СПОСОБ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ МЕЛИОРАНТА НА СНИЖЕНИЕ ТОКСИКОЗА ПОЧВ ПО УРОВНЮ СТИМУЛЯЦИИ ПРОРАСТАНИЯ И РАЗВИТИЯ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР Российский патент 2020 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к методам повышения урожайности за счет уменьшения количества в почвах аллелотоксинов (токсикоза почв) путем внесения в почвы различных веществ. Изобретение может быть использовано при количественной оценке влияния мелиорирующих добавок на степень токсикоза почв.

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, позволяющего оценить эффективность снижении токсикоза почв по уровню стимуляции прорастания и развития семян при внесении в почву различных мелиорирующих препаратов, таких как молочная сыворотка, навоз крупного рогатого скота (КРС) или их комбинация.

Способ позволяет выявить добавку (мелиорирующий препарат), значимо улучшающую развитие семян зерновых культур при уменьшении ингибирования аллелотоксинами почвы развивающихся в почвах семян, что может позволить создать более благоприятные условия для развивающихся из семян в почвах растений и получить более высокие урожаи.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в 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. Кроме того, технический результат заключается в повышении производительности способа оценки при обеспечении возможности проверки пригодности мелиорирующих препаратов для обработки ими почвы с целью стимуляции развития семян при уменьшении токсикоза почв. 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), по которому судят об уровне стимуляции развития 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%.

Заявляемый способ позволяет выявить препарат, значительно повышающий стимулирующую способность прорастания семян при снижении токсикоза почвы. Подтверждение эффективности обработки почвы определенным мелиорантом позволяет рекомендовать применение этого способа оценки стимуляции развития семян для повышения плодородия почв вблизи молокозаводов и ферм, где такие мелиоранты, как молочная сыворотка и навоз КРС являются отходами.

Поставленная задача решается тем, что способ оценки эффективности воздействия мелиоранта на снижение токсикоза почв по уровню стимуляции прорастания и развития семян зерновых культур, включает последовательно выполняемые следующие этапы:

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

- обработка одного образца почвы мелиорантом, в качестве которого используют молочную сыворотку или навоз, или их комбинацию,

- 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 мелиорантом, посредством обеспечения контакта другой навески семян с обработанной почвой, с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы;

- выдержка полученных проб до проращивания,

- удаление почвы 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 насыпных объемов пророщенных семян из пробы с почвой (V1) и пророщенных семян из пробы почвы, обработанной мелиорантом, (V3i) по высоте размещения груза от дна емкости,

- определение величины стимуляции развития проростков семян по сравнению с почвой, обладающей токсикозом, по формуле:

где V1 - насыпной объем пророщенных семян из пробы с почвой, обладающей токсикозом

V3i - насыпной объем проросших семян из пробы почвы, обработанной мелиорантом,

i - порядковый номер пробы семян в почве, обработанной i-тым мелиорантом.

- определение максимального Ci, по которому определяют мелиорант наиболее эффективно снижающий токсикоз почв. Предварительно может быть определена величина ингибирования почвы (И), для чего выполняют следующие шаги:

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

- 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 песке, посредством обеспечения контакта другой навески семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка;

- 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 насыпных объемов пророщенных семян из пробы с почвой (V1) и пророщенных семян из пробы с песком (V2) по высоте размещения груза от дна емкости,

- определение величины ингибирования для пробы семян в почве (И) по формуле:

где

V1 - насыпной объем проросших семян пробы с почвой, мл;

V2 - насыпной объем проросших семян пробы с песком, мл.

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. После обработки мелиорантом образец почвы выдерживают от 1 до 60 суток и определяют величину стимуляции.

Заявляемое изобретение поясняется графиками (фиг. 1), показывающими величину стимуляции, определенную для различных мелиорантов через определенные промежутки времени после их внесения.

Позициями обозначены:

1 - навоз КРС,

2 - молочная сыворотка,

3 - навоз КРС + сыворотка.

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. Известно благотворное влияние навоза и молочной сыворотки при внесении их в почву, однако оценка стимуляции развития семян при обработке почвы молочной сывороткой совместно с навозом позволила выявить синергетический эффект воздействия этих двух препаратов. 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. 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. 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. Таким образом, сравнение отношений скоростей развития проростков семян на песке и семян в изучаемой почве позволяет определить наличие аллелопатического почвоутомления.

