Способ повышения эффективности использования минеральных веществ на посевах многорядного ячменя Российский патент 2024 года по МПК A01C1/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения продуктивности зерновых культур при неустойчивом увлажнении почвы и получению запланированной урожайности зерна, в частности ярового ячменя.

Одной из важнейших задач сельского хозяйства нашей страны является повышение урожайности зерна при эффективном использовании минеральных удобрений и запасов продуктивной влаги. Количество и качество зерна ячменя во многом определяется воздействием сложных взаимовлияющих факторов. Поэтому важнейшей задачей является удовлетворение потребностей растений в элементах минерального питания, уточнение оптимальных доз и способа их применения [1, 2].

Известно изобретение, относящееся к сельскому хозяйству и экологии. Способ возделывания ярового ячменя с внесением в почву осадков городских сточных вод (ОГСВ) и минеральных удобрений (NPK). При этом ОГСВ вносят осенью под вспашку с последующим возделыванием ярового ячменя 2 года подряд. Рассчитанные дозы минеральных удобрений вносят зерновой сеялкой. Способ позволяет получать запланированные урожаи сельскохозяйственных культур.

Недостаток данного метода заключается в том, что он не направлен на получение качественного зерна. При использовании ОГСВ в дозе 80 т/га и минеральных удобрений содержание тяжелых металлов в зерне ячменя не превышают предельно допустимые концентрации, однако содержание меди по сравнению с контролем увеличивается в 2,7 раза, Цинка в 2,8 раза, свинца в 15 раз, кадмия в 3 раза, а окупаемость использованных минеральных удобрений прибавкой урожая зерна остается низкой [3].

Известен способ улучшения водно-физических свойств почв путем внесения в них сильнонабухающих полимерных гидрогелей. Способ заключается в том, что в почву вводят порошок полимерного гидрогеля полиакриламида, модифицированного ионизирующим гамма-излучением до поглощенной дозы 3,0-7,0 кГр с последующей стабилизацией водой и сушкой при температуре 60-70°С, при этом дисперсные частицы полученного полимерного гидрогеля, имеющие показатели вязкоупругих свойств: модуль упругости 20,0-23,07 Па, динамическую вязкость 3000-3754 Па при скорости сдвига 2,0-2,6-10^-4 с^-1, при водопоглощении частиц до 1000 мл на 1 г полимера, вносят в почву в количестве 50-300 кг на 1 гектар.

Недостатком данного способа является то, что исследования проводились только в лабораторных экспериментах и не отработан на разных видах зерновых культур, на разных типах почвы [4].

Известен способ выращивания семян ярового ячменя с использованием средств биотехнологии и минеральных удобрений в аридных условиях Юга России, где семена ячменя замачивают водным раствором комплекса биологически активных веществ, где на фоне минеральных удобрений в дозе N₃₀P₃₀ используют водные растворы одного из биологических препаратов, таких как Энергия М и ЗСС при обработке семян, при этом расход препарата Энергия М составляет 5 г на 1 т и ЗСС – 1 л на 1 т, расход рабочего раствора равен 10 л/т семян. Этот способ позволяет получить стабильные урожаи ярового ячменя кормового направления с одновременным сохранением показателей почвенного плодородия на основе взаимодействия средств биотехнологии и пониженных доз минеральных удобрений.

Недостатком данного метода можно назвать распространение его действия только в аридной зоне РФ [5].

Целью изобретения является повышение урожайности зерна ярового ячменя и повышение эффективности расчетных доз минеральных удобрений.

Техническая сущность изобретения заключается в том, что применяется влагоабсорбент гидрогель «Аквасин» и расчетные дозы минеральных удобрений в технологии возделывания ярового многорядного ячменя кормового направления.

Поставленная задача достигается заявленным способом тем, что на фоне расчетных доз минеральных удобрений на получение 4 т/га и 5 т/га зерна ячменя используются гидрогель дозами в 50 и 100 кг/га.

Ячмень яровой – основная зернофуражная культура, которую включают в состав комбикормов для различных видов и групп животных и птицы. Чтобы сформировать высокую урожайность, необходимо обеспечить растения сбалансированным минеральным питанием, особенно фосфором и калием на ранних фазах развития, а также азотом в течении всего периода вегетации. Эффективность использования растениями этих питательных веществ зависит от количества доступной влаги в корнеобитаемом слое почвы. В связи с этим необходим поиск новых приемов в технологии выращивания ярового ячменя.

