СПОСОБ ПРЕДПОСАДОЧНОЙ ОБРАБОТКИ СРЕДНЕСПЕЛОГО КАРТОФЕЛЯ ЖИДКИМ БИОСТИМУЛЯТОРОМ Российский патент 2024 года по МПК A01G22/25 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии выращивания продовольственного картофеля столового среднеспелого, включающим в себя обработку жидким биостимулятором.

Повышение урожайности, качества урожая, рентабельности производства являются важнейшими условиями дальнейшего развития картофелеводства в России. Решение этих задач направлено не только на увеличение урожайности сортов картофеля, но и на повышение его качественных показателей как продукта питания.

В природе широко распространены физиологически активные вещества. Они содержаться в большом количестве в торфе, компосте, буром угле и влияют на интенсивность процессов в растениях. К ним относятся гуминовые соединения. Применяют их в виде растворов очень низких концентраций при обработке семян, поливе, опрыскивании сельскохозяйственных культур.

Результатами положительного действия регуляторов роста является увеличение продуктивности и хозяйственно-биологической ценности полевых культур, на которых они применялись. Например, с помощью фиторегуляторов на картофеле можно повысить коэффициент размножения, который у этой культуры относительно невысок, увеличить крахмалистость клубней, ингибировать (затормаживать) вирусные инфекции и т.д.

Одним из способов повышения урожайности картофеля является предпосадочная обработка клубней различными стимуляторами роста. Применение биологических и химических стимуляторов роста ускоряет репродуктивное развитие клубней в вегетационный период с неустойчивой погодой, позволяет снизить дозы вносимых органических удобрений и повысить урожайность по сравнению с влиянием агротехнических способов на рост и развитие клубней и является наиболее оперативным и эффективным приемом. Однако данный способ требует соответствующего технического обеспечения, позволяющего добиться максимального результата от применения биологически активных препаратов.

Запатентован ряд способов возделывания экологически чистого картофеля, направленных на повышение его потребительских качеств за счет применения экологически безопасных технических приемов и средств борьбы с сорняками, вредителями и болезнями. Обеспечивающих предотвращение загрязнения окружающей среды и урожая картофеля токсичными веществами (Пат. RU № 2226339, A01G 1/00, 2002; Пат. RU № 2286666, A01G 1/00, 2005; Пат. № 2044453, A01G 1/00, А01М 21/02, 1993; Пат. RU № 2556902, А01 В 79/02, A01G 1/00, 2014).

Известен способ выращивания картофеля с использованием биотехнологий. В качестве предшественника используют многолетние бобовые травы после первого укоса, обработку почвы проводят путем лущения стерни, безотвальной обработки и вспашки. Осуществляют предпосадочную обработку клубней композицией штаммов Pseudomonas sp., гуминового удобрения «Дарина» и предуборочную обработку посадок картофеля. Композицию перед обработкой разводят культурной жидкостью 3-дневной Chlorella Vulgaris. Предуборочную обработку посадок картофеля проводят рассолом природного бишофита из расчета 35-40 л/га. Способ выращивания картофеля с использованием биотехнологии (Патент RU №2291608, А01С 1/08, A01N 65/00, A01G 7/00, А01С 9/00,C12R 1/38 от 20.01.2007).

Недостатками данного способа является длительный срок проведения ряда агротехнологических операций, направленных на возделывание картофеля. Также данные препараты нельзя считать общедоступными для КФХ и ЛПХ.

Известен способ возделывания картофеля, включающий размещение картофеля по предшественникам, лущение стерни, внесение органических удобрений, зяблевую вспашку почвы, боронование или культивации с последующим безотвальным перепахиванием, нарезку гребней перед посадкой, предпосадочную обработку клубней микробиологическим препаратом, посадку клубней в гребни, междурядные обработки, борьбу с сорняками, защиту от болезней с помощью препаратов, предуборочное удаление ботвы механическим способом и уборку картофеля (Патент RU №2041585, А01 В 79/02, A01G 1/00, А01С 1/00, А01М 21/02 от 20.08.1995).

