Способ возделывания амаранта на семена и силос в условиях криолитозоны Российский патент 2024 года по МПК A01G22/00 A01B79/02 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к кормопроизводству и растениеводству, и может найти применение при возделывании амаранта на семена и на силос в условиях короткого вегетационного периода криолитозоны.

Известен способ возделывания амаранта в условиях орошаемого земледелия (Патент РФ 2159029, опубл.20.11.2000.Бюл.№32). Способ включает выбор предшественника и его уборку, внесение извести фосфорных и иных удобрений, лущение стерни, внесение органических удобрений, вспашку с полным оборотом пласта, выравнивание рельефа, ранневесеннее боронование, предпосевную культивацию, посев, междурядные уходы, вегетационные поливы и уборку. Однако в условиях криолитозоны и рискованного земледелия некоторые агротехнические мероприятия невозможны, в связи c наличием водонепроницаемого слоя мерзлоты.

Известен способ возделывания амаранта на семена (Патент РФ 2294 077, опубл. 27.02.2007. Бюлл. №6). Способ заключается в том, что на семенном участке широкорядно высевают горох. Спустя 7-10 дней после появления всходов в междурядья осуществляют посев амаранта. Семена амаранта предварительно смешивают с цеолитосодержащими глинами-аланитами в дозе 20-30 кг/га. В фазе начала ветвления амаранта проводят культивацию междурядий, заделывая растения гороха на сидерат. В условиях криолитозоны этот способ не подходит, ввиду короткого вегетационного периода и позднего нарастания оптимальной температуры почвы для посева кормовых культур.

Известен способ (Патент РФ 2729 377, опубл. 06.08.2020., Бюл. №22), включающий черезрядный посев, предпосевную обработку семян и запашку зеленой массы в междурядья на сидерат. При этом с осени высевают широкорядно однолетний клевер инкарнатный. Весной в междурядья высевают амарант, семена которого обрабатывают цеолитсодержащей глиной Аланит, насыщенной биопрепаратом Никфан в концентрации водного раствора 0,1% в соотношении 3:1 в течение 12 часов. Клевер заделывают в междурядья на сидерат. В этих выше приведенных известных способах технические решения усложняют способ, повышают затраты.

Известен способ (Патент РФ 2654 621, опубл. 21.05.2018 бюл. №15) включающий посев амаранта в смеси со злаковыми компонентами. При этом амарант высевают в смеси с суданской травой или кукурузой в соотношении 4:1 от нормы высева каждой культуры при уровне питания N₆₄P₇₆K₆₂. Способ позволяет повысить эффективность за счет обоснованного соотношения высеваемых культур и выноса питательных веществ с урожаем из мерзлотной почвы. Этот способ не подходит для возделывания амаранта на семена в условиях криолитозоны, так как амарант высевается в смеси с другими культурами.

Известны способы (Патент РФ 2190 315, опубл. 10.10.2002) посева амаранта, при котором высевают амарант с бобовой культурой чередующими рядами (патент РФ 2536 947, опубл.27.12.2014), где амарант высевают в смеси с кукурузой разных групп спелости и бобовым компонентом кормовыми бобами, причем каждую культуру высевают в половинной норме на гектар. Однако в этих способах нет четкого обоснования соотношения каждой культуры, нет данных по выносу питательных веществ, что затрудняет обоснование доз их внесения с целью сохранения и восстановления плодородия и усложняет способ, снижает эффективность.

Наиболее близким техническим решением является способ возделывания амаранта на семена и на силос (Патент РФ 2356 206, опубл. 27.02.2007, Бюл.15). Способ включает скашивание надземной биомассы в определенную фазу развития растений. При этом уборку семян осуществляют в фазе 45-50% их созревания, скашивая растения на высоте расположения генеративных органов. Оставшийся травостой опрыскивают минеральной водой в количестве 300-350 л/га и спустя 30-40 дней убирают на силос. Способ позволяет получать семена и силосную массу с одного участка. Однако при наличии многолетнемерзлых грунтов не имеются источники минеральной воды в доступных условиях, а также в криолитозоне при коротком вегетационном периоде (100-110 дней) этот способ имеет свои недостатки в виду жаркого (до +35-37°С) лета и поэтому неприемлем.

