СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ РАССАДЫ ТАБАКА НА НЕСМЕНЯЕМОМ ПИТАТЕЛЬНОМ СУБСТРАТЕ Российский патент 2024 года по МПК A01G22/45 A01G24/20 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для восстановления плодородия и оздоровления несменяемого питательного субстрата в защищенном грунте при выращивании табака и других рассадных культур.

Одним из основных составляющих для получения качественной рассады является правильно приготовленная питательная (рассадная) смесь слоем 8-10 см, основными компонентами которой являются перегной 50-33%, почва 25-33% и песок 25-33%), причем объем компонентов зависит от качества перегноя. Смена питательной смеси является высокозатратным фактором и производители выращивают рассаду табака на длительно несменяемом питательном субстрате, что приводит к его деградации, потере подвижных форм питательных элементов, накоплению микопатогенной инфекции в ризосферно-прикорневой зоне и появлению рассадных гнилей, что ставит под угрозу получение здоровой и качественной стандартной рассады. Устранить указанные факторы монокультурного агроценоза помогают удобрения комплексные органоминеральные и органические. Их применение не только способствует активному росту растений из-за насыщения почвы комплексом питательных элементов, но и оздоровлению питательной смеси, повышению устойчивости растений к поражению микромицетами, сохраняя при этом экологическое равновесие агроценоза.

Для снижения затрат на выращивание посадочного материала учеными ВНИИТТИ была разработана технология выращивания табачной рассады на несменяемой в течение 3-4 лет питательной смеси, которую после выгрузки из парников обогащали свежеприготовленным перегноем в количестве 25% по объему и обеззараживали [Оказов П.Н., Иваненко Б.Г., Мурзинова И.И. Технология выращивания рассады табака на несменяемой питательной смеси в парниках и пленочных теплицах. Краснодар, 1987. 32 с.]. Однако быстрое пересыхание верхнего слоя субстрата и проведение частых поливов увеличивало трудозатраты и зачастую приводило к гибели всходов табака от грибных болезней.

Для снижения деградационных процессов несменяемой питательной смеси рассадника предложен способ выращивания рассады табака [патент РФ №2366155, опубл. 10.09.2009, Бюл. №25], включающий посев семян в несменяемую в течение 3-4 лет питательную смесь, полив, присыпку, подкормку растений, и непосредственно после посева семян на поверхность питательного субстрата укладывание слоя в 1,5-3,0 см мульчирующего материала, в качестве которого используют еловую хвою или полову, или сено. Предполагалось, что при этом удастся сократить количество поливов, снизить заболеваемость рассады. Недостатком являлось то, что солома и полова служили источником засорения питательной смеси семенами злаков.

Предложен способ удлинения срока службы несменяемого питательного субстрата за счет внесения комплексного удобрения Нагро внекорневым способом в основные фазы формирования рассады: всходы, "крестик" и "ушки", способствующий хорошему росту и развитию растений табака [Алехин С.Н., Плотникова Т.В., Щерба М.С, Сидорова Н.В. Нутривант на табаке // Земледелие. 2013. №7. С. 24-25.]. Недостатком агротехнического приема являлась низкая его эффективность в сравнении с эталонным расчетно-оптимальным вариантом с содержанием подвижных форм главных питательных элементов в парниковой смеси (N₇₀P₆₀K₇₀), созданным за счет использования однокомпонентных минеральных удобрений.

Известно применение на рассаде табака органического удобрения BIO FISH на основе рыбной эмульсии с содержанием макро- (N, Р, K, Mg, Са) и микроэлементов (В, Mo, Zn, Со, Fe, Mn), витаминов, фульвокислот и аминокислот в дозе 3,0 мл/м² до посева семян и в период вегетации через 2 и 4 недели после посева на предварительно созданном искусственном фоне с обеспеченностью азота на 50% от оптимального содержания (N₃₅), позволяющем повысить эффективность органического удобрения, проявляемое активизацией биологических процессов в смеси, обеспечением снижения уровня фитопатогенной инфекции и развития корневых гнилей, увеличением роста, развития и продуктивности табака [Плотникова Т.В., Сидорова Н.В., Егорова Е.В. Оценка эффективности применения новых удобрений в табаководстве // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2019. №1 (76). С. 141-146. https://doi.org/10.21515\1999-1703-76-141-146].