Недостаток известного способа заключается в применении большого количества препаратов для различных обработок: клубней перед посадкой, ботвы в период вегетации картофеля, в смеси органическими удобрениями для внесения в почву осенью после уборки картофеля под зябь, что не может сказаться на себестоимости картофеля.

Наиболее близким к заявляемому изобретению, способ предпосадочной обработки семенного картофеля жидким биостимулятором. Способ включает обработку клубней посевного картофеля в емкости, заполненной биостимулятором, с помощью рабочего органа, установленного в емкости. В качестве биостимулятора применяют гумат калия/натрия с микроэлементами с концентрацией 5-5,2 г/л действующего вещества при норме расхода 40-50 л раствора на тонну посевного картофеля (Патент RU № 2598917, А01С 1/00 от 10.10.2016).

Недостатком данного способа является то, что данные препараты не являются препаратами нового поколения, что нельзя сказать о микробиологических препаратах, которые мы используем в нашем исследовании ФлорГумат или БиоГумат. Кроме того, недостатком представленного способа является, то, что используемые препараты гумат калия/натрия не обеспечат коэффициент использования растениями минеральных и органических удобрений, а также не снизят токсическое воздействие на растения после обработки химическими препаратами, что не скажешь об используемых в наших исследованиях препаратов, таких как ФлорГумат или БиоГумат.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение - предпосадочная обработка среднеспелого картофеля на серых лесных тяжелосуглинистых почвах в Нечерноземной зоне РФ с применением обработки клубней жидкими препаратами ФлорГумат при норме расхода раствора 300 мл на тонну или БиоГумат при норме расхода 200 мл на тонну, позволяющих получить высокий урожай экологически чистого продовольственного картофеля с достойными кулинарными качествами.

Поставленная в изобретении задача решена тем, что в способе предпосадочной обработки среднеспелого картофеля жидким биостимулятором, включающем обработку клубней посевного картофеля, для посадки берут картофель среднеспелый, в качестве предшественника используют озимую пшеницу, клубни перед посадкой обрабатывают с применением жидких гуминовых удобрений препаратами: ФлорГумат при норме посадки расхода раствора 300 мл на тонну или БиоГумат - 200 мл на тонну посевного картофеля.

Кроме того, по предшественнику озимая пшеница возделывают лучшие по продуктивности сорта картофеля столового среднеспелого Великан, Вымпел и Фаворит.

В ходе разработки нового способа обработки картофеля жидким биостимулятором впервые в условиях серых лесных тяжелосуглинистых почв, в Нечерноземной зоне РФ изучено влияние обработки гуминовыми препаратами на урожайность, потребительские и кулинарные качества сортов картофеля. Это связано с внекорневой подкормкой растений картофеля при испытании новых жидких гуминовых удобрений: ФлорГумат и БиоГумат, экспериментально подтверждены нормы расхода данных препаратов с учетом региона применения, погодных и сортовых особенностей растений картофеля, видимых дефицитов элементов и урожайности.

Для исследования выбраны адаптированные к почвенно-климатическим условиям конкретного региона сорта: Великан, Вымпел и Фаворит.

Характеристика объектов исследований:

1. Картофель сорта Великан получен отечественными селекционерами. Включен в Госреестр с 2013 г и допущен к выращиванию по регионам: Центрально-Черноземному, Центральному и Волго-Вятскому. Среднеспелый, пригоден для столового назначения. Сорт Великан формирует высокие полупрямоточные кусты с хорошо развитыми корнями. Лист крупный, темно-зеленой окраски, матовый, с невыраженной волной по краям. Цветет картофель мелкими и средними по величине красно-фиолетовой окраски цветками, собранными в компактные соцветия. Клубни картофеля овально-округлые, большие, однородные по величине, достигают массы 100-140 г. Мякоть у картошки кремового цвета, отличного вкуса, кожура гладкая, глянцевая. Товарная урожайность 87-98%.

