Способ повышения выживаемости и урожайности озимой ржи при возделывании на дерново-подзолистых почвах Российский патент 2024 года по МПК A01C7/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к растениеводству и может быть использовано для повышения выживаемости зерновых культур в процессе перезимовки.

Главная проблема при возделывании озимой ржи - это высокий процент гибели растений в осенне-зимний период. В структуре посевов зерновых культур, несмотря на преимущество по морфобиологическим характеристикам озимой ржи, в России наблюдается снижение посевных площадей под этой культурой. Рожь по праву считается культурой низкого экономического риска и на протяжении столетий обеспечивала население России полноценным питанием, так как в ее зерне содержится больше, чем в пшенице, незаменимых аминокислот, а биологическая ценность белка превышает стандарты ФАО/ВОЗ. Озимая рожь используется на пищевые, кормовые и технические цели, при производстве крахмала, спирта, красного солода, лечебно-профилактического назначения и т.д. Однако в структуре посевных площадей в России посевы составляют менее 1 млн. га (в 2023 году - 830 тыс.га). Посевная площадь в 2023 году в Московской области составила около 3440 га, в Рязанской области - около 9300 га. Таким образом, получение высоких урожаев зерна озимой ржи на малых площадях является актуальным.

Опыт научных учреждений страны, анализ зарубежных технологий показывают, что получение урожая зерновых культур с одного гектара возможно только при сбалансированном применении всех необходимых элементов питания в расчетных дозах и в наиболее ответственные фазы роста и развития растений.

Для проведения опыта, учитывая важность использования современных макро- и микроудобрений, агроэкологической оценки новых районированных и перспективных сортов (рассмотрены ниже) использовались в севообороте предшественник - горох на зерно.

Актуальность ее решения обуславливает также продовольственной ценностью озимой ржи, из зерна которой выпекают разнообразные сорта хлеба. В условиях Нечерноземной зоны на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах необходимо обеспечить рентабельность производства данной зерновой культуры. Поэтому задача научного направления - выявить продуктивность новых сортов озимой ржи в зависимости от действия всего комплекса многокомпонентной технологии, в частности в условиях Московской и Рязанской областях.

В современных условиях вклад сортов, гибридов в прирост урожая должен составлять в среднем 50%, остальную часть прибавки урожая могут обеспечить средства защиты растений, уход в качестве листовой подкормки и механизации. В повышении урожайности озимой ржи отмечается в источнике (Сенеко Н.Н., Цыбулька, Сороко В.И., Волосевич Л.И. Особенности формирования элементов озимой ржи в зависимости от уровней минерального питания // Агрохимия, 1960.- №2. - С. 21-30), отмечается, важное место принадлежит внедрению в производство новых районированных сортов. Следует также привести источник (Савицкий М.С.Теоретические основы методики определения норм высева зерновых культур по оптимальному стеблю // Нормы высева, способы посева и площади питания сельскохозяйственных культур /Науч. Тр. ВАСХНИЛ.- М.: Колос, 1971. - С. 5-12) отмечено, что в условиях резкого сокращения применения удобрений и пестицидов, требуются сорта, сочетающие высокую продуктивность с адаптивностью к абиотическим и биотическим стрессам.

Их использование позволит решать также проблемы энергосбережения.

В связи с этим, в качестве объектов исследований влияния использования современных макро- и микроудобрений, агроэкологической оценки на продуктивность и качество урожая озимой ржи в условиях Московской области нами выбраны новые сорта гибридов: ЗУ Форзетти, Этерно, Раво, которые сочетают многие полезные признаки, позволяющие получить высококачественное продовольственное зерно наиболее экономичным способом.

Известен способ регулирования роста зерновых культур, который включает обработку семян и вегетирующих растений регулятором роста Лариксин, который выделен из древесины лиственницы Сибирской. Предпосевную обработку семян проводят при норме расхода препарата 100-150 мл на 1 т семян. Обработку вегетирующих растений проводят двукратно: в фазу начала выхода в трубку и в фазу появления флагового листа, при норме расхода препарата 30-70 мл/га (Патент RU №2229213, A01G 1/00, A01N 65/00 от 27.05.2004).

Недостатками способа являются большой расход препарата при необходимости двукратной обработки растений за вегетацию, трудоемкость и затратный способ регулятора роста Лариксин.