Разработан способ восстановления исходной несменяемой питательной смеси с помощью внесения расчетных доз однокомпонентных минеральных удобрений: аммиачной селитры, двойного суперфосфата и сульфата калия до оптимальной для выращивания рассады табака дозы N₇₀P₆₀K₇₀ на основании агрохимических анализов [Алехин С.Н., Сидорова Н.В. Оптимальное соотношение подвижных форм NPK в питательной смеси // Технические культуры. 1993. №1. С. 20-22]. Недостатком данного способа является массовое распространение рассадных гнилей, быстрое перерастание рассады.

Способ взят нами за прототип.

В сельском хозяйстве для быстрого восстановления естественного плодородия почвы, в том числе и в защищенном грунте используют биогумус, который является экологически чистым комплексным органическим удобрением пролонгированного действия, полученным из естественных материалов без химических добавок. Биогумус улучшает структуру и физико-химические свойства почвы, снижает норму внесения минеральных удобрений.

Известен способ выращивания томатов с применением биогумуса в защищенном грунте в дозе 1,5 кг/м² разбросным методом с заделкой, увеличивающий площадь ассимилирующих листьев, завязывание плодов томата и ранний урожай на 50-39% [Шиляева Е.А. Эффективность биогумуса при выращивании овощных культур в защищенном грунте Кировской области. Автореф. дисс.… канд. с. -х. наук. М.: ВНИИО, 2004. 26 с.].

Во ВНИИТТИ изучали влияние внесенного в прямом действии биогумуса (богатого необходимыми для растений питательными элементами, микрофлорой, лишенного возбудителей болезней, семян сорняков) в рекомендуемой дозе 300 г/м² при формировании верхнего слоя питательной смеси. Однако такое применение не оказало существенного влияния на рост, развитие и качество рассады табака, так как биогумус вносили в исходную деградированную питательную смесь без использования минерального фона [Алехин С.Н., Мурзинова И.И., Сидорова Н.В. Совершенствование технологии выращивания рассады табака в России // Сб. науч. тр. института. Вып. 178. Краснодар: "ООО Просвещение-Юг", 2009. С. 226-240.].

Известно новое высокоэффективное органическое удобрение БиоГумус - конский компост (ООО «Экохарвест», Россия). Удобрение содержит в своем составе до 40% гумуса, макроэлементы (N - 0,2%; Р - 0,9%; K - 1,8%), микроэлементы (Mg, Са, S, Na, Fe, Mn, Zn, Si) в доступной растениям форме, комплекс полезных микроорганизмов. Применение БиоГумуса - конского компоста обеспечивает прирост, здоровье урожая и базовые запасы почвенного питания растений, обогащает и оздоравливает почву [https://btkgumat.ru/product/compost/ (дата обращения 20.01.2023)], rhttps://productcenter.ru/products/71893/biogumus-konskii-kompost (дата обращения 20.01.2023)].

Задачей настоящего изобретения является полноценное восстановление деградированного рассадного субстрата в защищенном грунте с минимальными затратами на основе применения доступных для табаководческого региона высокоэффективных и экологически безопасных органических удобрений и с использования минерального фона.

Техническим результатом изобретения является увеличение содержания в несменяемой питательной смеси рассадника основных питательных элементов, повышение нитрификационной способности и интенсивности дыхания субстрата, активизация деятельности целлюлозоразрушающих микроорганизмов, снижение плотности патогенной микофлоры и поражения растений гнилями, увеличение выхода качественной стандартной рассады, высоты растений табака и площади листьев в поле, повышение материальности листьев, урожайности и качества табачного сырья, семенной продуктивности на фоне сохранения экологически благоприятной среды в агроценозе.