Содержание крахмала - 16-19%. Устойчив к возбудителю рака картофеля и другим заболеваниям. По данным оригинатора, устойчив к морщинистой полосчатой мозаике. Сорт картофеля Великан - молодой, но перспективный.

2. Картофель сорта Вымпел включен в Госреестр в 2016 г. Он обладает крепкой иммунной системой и предназначен для возделывания в Центрально-Черноземном, Центральном и Северо-Западных регионах. Разработан отечественными селекционерами и относится к среднеспелым разновидностям. Клубни отличаются универсальным применением: хорошо подходят для отваривания, запекания, для жарки и для приготовления супов. Масса товарного клубня - 96-140 г. Клубни овально-округленные с сетчатой поверхностью, кожура тонкая, но прочная, мякоть плотной консистенции, светло-желтого цвета. Потенциальная урожайность - 241-430 ц на 1 га. Устойчив к раку картофеля.

По кулинарному типу его относят к категории CD. Лежкость при хранении средняя.

3. Картофель сорта Фаворит - среднеспелый - одна из сравнительно недавних разработок специалистов ВНИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха. При выведении использовался генетический материал сортов «Романе» и «Удача». Рекомендован в Центральных регионах. Кусты сорта отличаются высокой ботвой - до 62 см, мощными ветвями, количество клубней - 8-12 штук. Масса товарного клубня - 100-140 г. Содержание крахмала -12,6-16,4%. Вкус хороший, мякоть - кремовая, разваривается умеренно. Товарность - 80-90%. Лежность при хранении - 93%. Устойчив к раку картофеля, нематоде. Слабо поражается паршней обыкновенной.

Наличие новых технологических приемов и их сочетание с общепринятыми, применение жидких гуминовых удобрений ФлорГумат и БиоГумат в технологии возделывания новых среднеспелых сортов картофеля позволяет получить высокий урожай экологически чистого продовольственного картофеля в Нечерноземной зоне РФ.

В заявленном способе сорта картофеля размещают по зерновому предшественнику озимая пшеница. Корневые выделения озимой пшеницы содержат органические кислоты, которые при взаимодействии с почвой способны перевести большое количество элементов питания из недоступной формы в легко усваиваемую растениями, кроме того, сами растения могут усваивать из почвы микро- и макроэлементы, которые не доступны для других растений. Корневые выделения проявляют довольно мощное фитосанитарное воздействие против накопления в грунте различных болезней: парша клубней, ризоктониоз, фузариозные гнили.

Интенсивное развитие биологического земледелия требует применения в технологиях выращивания сельскохозяйственных культур новых эффективных (к предложенным новым сортам картофеля) биоорганических удобрений, направленных на повышение их урожайности, улучшения качества сельхозпродукции, а также защиту растений от болезней и вредителей (https://refdb.ru/look/30728-30-p4. html. Титов И.Н. Отечественные биопрепараты: регуляторы роста и развития растений и гуминовые препараты для современного земледелия. Научный обзор). Кроме того, среди всего ассортимента удобрений, препаратов, биосредств особое место занимают жидкие их формы.

Жидкая консистенция имеет ряд преимуществ (http://agropru.biz/zhidkie-udobrenija-preimuschestva-i-nedostatki/-ida/99/ru/): расширение возможностей использования (для замачивания семян, для корневой и внекорневой подкормки на разных стадиях роста и развития растений); возможность смешения с другими жидкими препаратами; равномерное внесение; быстрое всасывание почвами и растениями.

Объект и материал изучения

Объект изучения:

Картофель среднеспелый сорта: Великан, Вымпел, Фаворит.