Экспериментальная работа проведена на базе ООО «Агробиотехнопарк» при ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ» в 2022-2023 гг. Полевые опыты проводились на серых лесных почвах с содержанием гумуса 3,6%, подвижного фосфора 256-270 мг/кг, обменного калия 121-170 мг/кг (по Кирсанову в модификации ЦИНАО), кислотностью почвы – 6,2 рН. Объектом исследования служил многорядный яровой ячмень сорта Тевкеч. Предметом исследований являлся гидрогель «Аквасин» — это гранулы сшитого сополимера на основе калийных солей акриловой кислоты и природных полимеров (крахмала, целлюлозы). Его молекулярная структура имеет форму сетки с ионогенными группами, что обеспечивает сильное влагонабухание. 1 гр. полимерного гидрогеля способен впитать 400 мл. воды. Этот гидрогель не содержит никаких опасных химических соединений для окружающей среды, его можно использовать и в системе биологического земледелия.

Повторность вариантов в опытах четырехкратная. Площадь одной делянки составила 26 м².

Описание предлагаемой технологии.

Предшественник в севообороте – озимая пшеница. Удобрения вносились под планируемую урожайность на 4 т/га и на 5 т/га зерна (N₁₈ P₅ K₃₄ и N₃₉ P₆₀ K₆₇) и гидрогель согласно схеме опыта, сеялкой СН-16 на глубину 6 см перед посевом. Основная обработка почвы заключалась в проведении лущения стерни на 6-7 см и вспашке плугом на 24-26 см. Весной проводили ранневесеннее боронование с целью закрытия влаги в почве. Предпосевная культивация осуществляется на 5-6 см. Норма высева составляет 4 млн. всхожих зерен на 1 га. Предусмотрено использование пестицидов для уничтожения сорной растительности, вредителей и болезней при достижении порога их вредоносности. Уборка урожая проводится в начале фазы полной спелости зерна прямым комбайнированием.

Отличие описанной технологии возделывания ячменя от предлагаемых ранее в следующем: внесение в почву гидрогеля «Аквасин» на глубину 5-6 см дозами 50, 100 кг/га совместно с расчетными дозами минеральных удобрений перед посевом.

Результаты исследований показали, что при внесении N₁₈ P₅ K₃₄ прибавка урожайности за годы исследований по сравнению с контролем составила 0,25 т/га, а при внесении N₃₉ P₆₀ K₆₇ – 0,62 т/га (табл. 1). Совместное использование гидрогеля в дозе 50 кг/га и N₁₈ P₅ K₃₄ обеспечили прибавку 0,33 т/га, при N₃₉ P₆₀ K₆₇ – 0,78 т/га, что выше на 2,1 … 4,2% по сравнению с аналогичными вариантами, но без гидрогеля. Увеличение дозы внесения гидрогеля до 100 кг/га и использование N₁₈ P₅ K₃₄ способствовали получению прибавки 0,40 т/га, при N₃₉ P₆₀ K₆₇ – 0,86 т/га, что выше на 4,0 … 6,3% по сравнению с аналогичными вариантами, но без гидрогеля.

Таблица 1. - Урожайность ярового ячменя (т/га) при использовании минеральных удобрений и годрогеля, 2022-2023 гг.

Доза гидрогеля (А) Фон питания (В) Урожайность, т/га Прибавка к контролю 2022 г. 2023 г. Средняя за 2022-2023 гг. т/га % 0 кг/га Без удобрений 4,41 3,23 3,82 - - N₁₈ P₅ K₃₄ 4,74 3,39 4,07 0,25 6,5 N₃₉ P₆₀ K₆₇ 5,20 3,68 4,44 0,62 16,2 50 кг/га Без удобрений 4,52 3,31 3,92 0,10 2,6 N₁₈ P₅ K₃₄ 4,82 3,47 4,15 0,33 8,6 N₃₉ P₆₀ K₆₇ 5,37 3,83 4,60 0,78 20,4 100 кг/га Без удобрений 4,69 3,34 4,02 0,20 5,2 N₁₈ P₅ K₃₄ 4,94 3,50 4,22 0,40 10,5 N₃₉ P₆₀ K₆₇ 5,50 3,85 4,68 0,86 22,5 НСР₀₅ для (А)=0,156; (В, АВ) =0,071; (частных средних) =0,124 (А)=0,171; (В, АВ) =0,076; (частных средних) =0,132