Технический результат достигается тем, что в способе выращивания рассады табака на несменяемом питательном субстрате, включающем предварительное создание фона с содержанием основных питательных элементов, согласно изобретения в качестве оздоровления почвы и обеспечения микроэлементами применяют органические удобрения БиоГумус - конский компост в дозе 250-750 г/м² за 5-7 суток до посева семян табака с последующей заделкой в питательную смесь и БИО ФИШ в дозе 3 мл/м² перед выборкой рассады табака за 3-5 суток внекорневым способом с поливной водой из расчета 1 л/м², а внесение органических удобрений проводят в питательную смесь с содержанием основных питательных элементов N₃₅P₃₀K₃₅, составляющих 50% от оптимально необходимой дозы.

Способ осуществляется следующим образом.

Ранней весной за 2 недели до посева семян табака несменяемую питательную смесь парника доводят за счет внесения однокомпонентных минеральных удобрений (аммиачной селитры, двойного суперфосфата и сульфата калия) до 50% обеспеченности основными питательными элементами от оптимально необходимой дозы - N₃₅P₃₀K₃₅ согласно агрохимическим анализам субстрата. Для оздоровления питательной смеси за 3-5 суток вносят органическое удобрение БиоГумус - конский компост в дозе 250-750 г/м², которое заделывают в почву. Для обеспечения субстрата дополнительными микроэлементами и повышения стрессоустойчивости растения перед выборкой за 3-5 суток рассаду табака обрабатывают органическим удобрением на основе рыбной эмульсии БИО ФИШ в дозе 3 мл/м². Удобрение БИО ФИШ вносят внекорневым способом совместно с поливной водой из расчета 1 л/м².

В парниковом хозяйстве института способ был апробирован, получены положительные результаты. Ранее многократно доказано, что внесение органических и органоминеральных удобрений перед посевом и в процессе вегетации растений табака, способствует процессу оздоровления деградированной питательной смеси, при этом происходит очищение субстрата от патогенных грибов и, следовательно, наблюдается снижение или отсутствие поражения растений табака стеблекорневыми инфекциями. При микологическом анализе образцов питательной смеси, проведенном через месяц после внесения органического удобрения, в контрольном варианте опыта обнаружены грибы из условно-патогенной группы рода Alternaria spp. (3,0 тыс. КОЕ/г абсолютно сухой почвы), Mucor spp. (0,5 тыс. КОЕ/г), условносупрессивной группы рода Penicillium spp. (2,7 тыс. КОЕ/г), Verticillium spp. (2,5 тыс. КОЕ/г), представитель сапротрофной группы рода Rhizopus spp. (1,5 тыс. КОЕ/г) (таблица 1).

В варианте опыта, где вносили БиоГумус - конский компост отмечается снижение видового разнообразия грибов и количества их колоний в сравнении с контролем, появляются грибы рода Trichoderma spp., которые являются антагонистами для многих патогенов и положительно влияют на супрессивность, т.е. здоровье почвы. Стоит отметить, что в присутствии грибов рода Trichoderma spp. грибы рода Penicillium spp. также становятся супрессивной микрофлорой. Положительным фактом применения Биогумуса является отсутствие на делянках пораженных растений стеблекорневыми гнилями, тогда как на контроле было обнаружено в среднем 5% пораженных растений.

Исследованиями также установлено, что использование органического удобрения БиоГумуса - конского компоста в рассаднике способствует улучшению агрохимических свойств парниковой смеси, проявляемое насыщением питательной смеси подвижными питательными элементами. Внесение агрохимиката способствует увеличению содержания нитратов на 90 - 110%, аммиачного азота на 63 - 90%, подвижного фосфора на 40 - 42% и обменного калия на 38 - 68% по сравнению с контрольными показателями (таблица 2).

Испытанное удобрение оказало положительное влияние на биологическую активность почвы, стимулируя деятельность микроорганизмов. Наиболее универсальный показатель деятельности почвенных организмов - продуцирование ими углекислого газа. Чем интенсивнее выделение углекислого газа из почвы, тем активнее происходят в ней биологические процессы, тем лучше условия для возделывания культур. Установлено, что при использовании органического удобрения БиоГумус - конский компост повышается интенсивность дыхания парникового субстрата на 108-186% по сравнению с контролем (таблица 3).

