Мульчирующий материал для почвы при выращивании сеянцев ели в открытом грунте Российский патент 2025 года по МПК A01G23/00 C09K17/52 

Изобретение относится к лесному хозяйству и предназначено для эффективного выращивания сеянцев ели в открытом грунте.

Мульчирование - это покрытие почвы мульчей. Мульчирование является важным агротехническим приемом, повышающим энергию прорастания и всхожесть семян, сохранность сеянцев. Положительный эффект обусловлен сохранением влаги в верхнем слое почвы, предотвращением образования корки, развития сорняков. Мульчирование увеличивает рост активных корней, предотвращает попадание на сеянец брызг от почвы во время дождя и полива, содержащих возбудителей болезней.

В практике лесопитомнического дела в качестве мульчи применяют просеянный торф, опилки. Торф имеет темную окраску и без притенения посевов может вызывать ожоги шейки корня сеянцев. Без рыхления после сильных дождей торф также образует корку и трещины в почве, что приводит к подсыханию корней сеянцев. Опилки быстро смываются с поверхности почвы, после появления всходов их необходимо убирать, при попадании в почву в результате длительного процесса разложения связывают азот, что приводит к снижению роста сеянцев.

Известен способ мульчирования почвы, включающий рыхление почвы, заготовку, перевозку и внесение мульчирующего материала в междурядья пропашных культур, отличающийся тем, что в качестве мульчматериала берут массу измельченных сухих стеблей и побегов фенхеля в дозе 0,3 - 0,5 т/га (патент RU 2042301, опубл. 27.08.1995).

Недостатком данного мульчирующего материала является то, что культура не имеет широкого распространения. Фенхель является теплолюбивой культурой, ее не выращивают в таежной зоне. Измельченные сухие стебли побегов фенхеля очень легкие, что способствует выдуванию мульчи с полей.

Известно применение состава мульчирующего покрытия, содержащего лигносульфонат, карбамид, Na-карбоксиметилцеллюлозу, содержащую дизамещенный фосфат калия, речные высушенные водоросли, опилки хвойных пород деревьев, измельченную кожуру арахиса (патент RU 2617738, опубл. 26.04.2017). Это техническое решение наиболее близко к заявленному и принято за прототип.

Недостатком применения данного мульчирующего состава при выращивании хвойных сеянцев является повышенное содержание удобрений, а также лигносульфоната, которые могут приводить к угнетению сеянцев и замедлению прорастания семян. Водоросли приводят к раскислению почвы, а хвойные древесные породы любят кислые почвы; опилки способствуют иммобилизации почвенного азота.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка мульчирующего материала, повышающего всхожесть и сохранность сеянцев ели при решении проблемы утилизации отходов хозяйственной деятельности.

Технический результат - расширение ассортимента мульчирующих материалов, облегчающих культивирование растений за счет улучшения состояния почвы, предотвращения развития сорняков, повышения всхожести, сохранности сеянцев ели в питомниках открытого грунта, и утилизация отходов хозяйственной деятельности.

В качестве мульчирующего материала предложено использовать пивную дробину в сухом или сыром состоянии.

Пивная дробина - это многотоннажные отходы пивоварения. Для достижения цели пивная дробина в сыром (на второй день после ее образования) или сухом состоянии наносится на поверхность почвы после посева семян ели слоем толщиной 1 см любым известным способом.

Преимущества дробины в том, что ее не надо измельчать; после использования по назначению при обработке почвы она естественным образом разлагается. Сохранность на поверхности почвы выше по сравнению с опилками. Если опилок смывается после 2-3 сильных дождей, то пивная дробина сохраняется на поверхности до августа, постепенно истончая слой мульчи. В отличие от просеянного торфа корки и трещин на поверхности почвы не образуется.

Пример 1. В конце мая сформированы грядки. При подготовке гряд внесено полное удобрение. Строчки пролиты раствором Фитоспорина (1ч ложка на 1 л). Посев семян ели проведен в начале июня. Сухая дробина нанесена на строчки вручную слоем толщиной 1 см. Далее проводится полный цикл агротехники. По семядолям проростков проводили внекорневую подкормку Циркон (0,1 мл/л) + Цитовит (1 мл/л); через 2 недели - внекорневую обработку удобрением Хвойное Акварин (8 г/л) + Эпин (0,2 мл/л); через неделю опрыскивание фунгицидом Топсин (5 г/л) + Циркон (0,1 мл/л); через две недели - внекорневая обработка удобрение Хвойное Акварин (4 г/л) + Эпин (0,2 мл/л); через две недели обработка фунгицидом Ракурс (0,8 мл/л) + Циркон (0,1 мл/л). Для сравнения заложен контроль, на котором проведены все операции за исключением нанесения мульчи, и опытная площадка, отличающаяся от рассматриваемого варианта видом мульчи. В качестве мульчи здесь использовали опилок. Эксперимент проведен в 5-ти кратной повторности.