Известен способ под озимую рожь после многолетних трав (Ресурсосберегающие технологии обработки почвы под озимую рожь на осушенных землях. Калинин, 1990, с. 12-13), включающий дискование на 6-8 см сразу после уборки предшественника, вспашку на 20-22 см, через 10-12 дней культивацию на 6-8 см по мере прорастания сорняков и обработку планировщиком или выровнителем поля.

Недостаток известного способа обработки почвы, заключается в его неэффективности при возделывании в оборот пласта с корнеотпрысковыми и корневищными многолетними травами, например, старовозрастного козлятника восточного, имеющего мощную корневую систему. Интенсивное отрастание растений козлятника восточного в посевах озимой ржи приводит к снижению урожая.

Известен комплекс агроприемов, предупреждающих гибель озимых хлебов при воздействии на растения неблагоприятных факторов зимнего периода: выбор оптимальных предшественников в севообороте, сроков посева, системы удобрений, сроков и способов обработки почвы, снегозадержание и др., способствующих активизации осеннего роста, развития растений и повышению их зимостойкости (Растениеводство Центрально-Черноземного региона, /Под ред. В.А. Федотова, В.В. Коломейченко, Г.В. Коренева. - Воронеж: Центр духовного возрождения Черноземного края, 1996, стр. 90-96, а также Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений /Н.Н. Третьяков, Е.И. Кошкин, Н.М. Макрушин и др. -: Колос, 1988, стр. 518-519).

Имеются также сведения в том, что рост и развитие растений, выращиваемых в смешанных посевах, определяется их аллелопатитическим (химическим) взаимодействием. Причем одни компоненты могут угнетать, а другие стимулировать процесс вегетации.

Отмечается прямая зависимость между зимостойкостью озимой пшеницы и аллелопатической активностью компонентов, возделываемых с ней в смешанном посеве (Преснякова Е.В. Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья /Автореф. дисс.ка-нд. биол. Наук. Рамонь, 2003, стр. 16-17).

Известно также из приведенного выше источника, что повышению зимостойкости способствует предпосевная обработка семян озимых зерновых культур регуляторами роста, в частности ТУР (хлорхолинхлорид) и гуматом натрия (Растениеводство. 1996, стр. 90-96).

В связи с этим, разработка способа повышения зимостойкости озимой ржи на основе современных макро- и микроудобрений - является перспективной.

Следует отметить, что морозоустойчивость озимой ржи существенно выше, чем основной культуры озимой пшеницы. Критическая температура на 4-5°С ниже многих сортов озимой пшеницы. Гибель ржи от различных неблагоприятных факторов перезимовки, требующая пересева 15-20% общей площади наблюдается на всей территории России.

Отсюда можно заключить, что существенную роль в повышении урожайности играют применение различных жидких комплексных удобрений, содержащих большое количество минеральных веществ в хелатной форме, используя при этом листовые подкормки на сельскохозяйственных культурах. При внесении микроудобрений растения получают дополнительно необходимые питательные вещества, а также эффективно используют элементы в самой почве, существенно повышается перезимовка озимой культуры и сохранность растений к уборке.

Известно антибактериальное действие N-метил-1-фенил-1-N, N-диэтиламинометансульфонамида (Патент RU №2272619, А61К 31/18, А61Р 31/12, А61Р 37/04, С07С 311/32 от 27.03.2006).

Наиболее близким аналогом (прототипом) к изобретению по совокупности основных существенных признаков является способ повышения выживаемости озимого рапса в осенне-зимний период, заключающийся в осеннем опрыскивании растений раствором N-метил-!-фенил-1-Ы-диэтиламинометансульфонамида в воде из расчета от 0,25 кг до 1,5 кг действующего вещества на 1 га обрабатываемой площади посевов (Патент RU №2367156, A01N 41/06, А01Р 21/00, А01Р 3/00 от 20.09.2009).

В посевах ржи выбор был направлен на более конкурентоспособные для применения новые жидкие минеральные удобрения в хелатной форме Фолирус, Актив, Фолирус Макси, Лебозол-Полный, где уход происходил в виде внекорневой подкормки дважды осенью и весной.

Задача изобретения являлась в выявлении продуктивности сортов озимой ржи в зависимости от действия жидких комплексных удобрений в условиях Нечерноземной зоны с учетом повышения выживаемости культуры, резкого увеличения сохранения посевов и возможности снизить интенсивное развитие болезней для новых сортов и гибридов в осенне-весенний период развития растений.