Материал изучения:

ФлорГумат - комплексное оптимально сбалансированное удобрение. Выполнено на основе гуминового экстракта сапропеля. Содержит полный набор элементов питания и микроэлементов. Позволяет вырастить экологически чистую продукцию, восстанавливает естественное плодородие почвы. Увеличивает эффективность усвоения элементов питания. Предназначен для предпосевной обработки и подкормки в период вегетации. Обеспечивает полноценное питание и развитие, и является стимулятором роста, увеличивает устойчивость к различным заболеваниям.

БиоГумат - удобрение содержит комплекс питательных веществ, макро- и микроэлементов, ферменты, почвенные антибиотики, витамины и гормены роста, которые необходимы для правильного развития растения. Препарат представляет собой темно-коричневую жидкость с характерным запахом. Применение его переводит элементы питания, находящиеся в почве, в доступные и легкоусвояемые. Экологичен, позволяет получать большие и качественные урожаи, обладает способностью усиливать рост и развитие растений.

Важнейшим аспектом его применения для увеличения урожайности сортов среднеспелого картофеля является правильное его использование.

Жидкая форма гуминовых удобрений предпочтительна для практического применения ввиду их лучшего и более полного использования растениями. Также стоит отметить, что использование современных гуминовых удобрений в жидкой форме и небольших дозах путем проведения предпосадочной обработки клубней картофеля, позволяет получить качественную и экологически чистую продукцию.

Большая часть гуминовых удобрений - это хорошо растворимый в воде концентрат, имеющий черно-серый, а иногда просто черный цвет. При растворении концентрата, то есть при создании рабочего раствора, используемого, в данном случае для предпосадочной обработки картофеля, он обычно приобретает коричневый оттенок. Источник: https://www. Botanichka.ru/article/guminovyie-udobreniya-sposobyi-primeneniya-dlya-raznyih-kultur/.

Результаты исследований гуминовых препаратов на урожайность и качество сортов продовольственного картофеля были выполнены в УНИЦ «Агротехнопарк», Рязанской области в 2020-2022 годах.

Пример. Картофель среднеспелых сортов: Великан, Вымпел, Фаворит, проходили предпосадочную обработку гуминовыми жидкими препаратами ФлорГумат при норме расхода раствора 300 мл на тонну посевного картофеля и БиоГумат - 200 мл на тонну посевного картофеля.

Картофель сортов Великан, Вымпел, Фаворит возделывали в специальном севообороте, предшественник - озимая пшеница.

Технические операции возделывания картофеля проводили по общеизвестной агротехники и в соответствии с зональными рекомендациями.

В период исследований проводились фенологические наблюдения за развитием картофеля.

Кулинарные качества (водянистость, мучнистость, потемнение мякоти сырых, вареных клубней, консистенцию, вкус, развариваемость) и кулинарный тип (А, В, С, D) оценивали по выборке клубней среднего размера в количестве 20-ти штук каждого сорта через два месяца после уборки.

В соответствии с Международным классификатором СЭВ оценивали потребительские качества (форма клубней, глубина глазков, окраска мякоти и кожуры) выращенных сортов картофеля.

Отметим, что наблюдения проводились по общепринятым методикам и стандартам. Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по Р. Фишеру в изложении Б.А. Доспехова (1985) на ПЭВМ.

Метеоусловия вегетационных периодов за годы опытов: 2020-2022 гг., в частности 2020 года был неблагоприятный и всходы полные появились на 2 дня позже, по сравнению с 2021 - 2022 годами.

В фазу цветения при применении препарата БиоГумат было выявлено больше цветущих растений, чем в конце фазы с применением препарата ФлорГумат. Отметим более длительное цветение в 2020-2021 годах, чем в 2022 году, что связано с погодными условиями.

По итогам проведенного исследования было установлено, что в среднем по сортам высота растений на контроле составила - 48-49 см.

Результаты полевых опытов, исследуемых сортов картофеля, подтверждают возможность получения высокого урожая новых сортов картофеля, так на варианте с БиоГуматом превышение высоты растения составило 5,5 см (или 11,3%), на варианте с ФлорГуматом превышение составило 9,4 см (или 19,4%).