Окупаемость 1 кг д. в. минеральных удобрений зерном на фоне без использования гидрогеля при внесении N₁₈ P₅ K₃₄ составила 4,4 кг, при внесении N₃₉ P₆₀ K₆₇ – 3,7 кг. Совместное использование 50 кг/га гидрогеля, этих же доз минеральных удобрений повысили окупаемость 1 кг д. в. до 5,8 и 4,7 кг, а внесение 100 кг/га гидрогеля и соответствующих доз минеральных удобрений – до 7,0 и 5,2 кг.

Таким образом, новый способ повышения эффективности использования минеральных веществ на посевах ярового ячменя с использованием влагоабсорбента гидрогель «Аквасин» и расчетных доз минеральных удобрений под планируемую урожайность зерна имеет ряд преимущественных достоинств.

1.Возделывание ярового ячменя с использованием 50 кг/га гидрогеля и расчетной дозы минеральных удобрений на планируемую урожайность 4 т/га зерна повысила урожайность на 0,33 т/га или на 8,6%, а с использованием расчетной дозы удобрений на 5 т/га соответственно – на 0,78 т/га или 20,4%.

2.Окупаемость 1 кг д. в. минеральных удобрений зерном на фоне N₁₈ P₅ K₃₄ без гидрогеля составила 4,4 кг, при внесении 50 кг/га гидрогеля увеличилась до 5,8 кг, при внесении 100 кг/га достигла 7 кг.

Список использованной литературы

1. Амиров М. Ф., Толокнов Д. И. Влияние уровня минерального питания микроэлементов на формирование урожая яровой пшеницы // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. No 5. С. 18–20. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10504.

2. Патент RU 2 799 832 С1 МПК C05D 9/02 А01С 1/06 В82В 1/00, Авторы: Амиров Марат Фуатович (RU), Толокнов Дмитрий Игоревич (RU), Опубликовано: 2023.07.12.

3. Патент RU 2 602 442 C1 МПК A01G 1/00 A01B 79/02, Авторы: Ложкин Александр Геннадьевич (RU), Михайлов Леонид Николаевич (RU), Опубликовано: 2016.11.20.

4. Патент RU 2 527 215 C1, МПК C09K 17/00 C09K 17/20 C08J 3|28, Авторы: Аджиев Джамболат Рамазанович (RU), Рафиков Равиль Сафович (RU), Платов Анатолий Иванович (RU), Ишханова Евгения Павловна (RU), Годунова Евгения Ивановна (RU), Данилова Татьяна Николаевна (RU), Старцев Аркадий Сергеевич (RU), Опубликовано: 2014.08.27.

5. Патент RU 2 626 589 C2, МПК A01H 1/04 A01C 1|06, Авторы: Цевденова Анастасия Сергеевна (RU), Сорокин Александр Иванович (RU), Опубликовано: 2017.07.28.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ повышения эффективности использования минеральных удобрений на посевах многорядного ячменя, согласно которому перед посевом семян в почву вносится влагоабсорбент гидрогель «Аквасин» на глубину 5-6 см дозами 50 и 100 кг/га, который удерживает продуктивную влагу при корневой системе растений. При этом в качестве минеральных удобрений используют N₁₈ P₅ K₃₄ и N₃₉ P₆₀ K₆₇. Изобретение обеспечивает повышение эффективности использования минеральных веществ на посевах ярового ячменя. 1 табл.

Способ повышения эффективности использования минеральных удобрений на посевах многорядного ячменя, отличающийся тем, что перед посевом семян в почву вносится влагоабсорбент гидрогель «Аквасин» на глубину 5-6 см дозами 50 и 100 кг/га, который удерживает продуктивную влагу при корневой системе растений, при этом в качестве минеральных удобрений используют N₁₈ P₅ K₃₄ и N₃₉ P₆₀ K₆₇.