В основу изобретения положена задача разработки способа получения богатого по химическому составу ценнейшего сырья - амарантового (Amaranthus L.) зерна для применения в разных сферах продовольственной, промышленной, медицинской промышленности, а также одновременно разработка способа заготовки зеленой массы как сырья для силоса с посева одного участка с наименьшими затратами и высокой эффективностью в условиях северного земледелия (криолитозоны).

Технический результат изобретения - способ возделывания амаранта (Amaranthus L.) метельчатого сорт «Багряный», одновременно на зерно для применения в разных сферах народного хозяйства и на зеленую массу для заготовки сочных кормов в условиях рискованного земледелия криолитозоны.

Технический результат достигается проведением комплекса агротехнических мероприятий:

Для возделывания амаранта на зеленую массу и получения зерна амаранта проводятся следующие агротехнологические мероприятия: зяблевая вспашка на глубине 18-25 см (1 раз в 4 года) с последующим дискованием тяжелой бороной БТ-3,0; осенью проводится обработка почвы дискатором БДП 3х4 на глубине 15-18 см; весной закрытие влаги в два следа вдоль и поперек при наступлении физической спелости почвы зубовой бороной БЗСС-1,0 или культиватором; в третьей декаде мая - первой декаде июня проводится внесение минерального удобрения в дозе NPK₆₀ и NPK₉₀ с последующей предпосевной обработкой дискатором БДП 3х4; предпосевное прикатывание водоналивным гладким катком ЗКВГ-1,4, посев семян амаранта с нормой 1 кг на га с последующим прикатыванием; посев проводится с междурядьем 30 см. Проводится капельный полив в первые дни после посева и в начале вегетационного периода и при снижении продуктивной влаги ниже 60% НВ слое почвы в 15-20 см с нормой 150 м³/га так как в засушливых условиях криолитозоны и при быстро нарастающей среднедневной температуры воздуха в начале вегетационного периода верхний слой мерзлотных почв быстро иссушается, посев мелкосемянных культур угнетается, всходы могут быть изреженными.

Экспериментальные исследования по возделыванию амаранта на семена и на силос проводились на орошаемом участке «Мойдох» агрофирмы «Немюгю» на второй надпойменной террасе р. Лена, которая относится в Приленском агроландшафте.

Почва опытного участка относится к типу мерзлотных солончаковатых, которые развиваются в комплексе с мерзлотными лугово-черноземными солонцеватыми почвами, образуя отдельные пятна со скудной растительностью.

Реакция среды щелочная, рН водный - 7,8-8,6, содержание гумуса в верхнем горизонте 3,14%, содержание подвижных форм азота N_нитр. - 0,38, подвижных форм фосфора Р₂О₅ - 13,4, калия К₂О высокое - 22,1 мг/100 г.

Климат Приленского агроландшафта отличается большей теплообеспеченностью и засушливостью. Амплитуда среднемесячных температур самого холодного и самого теплого месяцев (январь и июль) колеблется от 50 до 60°С, дата перехода среднесуточной температуры воздуха через 10°С (весной) приходится на конец мая. При этом сумма температур выше 10°С составляет 1565°С, продолжительность безморозного периода на поверхности почвы - в среднем 88 дней. За летний период, такая теплообеспеченность территории достаточна для созревания семян культур с коротким вегетационным периодом и протаиванием мерзлых песчаных грунтов до 2,0-2,5 м.

Интенсивность ФАР в Центральных районах Якутии составляет за май-август месяцы 1112 МДЖ/куб.м., что достаточно для выращивания светолюбивых кормовых культур.