Для этого одинаковые навески семян, помещают в емкости, одни из которых содержат соответственно песок, а другие почву, на которой планируется высевать семена. 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 почве и песке семян и сравнивают отношение насыпных объемов в песке и изучаемой почве, определяя величину ингибирования в процентах прорастания семян в почве по сравнению с семенами в песке. 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.

В почвы, токсичность которых установлена описанным выше способом, вносят мелиорирующие препараты: молочную сыворотку, навоз КРС и их комбинацию. Оценивают разные варианты внесения в почвы препаратов: по отдельности и совместно. Путем определения стимулирующей способности прорастания семян при добавлении внесенного препарата в почву выявляют наиболее эффективный мелиорирующий препарат, обеспечивающий наилучшую стимуляцию развития семян зерновых культур при уменьшении им ингибирования аллелотоксинами почвы.

Оценка развития семян в обработанных мелиорантом (молочной сывороткой, навозом и препаратами совместно) почве по сравнению с их прорастанием в необработанной почве по объему пророщенных семян позволяет определить стимулирующую способность прорастания семян, соответствующую уменьшению токсикоза почв при обработке этим мелиорирующим препаратом.

Осуществление изобретения

Определение снижения ингибирования развития семян почвами и оценку мелиорирующих добавок в почву заявляемым способом можно проводить на хлебных злаковых зерновых культурах, таких как пшеница, рожь, ячмень, тритикале и др. злаковых зерновых культурах, у которых мочковатая корневая система.

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 мелиорантом и пробы с песком. Одинаковые навески семян помещают в емкости, засыпают почвой и песком соответственно и добавляют воду.

После этого емкости с образцами помещают в термостатируемый шкаф (при 22°С), в котором создают атмосферу 100% влажности и выдерживают в течение 2 суток или в течение времени, которое определяется размером проростков, при этом максимальное время определяется средней суммарной длинной не превышающей 16000 мм и не менее 5000-7000 мм на 7,5 г семян (приблизительно 200 штук). По прошествии указанного времени проросшие семена отмывают от почвы (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. Величина ингибирования определяется в процентах как отношение разностей насыпных объемов проросших семян в песке и почве к разности насыпного объема контрольного образца на песке и поправочного коэффициента (20 мл).

Величина стимуляции прорастания семян обработанной почвой, которая определяется в процентах как отношение разностей насыпных объемов семян, проросших в обработанной сывороткой (навозом)почве и необработанной почве, к разности насыпного объема пробы семян, проросших в необработанной почве 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 серой лесной 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 (И)) 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 для каждого образца (Иi) определяли по формуле:

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.

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].

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 навоза крупного рогатого скота совместно с молочной сывороткой и одного 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 навозом крупного рогатого скота совместно с сывороткой проводили, добавляя к 800 г почвы 24 г навоза и 80 г сыворотки и после тщательного перемешивания оставляли на 7 дней. Обработку почвы навозом крупного рогатого скота проводили, добавляя к 800 г почвы суспензию, содержащую 24 г навоза 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%, то есть семена ячменя в почве развиваются более чем в 2 раза медленнее по сравнению с их развитием в песке.

Оценку стимулирующей способности каждого из мелиорантов для обработки почв при снижении токсикоза выражали в процентах стимуляции развития проростков семян по сравнению с исходной почвой. Величину стимуляции (С) развития проростков семян по сравнению с почвой, обладающей токсикозом, определяли по формуле:

где V1 - насыпной объем пророщенных семян из пробы с почвой обладающей токсикозом

V3i - насыпной объем проросших семян из пробы почвы, обработанной мелиорантом,

i - порядковый номер пробы почвы, обработанной мелиорантом.

Результаты представлены в таблице 1.

Было установлено, что через 7 дней после обработки почвы навозом крупного рогатого скота стимуляция развития семян составила С1=16%, при добавке молочной сыворотки С2=34%, а обработка почвы навозом крупного рогатого скота совместно с молочной сывороткой стимулирует развитие семян (снижает ингибирование) на С3=81%. Величины стимуляции позволяют сделать вывод о синергетическом эффекте при применении этих двух мелиорирующих препаратов. Из представленный данных следует, что совместное внесение молочной сыворотки и навоза КРС обеспечивает не просто суммарное значение величины стимуляции С1 и С2, а позволяет получить значение С3, существенно превышающее простую сумму С1 и С2. Самый высокий процент стимуляции в этом случае позволяет рекомендовать применение именно совместного внесения молочной сыворотки и навоза КРС в серую лесную почву для снижения токсикоза почвы и получения более высоких урожаев.