Технический результат - более полное длительное защитное действие культуры за счет применения искомых препаратов микроудобрений и агроэкологической оценки их влияния в развитии растений и стимулирующем эффекте на рост растений, повышении зимостойкости культуры, устранения дефицита минерального питания, и возможности подкормки ранней весной аммиачной селитрой, способствующей эффективному использованию потенциала новых сортов и гибридов для получения высоких урожаев.

Технический результат решается тем, что в способе повышения выживаемости и урожайности озимой ржи при возделывании на дерново-подзолистых почвах, включающий, операции по обработке почвы, подготовке семян к посеву, уходу за посевами до и после зимовки, влияющий на степень их сохранности от действия низких температур и перезимовки, обработка смесью препаратов, согласно изобретения в качестве предшественника используют горох на зерно, при этом перед посевом после осенней вспашки вносят основное минеральное удобрение в дозе N₁₁₅P₄₅K₄₅, осуществляют посев на глубину 3-4 см с нормой высева 2,5 млн. штук всхожих семян на 1 га, семенами предварительно прошедших инкрустирование пестицидами; при условии сохранности прикорневой зоны, в качестве посевного материала используют семена гибридов озимой ржи ЗУ Форзетти, или Этерно, или Раво, а листовую подкормку проводят путем использования жидких минеральных удобрений в хелатной форме Фориус Актив, или Фориус Макси, или Лебозол-Полный с нормой расхода рабочей жидкости 300 л/га, осенью - в фазу кущения посевы обрабатывают с нормой расхода 2 л/га, весной - в фазу развития флагового листа - начало кущения -с нормой расхода 3 л/га, соответственно, или в те же фазы используют жидкое минеральное удобрение в хелатной форме Арксоил ККР с нормой расхода 0,15 л/га.

Кроме того, проводят подкормку ранней весной по мерзло-талой почве аммиачной селитрой в дозе 200 кг/га (или 68 кг д.в.).

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ после предшественника - горох на зерно, перед посевом озимой ржи сначала вносят минеральные удобрения в дозе N₁₁₅P₄₅K₄₅, затем проводят применение жидких удобрений в хелатной форме дважды: осенью в фазу кущения (доза 2 л/га) и весной флагового листа (3 л/га), а по варианту применения, в те же фазы (доза 0,15 л/га) Арссоил ККР расхода рабочей жидкости 300 л/га. Подкормка ранней весной по мерзло-талой почве аммиачной селитрой в дозе 200 кг/га (или 68 кг д.в.) в один прием. Таким образом, обработкой рабочей жидкостью включает Фолирус Актив, Фолирус Макси, Лебозол-Полный в качестве листовой подкормки перед уходом на зиму и ранней весной по мерзло-талой почве с подкормкой аммиачной селитрой в один прием. При этом обработку совмещали с обработками пестицидами в баковой смеси.

Таким образом, заявленный способ соответствует критерию патентоспособности «новизна».

Исследуя уровень техники при проведении патентного поиска по всем видам сведений, общедоступных в печати, мы не обнаружили отличительного от прототипа признака: применение после предшественника - горох на зерно до посева гибридов озимой ржи: ЗУ Форзетти, Этерно, Раво. В течение вегетации проводят дважды обработку по сезонам: осенью и ранней весной, что отмечено выше.

На основании этого можно сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Заявленное техническое решение соответствует и критерию патентоспособности «промышленная применимость, так как, оно может быть использовано в сельском хозяйстве при внедрении новых сортов гибрида растений озимой ржи при выживаемости именно в конкретных почвенно-климатических условиях.

Были проанализированы данные жидких удобрений Фомус Акти, который включает: N - 27%, MgO - 1,5%, Mn - 1,0%, Cu - 0,2%, Fe - 0,02%, В - 0,02%, Z - 0,01%, Mo - 0,005%. Фолирус Макси включает: N - 12%, Р₂0₅ - 4%, K₂O - 6%, MgO - 0,2%, SO₃ - 6,1%, Mn - 0,01%, Cu - 0,01%, Fe -0,01%, В - 0,02%, Z - 0,005%, Mo - 0,005%. Лебозол - Полный уход включает: N - 9,4%, P₂O₅ - 0,9%, K₂O - 2,7%, MgO - 1,7%, Mn - 1,5%, В - 0,05%, Z - 0,5%, Mo - 0,005%,Cu - 0,3%, аминокислоты - 11,6%. Состав Арксоил ККР: N - 6,5%, P₂O₅ - 3-4%, K₂O - 9%, MgO - 1-3%, Mn - 1-1,5%, Fe - 1%, Z - 1%, Co - 1%, Ca - 0,5%, Cu - до 1%.

