Спосіб підвищення врожайності зеленої маси кукурудзи

Реферат: Спосіб підвищення врожайності зеленої маси кукурудзи, при якому використовують допосівне мінерально-органічне удобрення ґрунту. Насіння кукурудзи перед посівом додатково обробляють регулятором росту рослин Зеастимулін одноразово у дозі 20 мл/т, а у ґрунт вносять мінерально-органічну систему удобрення з діючою речовиною N120P90K90 і 40 т гною на гектар. UA 80016 U (12) UA 80016 U UA 80016 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі рослинництва, зокрема агрономії, і може бути використана в агропромислових господарствах, які вирощують кукурудзу. Прискорене та стабільне виробництво зерна - ключова проблема сільського господарства. У вирішенні цього важливого завдання важлива роль належить кукурудзі. В структурі зернових культур площа посіву її на зерно в найближчі роки становитиме 1,5-2,0 млн. га, а валовий збір до 8,0 млн. т. Збільшення виробництва зерна кукурудзи можна досягнути за рахунок інтенсивних факторів її вирощування - розміщення після кращих попередників, застосування досконалої системи основного і передпосівного обробітку ґрунту, раціонального використання мінеральних і органічних добрив, комплексного поєднання агротехнічних і хімічних заходів боротьби з бур'янами, шкідниками та хворобами, своєчасного і якісного збирання врожаю насіння. Відомі способи підвищення врожайності сільськогосподарських культур, що застосовуються у вітчизняному аграрному виробництві, що включають внесення різних доз органічних і мінеральних добрив. Відомий "Спосіб удобрення буряків в короткоротаційній сівозміні" [Патент на корисну модель № 56889 (Лопушняк В.І., Данилюк В.Б.)], за яким проводять сумісне внесення мінеральних добрив і підстилкового гною в половинних дозах за діючою речовиною N150P75K180 на фоні 30 т/га гною. Недоліком цього способу є надмірне внесення мінеральних добрив у ґрунт та відсутність обробки насіння. Відомий "Спосіб удобрення картоплі" [Деклараційний патент на винахід № 30768 (Ільчук Л.А., Проць P.P.)], за яким використовують мінеральні й органічні добрива (25-30 т/га гною) і сидерати. Недоліком цього способу є внесення значної кількості органічної речовини, яка б забезпечувала високу врожайність з відповідними якісними показниками, та відсутність обробки садивного матеріалу. Відомий "Спосіб удобрення сільськогосподарських культур у сівозміні на дерновокарбонатних ґрунтах" [Патент на корисну модель № 29945 (Іванчук В.П., Абрамович С.Я.)], за яким проводять внесення у діючій речовині під картоплю N90P60K120+40 т/га гною, під кукурудзу N120P60K120+40 т/га гною, під цукрові буряки - N120P60K120+40 т/га гною. Недоліком цього способу його обмежене застосування лише на дерново-карбонатних ґрунтах. У способі, який пропонують Бучко Н.М., Бучко Г.М., Баранов В.І., Романюк Н.Д., Терек О.І. ("Вплив Зеастимуліну та лазерного опромінення на вміст пігментів фотосинтезу та цукрів у пагонах кукурудзи" // Наукові основи збереження біотичної різноманітності. Тематичний збірник. - Львів, 2001. - Вип. 3. - С. 129-135) за впливу сумісної дії Зеастимуліну та лазерного опромінення паростки кукурудзи швидко формують пагони і збільшують площі фотосинтетичної поверхні, внаслідок чого інтенсивнішає перебіг асиміляційних процесів і підвищується вміст цукрів. Недоліком цього способу є відсутність даних щодо сумісного впливу внесення мінеральних та органічних добрив і обробки рослин регуляторами росту. Найближчим за суттю до способу, що заявляється, і вибраний як прототипом є "Спосіб підвищення врожайності сучасних гібридів кукурудзи при дотриманні технології вирощування на фоні інтегрованої системи захисту рослин" [Патент України на корисну модель № 68349]. У способі при вирощуванні гібридів кукурудзи використовують різні системи добрив: гній 30 т/га, або гній 30 т/га + (N30P30K30), або гній 30 т/га + (N60P60K60). Недоліком способу є те, що в ньому не враховано ступінь родючості, агрофізичні та агрохімічні характеристики ґрунту, а також відсутність обробки насіння регулятором росту рослин. З літературних джерел відомо про позитивний вплив на ріст і розвиток рослин та підвищення їхньої врожайності композиційних регуляторів росту рослин, які мають фунгіцидну та бактерицидну дії, підвищують опірність рослинного організму, виявляють протекторну та антистресову активність. Поряд із фунгіцидною та бактерицидною активністю, композиційні препарати рістстимулювальної дії підвищують опірність рослин до комах-шкідників. Появу інсектицидної активності за дії регуляторів росту зумовлює пришвидшення синтезу репелентів у рослин, зокрема, ними можуть виступати речовини фенольної природи. Відмічені особливості пояснюють покращенням загального стану рослин за дії регуляторів росту рослин, змінами в ендогенному балансі фітогормонів, підвищенням імунітету. На користь екологічності застосування композиційних регуляторів росту рослин свідчать дані літератури щодо можливості за умов сумісного застосування зменшити на 20-30 % дози 1 UA 80016 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 гербіцидів, фунгіцидів та протруйників без зниження їх захисного ефекту. За дії регуляторів росту підвищується адаптація рослин до несприятливих умов вирощування, зокрема, посилюється