Наиболее высокие растения отмечены для сорта Вымпел с применением ФлорГумата - 59,8 см. В таблице 1 приведены биометрические показатели сортов картофеля по вариантам опыта. 2020-2022 гг.

Оценивая количество стеблей при предпосевной обработке клубней картофеля препаратами БиоГумата и ФлорГумата, не установлено существенного влияния, однако, показатели превышали по сравнению с контролем на 0,3-0,4 шт.

В наших опытах, в среднем, наибольшая прибавка листьев была получена в варианте с ФлорГуматом по всем сортам - на 8,2 шт. (превышение контроля на 17,8%). Препарат БиоГумат дал прибавку, в среднем, по всем сортам на 6,1 шт. (превышение контроля на 13,2%).

Наиболее облиственным по трем годам исследований явился сорт картофеля Фаворит с применением препарата ФлорГумата.

ФлорГумат оказал наибольшее стимулирующее влияние на площадь листовой поверхности по всем сортам картофеля, увеличив ее, в среднем, на 14,2 тыс.м² (или 32,6%), по сравнению с контрольным вариантом. Вариант с БиоГуматом также способствовал увеличению площади ассимиляционной поверхности на 10,9 тыс. м² (или 25,0%). Наибольшая площадь листовой поверхности наблюдалась у сортов Вымпел (58,6 тыс. м/га) и Фаворит (58,1 тыс. м/га) с применением ФлорГумата по трем годам исследований.

Оценивая биометрические показатели растений картофеля, по годам исследований следует отметить, что в 2020 году произошло снижение некоторых из них: высота растений, в среднем, снизилась на 11%; площадь листовой поверхности на 4% по сравнению с 2021 и 2022 годами.

Предпосадочная обработка клубней гуминовыми препаратами, стимулируя пластический и энергетический метаболизм растений, ростовые процессы, способствует ускорению темпов развития в течение всего онтогенеза и создает предпосылки повышения урожайности картофеля. Применение БиоГумата и ФлорГумата для предпосевной обработки, согласно полученным средним данным (таблица 2) оказало влияние на продуктивность сортов картофеля.

Урожайность свойства сортов при использовании препаратов БиоГумата и ФллорГумата представлены в таблице 2.

Отметим, что все сорта оказались отзывчивы на применение гуминовых препаратов и дали прибавку урожая к контролю с применением БиоГумата - от 18,6 до 19,7% с применением ФлорГумата - от 22,6 до 24,5%.

Максимальная урожайность отмечена у сорта Вымпел при применении ФлорГумата - 29,2 т/га (+24,3% к контролю), и прибавку к контролю дал сорт Фаворит при применении ФлорГУмата (+24,5%).

В варианте с ФлорГуматом на сортах Великан и Вымпел, в среднем за 3 года исследований, товарность была самая высокая - 92,6 и 92,5% соответственно. Разница с контролем составила 1,1 и 3,1% соответственно.

Количество клубней на кусте изменялось в зависимости от применения гуминовых препаратов. Так, при использовании ФлорГумата все сорта показали увеличение количества клубней на одном кусте на момент уборки в среднем на 2 клубня.

Анализ потребительских качеств опытных вариантов сортов картофеля при действии гуминовых препаратов представлены в таблице 3, где сортовые особенности исследуемых вариантов не изменяются.

Одним из основных углеводов картофеля является крахмал. Его содержание может изменяться в зависимости от условий возделывания, сорта, группы спелости. Для исследуемых среднеспелых сортов содержание крахмала может варьировать от 12,6 до 18,9%.

Наибольший показатель содержания крахмала наблюдался у сорта Великан. Это указывает о разности реакции данных сортов на этот фактор в силу своих биологических особенностей.

Использование гуминовых препаратов для обработки клубней картофеля привело к увеличению содержания крахмала в клубнях сортов картофеля в среднем по годам исследований на 1,3-3,0%.