При использовании сухой пивной дробины в качестве мульчирующего материала всхожесть ели увеличивается на 96 %, сохранность сеянцев - на 80 %, высота сеянцев увеличивается на 29 % по сравнению с контролем (табл.1). Применение пивной дробины в качестве мульчи не влияет на кислотность почвы (рН солевой вытяжки на контроле (без применения мульчи) 5,0; при применении в качестве мульчи опилок - 5,5; пивной дробины - 5,3).

Таблица 1. Характеристика сеянцев при применении в агротехнике их выращивания в качестве мульчи сухой пивной дробины (%)

Показатель Всхожесть
сеянцев
(конец июня) Сохранность
сеянцев
(начало сентября) Высота
сеянцев По отношению к контролю (без мульчи) 196 180 129 По отношению к применению в качестве мульчи опилок 236 211 124

Пример 2. В конце мая сформированы грядки. При подготовке гряд внесено полное удобрение. Строчки пролиты раствором Фитоспорина (1ч ложка на 1 л). Посев семян ели проведен в начале июня. Сырая слегка скисшая дробина (на второй день после ее образования) нанесена на строчки вручную слоем толщиной 1 см. Для защиты от птиц гряд укрыты спанбондом с помощью дуг до появления всходов. Далее проводится полный цикл агротехники. По семядолям проростков проводили внекорневую подкормку Циркон (0,1 мл/л) + Цитовит (1 мл/л); через 2 недели - внекорневую обработку удобрением Хвойное Акварин (8 г/л) + Эпин (0,2 мл/л); через неделю опрыскивание фунгицидом Топсин (5 г/л) + Циркон (0,1 мл/л); через две недели - внекорневая обработка удобрение Хвойное Акварин (4 г/л) + Эпин (0,2 мл/л); через две недели обработка фунгицидом Ракурс (0,8 мл/л) + Циркон (0,1 мл/л). Для сравнения заложен контроль, на котором проведены все операции за исключением нанесения мульчи, и опытная площадка, отличающаяся от рассматриваемого варианта видом мульчи. В качестве мульчи здесь использовали опилок. Эксперимент проведен в 5-ти кратной повторности.

При использовании сырой пивной дробины (на второй день после ее образования) в качестве мульчирующего материала при условии, что для защиты от птиц до появления всходов гряды укрывали спанбондом с помощью дуг, всхожесть ели увеличивается на 279 %, сохранность сеянцев - на 324 %, высота сеянцев увеличивается на 12 % по сравнению с контролем (табл.2). Применение сырой пивной дробины в качестве мульчи не влияет на кислотность почвы (рН солевой вытяжки на контроле (без применения мульчи) 5,0; при применении в качестве мульчи опилок - 5,3; пивной дробины - 5,1).

Таблица 2. Характеристика сеянцев при применении в агротехнике их выращивания в качестве мульчи сырой пивной дробины (%)

Показатель Всхожесть
сеянцев
(конец июня) Сохранность
сеянцев
(начало сентября) Высота
сеянцев По отношению к контролю (без мульчи) 379 424 112 По отношению к применению в качестве мульчи опилок 94 85 108

Несмотря на значительное превышение характеристик сеянцев по сравнению с контролем при использовании спанбонда, всхожесть и сохранность сеянцев с использованием сырой пивной дробины в качестве мульчи уступает опилкам на 6 и 15 % соответственно. Такое расхождение в эффективности сырой пивной дробины в качестве мульчи по сравнению с опилками обусловлено устойчивостью разных видов мульчи к внешним факторам. Без спанбонда опилки смываются с поверхности гряд или проникают в почву под действием дождей. В результате они перестают выполнять функцию оптимизации условий роста сеянцев, при этом еще и связывают азот находясь в почве. При наличии спанбонда на этапе прорастания семян опилки в качестве мульчи не смывает дождем с поверхности почвы, и они эффективно выполняют свою функцию, но при этом после прорастания семян их необходимо удалять с гряд.

Во всех опытах - и при сравнении с контролем, и при сравнении с опилками в качестве мульчи применение пивной дробины в качестве мульчирующего материала является наиболее оптимальным и способствует увеличению роста сеянцев в высоту на 24-29 % без спанбонда и на 8-12 % при использовании спанбонда на этапе прорастания семян.

Таким образом, пивная дробина в качестве мульчирующего материала повышает всхожесть, сохранность и рост сеянцев, при этом утилизируются многотоннажные отходы пивоварения.

Изобретение предназначено для применения в лесном хозяйстве. Пивную дробину применяют в качестве мульчирующего материала для почвы при выращивании сеянцев ели в открытом грунте для предотвращения образования корки на поверхности почвы, оптимизации водного режима почвы, предотвращения развития сорняков. Техническим результатом является расширение ассортимента мульчирующих материалов, облегчающих культивирование растений за счет улучшения состояния почвы, предотвращения развития сорняков, повышения всхожести, сохранности сеянцев ели в питомниках открытого грунта, и утилизация отходов хозяйственной деятельности. 2 табл.

Применение пивной дробины в качестве мульчирующего материала для почвы при выращивании сеянцев ели в открытом грунте.