Результаты полевой всхожести, сохранности и перезимовки озимой ржи приведены в табл.1.

Объект исследований включал - гибриды озимой ржи: ЗУ Форзетти, Этерно, Раво. Все они внесены в реестр селекционных достижений по Российской Федерации, допущенных к использованию.

Исследования эффективности предлагаемой системы минеральных удобрений при возделывании гибридов озимой ржи проводили в 2022-2023 гг.В полевых опытах в условиях Московской области на опытных участках ВНИИ агрохимии (с.Барыбино, Домодедовский район) на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах. Агрохимическая характеристика пахотного слоя: гумуса - 2,1-2,2%, N-NO₃ - 7,53-7,74 мг/кг, N-NH₄ - 1,28-21,47 мг/кг, P₂O₅ - 156-164 мг/кг, K₂O - 164-182 мг/кг, pH_KCj- 5,41-5,52.

Учеты и наблюдения в период вегетации проводили на основе «Методики по сортоиспытания сельхозкультур» (1985) и «Рекомендаций по методике проведения наблюдений и исследований в полевом опыте (1973). Математическую обработку результатов выполняли по Б.А. Доспехову (1985) и с помощью программ ЭВМ.

Агротехнические мероприятия по возделыванию озимой ржи выстраивались согласно зональным рекомендациям для условий центральной части Нечерноземной зоны.

Предшественник - горох на зерно. Посев проводили инкрустированными семенами, сеялкой ССНТ-16 на глубину 3-4 см с нормой высева 2,5 млн. штук всхожих семян на 1 га рядовым способом.

Общая доза внесения минерального питания в технологии N115P45K45. Весеннюю подкормку минеральными удобрениями не раскустившейся озимой ржи проводилась с учетом состояния растений ранней весной по мерзло-талой почве аммиачной селитрой 200 кг/га (или 68 кг д.в.) в один прием.

Пример 1.

Оценка выживаемости озимой ржи.

Выживаемость озимой ржи была оценена по количеству всходов осенью и весной, данные приведены в таблице 1. Осенняя обработка расхода рабочей жидкости Фолирус Актив, Фолирус Макси, Лебозол-Полный в качестве внекорневой подкормки позволяет сохранить большое количество растений озимой ржи в осенне-зимний период по сравнению с контролем. Таким образом, применение предлагаемого способа существенно повышает выживаемость озимой ржи.

Полученные результаты свидетельствуют, что использование указанных минеральных веществ в хелатной форме, получают дополнительно необходимые питательные вещества и эффективно используют элементы в самой почве и сохранность растений к уборке.

Пример 2.

Исследования биометрических показателей и структуры урожая.

По развитию озимой ржи в 2022-2023 годах сложилось крайне неудачно. Многие посевы озимой ржи погибли вследствие воздействия опасного природного явления - притертой ледяной корки, которую наблюдали с конца декабря 2022 года по начало марта 2023 года. Наблюдалась смена морозной погоды на оттепель и, наоборот. В зимний период оттаявшая вода превращалась в лед, образовав сплошные ледяные корки толщиной до 25 см, что вело к гибели зерновых. Притертая ледяная корка в виде льда плотно прилегала к почве и сельскохозяйственным растениям, тем самым их сковывала на оттаявшую ранее глубину. Озимые полностью оказались вмерзшими. Данные исследования потери озимой ржи в зависимости от варианта сравнения, приведены в таблице 1 и составило 28-48%.

Полученные результаты свидетельствую, что весной, ко времени возобновления весенней вегетации растений, более низкий процент имел на вариантах по гибриду Этерно (48,4-55,8%). Данные по количеству числа растений составило от 113,2 шт/м (без обработки агрохимикатом) и до 134,4 шт/м (Фолирус Актив). Более благоприятные (высокие) результаты для перезимовки были выявлены по вариантам с гибридом ЗУ Форзетти (65.»-72,1%).

Наибольшая сохранность после перезимовки в опыте выявлена на вариантах: ЗУ Форзетти+Фолирус Актив - 72,1%)171,9 шт/м²). Раво+Фолирус Актив - 69,1% (160,8 шт/м²), Раво+Фолирус Макси - 70,6% (152,6 шт/м²), а также сходные показатели общей выживаемости, соответственно. Были отмечены по другим вариантам (табл. 1).