В таблице 4 приведены результаты изучения кулинарных качеств картофеля при действии на них гуминовых препаратов, где их действие не оказало сильного влияния на исследуемые показатели.

Так, кулинарный тип на контрольных образцах и экспериментальных, был одинаковый, и лишь по отдельным показателям наблюдалась разница не более чем в один балл. Сорт Великан при действии ФлорГумата получил больше балл за потемнение сырой мякоти (8 баллов), вкус (6 баллов), консистенцию (5 баллов), водянистость (7 баллов) и мучнистость (8 баллов), а при действии БиоГумата прибавил балл за водянистость (7 баллов) и мучнистость (8 баллов). При этом во всех вариантах опыта сорт Великан отнесли к кулинарному типу С, который имеет более высокое содержание крахмала, умеренно мучнистый и быстро разваривается. Идеален для пюре, начинки пирогов, запеканок.

Сорт Вымпел и Фаворит по всем трем вариантам исследований отнесли к промежуточным кулинарным типам ВС и АВ соответственно. У сорта Вымпел ФлорГумат оказал влияние в сторону увеличения балла на потемнение сырой мякоти (9 баллов), вкус (9 баллов), консистенцию (8 баллов) и мучнистость (7 баллов), а БиоГумат изменил показатель мучнистости (7 баллов).

Сорт Фаворит улучшил потемнение вареной мякоти (9 баллов), развариваемость (4 балла), мучнистость (5 баллов) и водянистость (6 баллов) под действием ФлорГумата. БаоГумат в данном случае оказал действие в сторону увеличения на развариваемость (4 балла) и мучнистость (5 баллов).

Лучшим по результатам исследований кулинарных и потребительских качеств был признан сорт Фаворит, выращенный с применением ФлорГумата.

Для заявленного способа, в том виде, как он изложен в формуле изобретения, нет препятствий его осуществления на практике с использованием современных технических средств. Следовательно. Заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Таким образом, применение гуминовых препаратов ФлорГумата и БиоГумата в качестве предпосадочной обработки семенных клубней картофеля показало положительный эффект повышения урожайности, потребительских и кулинарных качеств клубней.

Предлагаемое изобретение расширяет разнообразие возможностей, обеспечивающее оптимальный выбор способа для предпосадочной обработки клубней картофеля, позволяют выявить большую облиственность для сорта картофеля Фаворит (на 17,8%) с применением препарата ФлорГумата, по сравнению с контрольным вариантом; большая площадь листовой поверхности была получена для картофеля сорта Вымпел (58,6 тыс. м/га) и сорта Фаворит (58,1 тыс. м/га) по всем трем годам исследований.

Получение высокого урожая продовольственного картофеля по все трем сортам картофеля с применением препарата БиоГумата - от 18,6 до 19,7%, с применением препарата ФлорГумата - от 22,6 до 24,5% по сравнению с вариантом контроля.

Таким образом, урожайность сорта картофеля Вымпел - 29, 2 т/га (+24,3% по сравнению с контролем), сорта картофеля Фаворит - (+24,5% по сравнению с контролем в среднем - 92,6 и 92,5%, соответственно. По содержанию крахмала - на 1,3-3,0% сорт Фаворит.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ выращивания картофеля, согласно которому используют после предшественника озимой пшеницы посадку среднеспелых сортов картофеля Великан, или Вымпел, или Фаворит. Обрабатывают гуминовыми препаратами Флор Гумат при норме расхода 300 мл на тонну или Био Гумат при норме расхода 200 мл на тонну посевного картофеля. Изобретение позволяет получить высокий урожай среднеспелого картофеля. 4 табл.

Способ выращивания картофеля, характеризующийся тем, что используют после предшественника озимой пшеницы посадку среднеспелых сортов картофеля Великан, или Вымпел, или Фаворит, обрабатывают гуминовыми препаратами Флор Гумат при норме расхода 300 мл на тонну или Био Гумат при норме расхода 200 мл на тонну посевного картофеля.