Целлюлоза - основной компонент всех растительных остатков, также она является основной частью конского навоза. На делянках, куда вносили органическое удобрение БиоГумус - конский компост микробиологическая целлюлозоразрушающая активность значительно на 109-133% увеличивается.

Нитрификационная способность отображает мобилизуемость азотного фонда почвы в результате деятельности нитрифицирующих бактерий и свидетельствует о потенциальной способности почвы накапливать минеральный азот. Исследованиями установлено, что Биогумус - конский компост способствует увеличению процесса нитрификации на 98-170%. Самая низкая биологическая активность по всем основным показателям характерна для не удобренного фона (контроля) (из-за недостатка органического вещества).

БиоГумус - конский компост, улучшая питательный режим парниковой смеси, способствовал улучшению роста и развития табака. У обработанных растений (перед выборкой) в вариантах опыта с внесенными органическими удобрениями длина до точки роста превышала контрольные на 43-56%, до конца вытянутых листьев - на 31-39%, масса стеблей - на 68-85% и масса корней на 30-61% (таблица 4). Диаметр стебля рассадных растений у корневой шейки при внесении биогумуса увеличился на 0,9-1,2 мм по сравнению с контролем.

При этом лучшие данные зафиксированы на делянках с использованием дозы БиоГумуса - конского компоста 500 г/м², где получена наиболее качественная рассада. Повышение дозы удобрения несколько угнетало рассаду табака. Растения, выращенные на фоне применения БиоГумуса - конского компоста имели хорошо развитые корни, что подтверждает косвенная оценка степени развития корневой системы растений перед высадкой в поле (таблица 5).

Предпосевное применение БиоГумуса - конского компоста способствует активному нарастанию корневой системы на табачной рассаде. Корни удобренных растений после выборки были способны удерживать количество питательной смеси в 1,8-2,1 раза больше, чем на контроле. Хорошо развитая корневая система играет важную роль, так как это способствует лучшему приживанию растений в поле после высадки из парников.

Количество стандартной рассады готовой к посадке возросло на фоне применения БиоГумуса - конского компоста. Выход стандартной рассады к моменту высадки в поле составил 872-918 шт. /м², что превысило значение контроля на 28-35%.

Для определения пролонгированного действия качественной рассады, выращенной на фоне БиоГумуса - конского компоста, ее после выборки высаживали в поле в соответствии с парниковым опытом. Наблюдения показали, что табачная рассада с удобренного фона лучше приживалась и быстрее адаптировалась к внешним воздействиям. На контроле же наблюдалась задержка в росте и развитии растений. В результате разница по высоте между контрольными и удобренными растениями через 60 суток после посадки составила 6-8 см, в конце уборки - 12-17 см (таблица 6).

Удобрение оказало ростостимулирующее влияние и на размеры листьев табака. Применение удобрений в рассадный период привело к увеличению площади листьев на 14-21%. По количеству технических листьев, убранных с одного растения, разница между удобренными и контрольными растениями составила 1-2 листа.

Испытанное удобрение способствовало сокращению числа недоразвитых растений в вариантах опыта, а также повышению семенной продуктивности табака, выраженное ускорением формирования соцветий и, как следствие, увеличением количества продуктивных семенных растений (имеющих соцветия с побуревшими коробочками и плодоножкой бурого цвета) на 5-10% (таблица 7).

Одним из важнейших хозяйственно-ценных признаков табака является урожайность его листьев, на которой отразились все отмеченные различия в росте и развитии растений. Наибольшая урожайность табачного сырья получена с растений на делянках с использованием в рассаднике органического удобрения БиоГумус - конский компост в дозе 500 г/м². Достоверная прибавка урожая составила 6,1 ц/га (21%) (НСР=1,95 ц/га) (таблица 8).