Проведенный анализ по биологическим показателям растений гибридов озимой ржи показывают, что осеннее кущение было заметно усиленным, и устойчиво к неблагоприятным погодным условиям. В целом показатели перезимовки за данный период вегетации были существенно ниже к нормативу среднестатических данных лет в регионе, т.е. не только от изучаемых факторов (некорневых обработок), но и от складывающихся погодных условий.

Однако следует отметить, значительное стимулирующее воздействие двукратной обработки микроудобрением с гибридами озимой ржи ЗУ Форзетти и Фолирус Актив (41,4 ц/га+8,8 ц/га выше в сравнении с контролем - без обработки).

Наибольшая урожайность была отмечена также на вариантах ЗУ Форзетти+Арксоил ККР (37,6 ц/га + 5,0 ц/га в сравнении с контролем), по ЗУ Форзетти+Фолирус Макси (34,8 ц/га + 2,8 ц/га в сравнении с контролем) (фиг. 1).

Результаты анализа и их оценки, показывают, что структура повышения урожайности по отношении к контролю озимой ржи в среднем по продуктивной кустистости находилась в интервале - 1,12-1,49; число зерен в колосе - 31,4-36,2 шт; масса 1000 семян - 36,4-41,6 г. При этом, среди гибридов, у Этерно зафиксирована наибольшая прибавка, где показатель массы 1000 семян - 37,3-41,6 г. Для ЗУ Форзетти - продуктивная кустистость (1,33-1,49). Гибрид Рано отличал большим числом зерен в колосе - 34,2-36,2, в результате чего урожайность зерна, при этом, по отношению к прототипу существенно повышалась при возделывании на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству. Способ повышения выживаемости и урожайности озимой ржи включает операции обработки почвы, подготовки семян к посеву, посева семян, ухода за посевами до и после зимовки. В качестве предшественника используют горох на зерно, перед посевом, после осенней вспашки вносят основное минеральное удобрение N₁₁₅P₄₅K₄₅, проводят посев инкрустируемыми пестицидом семенами на глубину 3-4 см с нормой высева 2,5 млн штук всхожих семян на 1 га. В качестве посевного материала используют семена гибридов озимой ржи ЗУ Форзетти, или Этерно, или Раво. В качестве листовой подкормки применяют минеральные удобрения в хелатной форме Фолирус Актив, или Фолирус Макси, или Лебезол-Полный с нормой расхода рабочей жидкости 300 л/га. Осенью в фазу кущения удобрения вносят в норме 2 л/га при условии сохранности растений. Весной в фазу развития флагового листа - начала колошения осуществляют повторную листовую подкормку в норме 3 л/га. Препаратом Арксойл ККР обрабатывают в те же сроки и фазы развития растений в норме 0,15 л/га. Изобретение обеспечивает повышение урожайности, сохраняя большое количество растений озимой ржи в осенне-зимний период и повышая массу 1000 семян озимой ржи, и получение экологически безопасной продукции. 1 ил., 1 табл., 2 пр.

Способ повышения выживаемости и урожайности озимой ржи при возделывании на дерново-подзолистых почвах, включающий операции по обработке почвы, подготовке семян к посеву, уходу за посевами до и после зимовки, влияющему на степень их сохранности от действия низких температур и перезимовки, по обработке смесью препаратов, отличающийся тем, что в качестве предшественника используют горох на зерно, при этом перед посевом, после осенней вспашки, вносят основное минеральное удобрение в дозе N₁₁₅P₄₅K₄₅, осуществляют посев на глубину 3-4 см с нормой высева 2,5 млн штук всхожих семян на 1 га семенами, предварительно прошедшими инкрустирование пестицидами при условии сохранности прикорневой зоны, причем в качестве посевного материала используют семена гибридов озимой ржи ЗУ Форзетти, или Этерно, или Раво, а листовую подкормку проводят путем использования жидких минеральных удобрений в хелатной форме Фолирус Актив, или Фолирус Макси, или Лебозол-Полный с нормой расхода рабочей жидкости 300 л/га, при этом осенью в фазу кущения посевы обрабатывают с нормой расхода 2 л/га, а весной в фазу развития флагового листа - начало кущения с нормой расхода 3 л/га, соответственно или в те же фазы используют минеральное удобрение в хелатной форме Арксойл ККР с нормой расхода 0,15 л/га.