Так как уменьшение аллелопатического почвоутомления в данном случае, вероятно обусловлено деятельностью микроорганизмов, была произведена оценка стимулирующей способности мелиорантов во времени.

Полученные данные приведены в таблице 2 и на фиг. 1.

Согласно полученным результатам, стимуляция достигает наиболее высоких результатов через 14 дней после обработки почвы во всех вариантах мелиорантов, далее и через 28, и через 56 дней стимуляция снижается во всех случаях. Максимальные значения, 90% имеет стимуляция развития семян ячменя сорта «Нур» при посеве в серую лесную почву через две недели после обработки почвы. При этом также сохраняется эффект от суммарного внесения молочной сыворотки и навоза.

Полученные результаты свидетельствуют, что использование добавок в серую лесную почву навоза крупного рогатого скота совместно с молочной сывороткой позволяет в значительной степени устранить токсикоз, обусловленный аллелотоксинами почв. Причем наибольший эффект достигается через 14 дней после использования добавок. Поэтому можно рекомендовать посев зерновых культур через две недели после обработки почвы навозом крупного рогатого скота совместно с молочной сывороткой для стимуляции развития семян при снижении токсикоза почвы и получения более высоких урожаев. В описанном примере использование навоза крупного рогатого скота совместно с молочной сывороткой более чем в 3 раза эффективнее по сравнению с использованием одного 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 применительно к повышению урожайности за счет уменьшения количества в почвах аллелотоксинов (токсикоза почв) путем внесения в почвы различных веществ. Способ включает последовательно выполняемые следующие этапы: формирование, по меньшей мере, двух навесок семян зерновой культуры, обработку одного образца почвы мелиорантом, в качестве которого используют молочную сыворотку или навоз, или их комбинацию, 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 мелиорантом, посредством обеспечения контакта другой навески семян с обработанной почвой, с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы. После этого производят выдержку полученных проб до проращивания, удаление почвы с проб и помещение очищенных пророщенных семян разных проб в идентичные прозрачные емкости с водой и 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. Далее осуществляют определение насыпных объемов пророщенных семян из пробы с почвой и пророщенных семян из пробы почвы, обработанной мелиорантом, по высоте размещения груза от дна емкости с последующим определением из заданного соотношения величины стимуляции развития проростков семян по сравнению с почвой, обладающей токсикозом. Достигается ускорение и повышение достоверности оценки эффективности воздействия. 8 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл., 1 ил.

1. Способ оценки эффективности воздействия мелиоранта на снижение токсикоза почв по уровню стимуляции прорастания и развития семян зерновых культур, включающий последовательно выполняемые следующие этапы:

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

- обработка одного образца почвы мелиорантом, в качестве которого используют молочную сыворотку, или навоз, или их комбинацию,

- 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 мелиорантом, посредством обеспечения контакта другой навески семян с обработанной почвой, с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы;

- выдержка полученных проб до проращивания,

- удаление почвы 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 насыпных объемов пророщенных семян из пробы с почвой (V1) и пророщенных семян из пробы почвы, обработанной мелиорантом, (V3i) по высоте размещения груза от дна емкости,

- определение величины стимуляции развития проростков семян по сравнению с почвой, обладающей токсикозом, по формуле

где V1 - насыпной объем пророщенных семян из пробы с почвой, обладающей токсикозом, мл,

V3i - насыпной объем проросших семян из пробы почвы, обработанной мелиорантом, мл,

i - порядковый номер пробы семян в почве, обработанной i-тым мелиорантом.

- определение максимального Ci, по которому определяют мелиорант, наиболее эффективно снижающий токсикоз почв.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно определяют величину ингибирования почвы (И), для чего выполняют следующие шаги:

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

- 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 песке, посредством обеспечения контакта другой навески семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка;

- 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 насыпных объемов пророщенных семян из пробы с почвой (VI) и пророщенных семян из пробы с песком (V2) по высоте размещения груза от дна емкости,

- определение величины ингибирования для пробы семян в почве (И) по формуле

где

V1 - насыпной объем проросших семян пробы с почвой, мл;

V2 - насыпной объем проросших семян пробы с песком, мл.

3. 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.

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

5. 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.

6. 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%.

7. 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%.

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

9. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что после обработки мелиорантом образец почвы выдерживают от 1 до 60 суток.