В условиях длинного дня и высокой солнечной инсоляции, а также при поливе, продолжительность вегетационного периода амаранта до укосной спелости на зеленую массу и полного созревания семян составляет 75 - 85 дней. За вегетационный период растения достигают высоты от 98,3 до 150,4 см. Максимальный суточный прирост составляет до 3,2 см.

Даты наступления основных фенологических фаз амаранта в условиях криолитозоны приведены в табл. 1.

Таблица -1. Наступление фенологических фаз амаранта в условиях криолитозоны Культура Посев Всходы 4-5 пара листьев Бутони
зация Цветение Стручкование Созревание семян Амарант 07.06 13.06 05.07 20.07 28.07 13.08 22.08

Уборку на семена проводили раздельно вручную путем срезания верхней части стебля (метелки) амаранта, когда метелки приобрели оранжевый цвет, а листья и стебли становились кремовыми. Отмечалась осыпание семян, так как созревание зерна в метелке происходит неравномерно. Срезанные метелки размещали под навесом небольшими пучками для дозревания в течение 10 дней, в этих условиях часть семян произвольно осыпается на подготовленную поверхность, а часть требует вымолачивания.

В условиях криолитозоны получили созревшие семена амаранта от 0,11 до 0,17 т/га по вариантам минерального удобрения (табл. 2).

Таблица - 2. Урожайность зерна амаранта, т/га Культура Вариант удобрений Урожайность зерна Средняя Прибавка 1 2 3 Амарант Контроль 0,06 0,19 0,07 0,11 - NPK₆₀ 0,05 0,12 0,21 0,13 0,02 NPK₉₀ 0,15 0,26 0,11 0,17 0,06

Урожайность зеленой массы на средней части стебля, после срезания верхней метелки для уборки зерна амаранта составила 13,3 - 19,2 т/га. Прибавка зеленой массы при внесении минерального удобрения NPK₆₀ составила 4,5 и при NPK₉₀ -5,9 т/га (табл. 3).

Таблица -3. Урожайность зеленой массы, т/га Культура Вариант
удобрений Урожайность зеленой массы Средняя Прибавка 1 2 3 Амарант Контроль 15,0 15,0 10,0 13,3 - NPK₆₀ 12,5 26,0 15,0 17,8 4,5 NPK₉₀ 15,0 22,5 20,0 19,2 5,9

Содержание сырого протеина в 1 кг сухого вещества семян амаранта в зависимости от доз минеральных удобрений отмечается от 17,58 до 18,60%, сырой клетчатки от 3,26 до 4,23%, сырой золы от 4,95 до 5,00% и сырого жира 6,99-7,72%. Семена амаранта имеют высокую питательность, содержание кормовых единиц составляет 1,27 до 1,29, обменная энергия - 12,51-12,60 МДж. (табл. 4).

По данным результатов испытаний образцов семян амаранта, содержание азота, фосфора, кальция, калия соответствуют нормативным ГОСТам.

Таблица - 4. Химический состав семян амаранта Содержание сырых веществ, % Варианты удобрений Контроль NPK₆₀ NPK₉₀ Сырой протеин 17,58 17,84 18,60 Сырая клетчатка 3,26 4,01 4,23 Сырая зола 4,95 5,00 4,55 Сырой жир 6,99 7,06 7,72 Питательность, к. ед. 1,27 1,26 1,29 Обменная энергия, МДж 12,51 12,45 12,60 Азот 3,01 3,06 3,19 Фосфор 0,46 0,43 0,43 Кальций 0,27 0,27 0,29 Калий 0,78 0,60 0,57

По данным химического состава зеленой массы амаранта содержание протеина составляет от 18,0 до 20,6, клетчатки 31,7 - 34,6, жира 1,7 -2,3, золы 6,8 -7,9, БЭВ 32,0 -39,4% (табл. 5).