Отмечен также положительный эффект от использования в парниковый период испытываемого удобрения в других дозах, где прибавка урожая составила - 4,3-4,8 ц/га (14-16%).

Важным показателем, определяющим величину и качество урожая, является материальность технически зрелых листьев (содержания сухого вещества в единице площади листьев табака). Анализ полученных данных показывает, что у растений, выращенных на фоне с применением БиоГумуса - конского компоста материальность табачных листьев увеличилась в сравнении с контролем на 3,9-7,3% (таблица 9), что также повлияло на повышение урожайности табачного сырья.

Установлено положительное влияние испытанного агроприема на курительные достоинства табачного сырья, основными показателями которого являются белки, никотин и углеводы. При этом никотин определяет уровень крепости табака, углеводы и белки - его вкусовые свойства. Углеводнобелковое соотношение (число Шмука) является общепринятым показателем оценки качества сырья, если его значение находится в пределах от 1 до 3, то табак относится к высококачественному. БиоГумус -конский компост несколько снизил крепость сырья, но увеличил число Шмука за счет повышения содержания углеводов на 2-15% и снижения белков на 7-18% в листьях табака.

Таким образом, испытанное органическое удобрение БиоГумус - конский компост, вносимое до посева табака в дозах 250-750 г/м² на фон с 50% содержанием основных питательных элементом N₃₅P₃₀K₃₅ совместно с однократным внекорневым внесением комплексного удобрения на основе рыбной эмульсии БИО ФИШ (3 мл/м²) для полноценного обеспечения растений табака микроэлементами является эффективным средством для восстановления деградированного парникового субстрата, проявляемое увеличением содержания основных питательных элементов, повышением биологической активности, снижением плотности патогенной микофлоры и полного отсутствия поражения растений гнилями. При этом отмечается увеличение выхода стандартной рассады, а при высадке крепких растений в поле с удобренного фона наблюдается увеличение роста растений, площади листьев, повышение их материальности, сокращение количества недоразвитых растений, увеличение семенной продуктивности, урожайности и качества табачного сырья на фоне сохранения экологически благоприятной среды в агроценозе.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способу восстановления плодородия и оздоровления несменяемого питательного субстрата в защищенном грунте. Способ включает предварительное создание фона с содержанием основных питательных элементов. Для оздоровления почвы и обеспечения микроэлементами применяют органические удобрения БиоГумус - конский компост в дозе 250-750 г/м² за 5-7 суток до посева семян табака с последующей заделкой в питательную смесь и БИО ФИШ в дозе 3 мл/м² перед выборкой рассады табака за 3-5 суток внекорневым способом с поливной водой из расчета 1 л/м². Внесение органических удобрений проводят в питательную смесь с содержанием основных питательных элементов N₃₅P₃₀K₃₅, составляющих 50% от оптимально необходимой дозы. Способ обеспечивает увеличение содержания в несменяемой питательной смеси рассадника основных питательных элементов, повышает нитрификационную способность и интенсивность дыхания субстрата, активизацию деятельности целлюлозоразрушающих микроорганизмов, снижение плотности патогенной микофлоры и поражения растений гнилями, увеличение выхода качественной стандартной рассады, высоты растений табака и площади листьев в поле, повышение материальности листьев, урожайности и качества табачного сырья, семенной продуктивности на фоне сохранения экологически благоприятной среды в агроценозе. 9 табл.

Способ выращивания рассады табака на несменяемом питательном субстрате, включающий предварительное создание фона с содержанием основных питательных элементов, отличающийся тем, что в качестве оздоровления почвы и обеспечения микроэлементами применяют органические удобрения БиоГумус - конский компост в дозе 250-750 г/м² за 5-7 суток до посева семян табака с последующей заделкой в питательную смесь и БИО ФИШ в дозе 3 мл/м² перед выборкой рассады табака за 3-5 суток внекорневым способом с поливной водой из расчета 1 л/м², а внесение органических удобрений проводят в питательную смесь с содержанием основных питательных элементов N₃₅P₃₀K₃₅, составляющих 50% от оптимально необходимой дозы.