO₂+Зд обеспечивает максимальный урожай ряда овощных культур, ускоряет наступление фазы цветения и образования плодов, продлевает период плодообразования, повышает кустистость растений. Они могут быть с успехом использованы для повышения продуктивности растений закрытого и открытого грунта, а также повышения устойчивости растений к неблагоприятным условиям (засуха, низкие температуры).

- природная минерализованная вода другого состава МВ_дрO₂, даже насыщенная кислородом, показала стимулирующее действие только на уровне МВ-контроля, что доказывает существенность использования в предлагаемых композициях использование именно заявляемой природной минерализованной воды.

Исходя из полученных результатов, можно утверждать, что положительный ростостимулирующий эффект заявляемых композиций обусловлен повышенным содержанием в них кислорода и совокупностью компонентов, входящих в состав используемой природной минерализованной воды, т.к. использование природных минерализованных вод другого компонентного состава, даже насыщенной кислородом (МВ_дрО₂), не обеспечило высокую степень всхожести семян и усиленный рост растений.

Установлено, что при увлажнении почвы предлагаемой композицией происходит активация деятельности микроорганизмов, усиливается использование (минерализация) имеющихся запасов органического вещества (базовое содержание) и активное разрушение внесенного в почву субстрата (глюкоза, перекись водорода). В почве усиливаются окислительно-восстановительные и минерализационные процессы, что влияет в положительную сторону на изменение питательного режима растений при использовании предлагаемых композиций.

Таким образом, предлагаемые композиции по обоим вариантам, представляющие собой по первому варианту природную минерализованную воду подвергнутую обработке по обогащению газообразным кислородом до степени обогащения 20-39 мг/л, путем пропускания ее со скоростью 1-3 м/с через спиральный проточный канал устройства, выполненный в зазоре между резервуарной трубой и соосно установленной в ней кислородподводящей трубой, снабженной снаружи фильтровальной тканью и имеющей радиальные сквозные отверстия, а по второму варианту с добавкой к композиции по первому варианту удобрения «Здравень турбо», обеспечивают повышение всхожести семян, энергии прорастания, ускорения роста проростков, развития их корневой системы, зеленой массы и массы плодов.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к направлению растениеводства. Композиция для предпосевной обработки семян, по первому варианту, включает водную основу, обогащенную газообразным кислородом, причем в качестве нее используют природную минерализованную воду с рН 6,5-8,5, с общей минерализацией 1420-1730 мг/л и состава: хлориды 600-890 мг/л; сульфаты 100-150 мг/л; кальций 250-350 мг/л; магний 100-140 мг/л; натрий+калий 50-70 мг/л; вода - остальное до 1 л, подвергнутую обработке по обогащению газообразным кислородом до степени обогащения 20-39 мг/л путем пропускания ее со скоростью 1-3 м/с через спиральный проточный канал устройства, выполненный в зазоре между резервуарной трубой и соосно установленной в ней кислородподводящей трубой, снабженной снаружи фильтровальной тканью и имеющей радиальные сквозные отверстия (ПМВО₂). Композиция для предпосевной обработки семян, по второму варианту, содержит ПМВO₂ и дополнительно минеральное удобрение «Здравень турбо универсальный», макро- и микроэлементный состав которого следующий: Азот (N) - 13%; Фосфор (Р) - 10%; Калий (К) - 20%; Магний (Mg) - 2%; Гумат натрия - 2%; Марганец (Мn) - 0,04%; Бор (В) - 0,03%; Медь (Сu) - 0,02%; Цинк (Zn) - 0,02%; Молибден (Мо) - 0,005%. Предлагаемые композиции для предпосевной обработки семян обеспечивают повышение всхожести семян и усиление роста растений за счет повышенного содержания в них кислорода, при одновременном обогащении природными минеральными добавками. 2 н.п. ф-лы, 12 табл.

1. Композиция для предпосевной обработки семян и усиления роста растений, включающая водную основу, обогащенную газообразным кислородом, отличающаяся тем, что в качестве водной основы композиция содержит природную минерализованную воду с рН 6,5-8,5, с общей минерализацией 1420-1730 мг/л, подвергнутую обработке по обогащению газообразным кислородом до степени обогащения 20-39 мг/л путем пропускания ее со скоростью 1-3 м/с через спиральный проточный канал устройства, выполненный в зазоре между резервуарной трубой и соосно установленной в ней кислородподводящей трубой, снабженной снаружи фильтровальной тканью и имеющей радиальные сквозные отверстия, при этом компонентный состав катионов и анионов указанной природной минерализованной воды является следующим:

хлориды 600-890 мг/л

сульфаты 100-150 мг/л

кальций 250-350 мг/л

магний 100-140 мг/л

натрий+калий 50-70 мг/л

вода остальное до 1 л.

2. Композиция для предпосевной обработки семян и усиления роста растений, включающая водную основу, обогащенную газообразным кислородом, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит минеральное удобрение «Здравень турбо универсальный» из расчета 10-15 г на 10 литров водной основы, при этом макро- и микроэлементный состав питательных компонентов указанного удобрения следующий:

Aзот (N) - 13%

Фосфор (Р) - 10%

Калий (К) - 20%

Магний (Mg) - 2%

Гумат натрия - 2%

Марганец (Mn) - 0,04%

Бор (В) - 0,03%

Медь (Сu) - 0,02%

Цинк (Zn) - 0,02%

Молибден (Мо) - 0,005%,

а в качестве водной основы композиция содержит природную минерализованную воду с рН 6,5-8,5, с общей минерализацией 1420-1730 мг/л, подвергнутую обработке по обогащению газообразным кислородом до степени обогащения 20-39 мг/л, путем пропускания ее со скоростью 1-3 м/с через спиральный проточный канал устройства, выполненный в зазоре между резервуарной трубой и соосно установленной в ней кислородподводящей трубой, снабженной снаружи фильтровальной тканью и имеющей радиальные сквозные отверстия, при этом компонентный состав катионов и анионов указанной природной минерализованной воды является следующим:

хлориды 600-890 мг/л

сульфаты 100-150 мг/л

кальций 250-350 мг/л

магний 100-140 мг/л

натрий+калий 50-70 мг/л

вода остальное до 1 л.