У амаранта наблюдается высокая питательность, в 1 кг сухого вещества содержание переваримого протеина в 1 кормовой единице у амаранта от 201,1 до 266,5 г, обменной энергии в 1 кг сухого вещества от 8,57 до 8,94 МДж/га (табл. 6).

Таблица - 6. Питательность зеленой массы кормовых культур Культура Вариант В 1 кг сухого вещества Обеспеченность 1 к.ед. ПП,г К.ед. ПП, г. ОЭ, МДж. ВЭ, МДж. Амарант Контроль 0,59 137,51 8,57 18,87 214,9 NPK₆₀ 0,62 124,66 8,78 18,76 201,1 NPK₉₀ 0,64 157,28 8,94 18,74 266,5

Технической эффективностью предлагаемого изобретения является возделывание теплолюбивой, светолюбивой культуры амаранта (Amaranthus L.) на зерно и на силос одновременно с одной площади в условиях северного земледелия криолитозоны.

Предлагаемое изобретение позволит получить высококачественное зерно с урожайностью 0,11 - 0,17 т/га и зеленой массы для силоса 13,3- 19,2 т/га перспективной культуры амаранта в условиях криолитозоны.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к земледелию, полевому кормопроизводству, растениеводству. Способ включает зяблевую вспашку 1 раз в четыре года на глубину 18-25 см с последующим дискованием тяжелой бороной БТ-3,0, осеннюю обработку почвы дискатором БДП 3×4 на глубине 15-18 см, весеннее закрытие влаги в два следа вдоль и поперек при наступлении физической спелости почвы зубовой бороной БЗСС-1,0 или культиватором. Внесение минерального удобрения в дозе NPK₆₀ или NPK₉₀ осуществляют в третьей декаде мая – первой декаде июня с последующей предпосевной обработкой дискатором БДП 3×4. Предпосевное прикатывание проводят водоналивным гладким катком ЗКВГ-1,4, осуществляют посев семян амаранта с междурядьем 30 см, нормой 1 кг/га с последующим прикатыванием. В первые дни после посева и в начале вегетационного периода и при снижении продуктивной влаги ниже 60% НВ проводят капельный полив в слое почвы 15-20 см нормой 150 м³/га. С 15 по 25 августа проводят уборку зерна амаранта путем срезания верхней части стебля с метелкой и размещение под навесом для дозревания в течение 10 дней с последующей уборкой семян раздельно вручную. Среднюю часть стебля амаранта убирают силосным комбайном для заготовки силоса и сочных кормов. Способ обеспечивает возделывание амаранта одновременно на зерно и на зеленую массу для заготовки сочных кормов в условиях рискованного земледелия криолитозоны. 6 табл.

Способ возделывания амаранта одновременно на зерно и на силос в условиях северного земледелия криолитозоны, включающий: зяблевую вспашку 1 раз в четыре года на глубину 18-25 см с последующим дискованием тяжелой бороной БТ-3,0, осеннюю обработку почвы дискатором БДП 3×4 на глубине 15-18 см, весеннее закрытие влаги в два следа вдоль и поперек при наступлении физической спелости почвы зубовой бороной БЗСС-1,0 или культиватором, внесение минерального удобрения в дозе NPK₆₀ или NPK₉₀ в третьей декаде мая – первой декаде июня с последующей предпосевной обработкой дискатором БДП 3×4, предпосевное прикатывание водоналивным гладким катком ЗКВГ-1,4, посев семян амаранта с междурядьем 30 см, нормой 1 кг/га с последующим прикатыванием, проводят капельный полив в первые дни после посева и в начале вегетационного периода и при снижении продуктивной влаги ниже 60% НВ в слое почвы 15-20 см нормой 150 м³/га, с 15 по 25 августа проводят уборку зерна амаранта путем срезания верхней части стебля с метелкой и размещение под навесом для дозревания в течение 10 дней с последующей уборкой семян раздельно вручную, среднюю часть стебля амаранта убирают силосным комбайном для заготовки силоса и сочных кормов.