морозостійкість, посухостійкість, стійкість до нестачі світла та забруднення зовнішнього середовища. Автори пропонують сумісне використання органо-мінеральної системи удобрення і регулятора росту рослин Зеастимуліну. Зеастимулін - збалансований композиційний регулятор росту рослин, що містить комплекс івіну з форміатною кислотою у поєднанні з емістимом С. Це безколірна рідина зі слабким спиртовим запахом, необмежено розчинна у воді та полярних розчинниках. Композиційний регулятор росту Зеастимулін є ефективним для застосування у вирощуванні кукурудзи, сприяє підвищенню врожайності зерна кукурудзи на 7-10 ц/га, зеленої маси - на 5070 ц/га, збільшує кількість жирів та протеїнів у зерні кукурудзи. Він позитивно впливає на продуктивність кукурудзи, забезпечуючи приріст врожаю зерна 15,5 % та зеленої маси 15 %, сприяє покращенню якості зерна, спричиняє позитивні зміни у морфометричних особливостях рослин. При внесенні мінеральних добрив ефективність його дії зростає. Доведено протекторну роль Зеастимуліну в умовах впливу несприятливих температур та токсичної дії полютантів, її виявлено як на рівні клітин кореневих меристем, так і інтактних рослин кукурудзи, що свідчить про ініціювання репараційних процесів у післястресовий період, яке індукується зеастимуліном. При дії Зеастимуліну інтенсифікується мітотичний поділ клітин кореневої меристеми кукурудзи, пов'язаний із збільшенням кількості клітин, які одночасно беруть участь у мітозі, що у кінцевому рахунку призводить до значного збільшення активної поглинальної поверхні коренів і сприяє посиленому надходженню у клітини необхідних поживних речовин, пришвидшенню синтезу РНК, білків. Стимулювання мітотичної активності клітин пояснюють, зокрема, збільшенням проникності мембран. Заявлений спосіб і прототип мають суттєві спільні ознаки: обидва способи включають використання мінерально-органічної системи удобрення ґрунту перед посівом. Заявлений спосіб усуває недоліки прототипу і дає змогу отримувати врожаї кукурудзи доброї якості на осушених ґрунтах з низькою природною родючістю, поганими агрофізичними та агрохімічними характеристиками, якими є ясно сірі поверхнево-оглеєні ґрунти Західного Лісостепу України. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити "Спосіб підвищення зеленої маси кукурудзи" шляхом додаткового застосування регулятора росту рослин, що дасть змогу підвищити врожайність зеленої маси кукурудзи. Є новий ефективний, екологічно безпечний, економічно вигідний та придатний для використання у господарствах, що вирощують кукурудзу на ґрунтах Західного Лісостепу України. Поставлена задача вирішується тим, що у "Способі підвищення врожайності зеленої маси кукурудзи", за яким використовують допосівну обробку насіння і мінерально-органічне удобрення ґрунту, при цьому насіння кукурудзи перед посівом додатково обробляють регулятором росту рослин Зеастимулін одноразово у дозі 20 мл/т, а у ґрунт вносять мінерально-органічну систему удобрення з діючою речовиною N120P90K90 і 40 τ гною на гектар. Технічний результат заявленого способу обумовлений тим, що в способі використано збалансований композиційний регулятор росту рослин Зеастимулін - композиційний рістстимулювальний препарат, що використовується для обробки насіння та посівів кукурудзи, сприяє підвищенню врожайності зерна кукурудзи на 7-10 ц/га, зеленої маси - на 50-70 ц/га, збільшує кількість жирів та протеїнів у зерні кукурудзи. Інформаційні дані розкривають механізм впливу заявленого способу на підвищення врожайності зеленої маси кукурудзи, що було досліджено на ясно-сірих опідзолених поверхнево-оглеєних ґрунтах Західного Лісостепу України. Відомий "Спосіб підвищення врожайності сучасних гібридів кукурудзи при дотриманні технології вирощування на фоні інтегрованої системи захисту рослин" [Патент України на корисну модель № 68349], що містить найбільшу кількість ознак, спільних із заявленим способом: спосіб включає використання мінерально-органічної системи удобрення ґрунтів перед посівом. Однак наявність зазначених, спільних з прототипом ознак недостатня для отримання технічного результату, який забезпечує спосіб, що заявляється. Технічних рішень, які б за сукупністю ознак повністю співпадали із заявленим способом - не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого технічного рішення критерію корисної моделі "Новизна". У патентній і науково-технічній інформації не знайдено технічних рішень, в яких були б описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від прототипу та забезпечують 2 UA 80016 U 5 10 15 досягнення технічного результату тим, що допосівну обробку насіння кукурудзи доповнюють використанням регулятора росту рослин Зеастимулін одноразово в дозі 20 мл/т, а передпосівну мінерально-органічну систему удобрення здійснюють внесенням в діючій речовині N120P90K90+40 τ гною на гектар. Отже, заявлене технічне рішення не випливає явним чином з рівня техніки. Заявлена корисна модель відноситься до галузі рослинництва, зокрема агрономії, а саме до способів підвищення врожайності кукурудзи на зелену масу, а тому відповідає критерію корисної моделі "Промислова придатність". Отже, заявлене технічне рішення є новим, промислово придатним, має винахідницький рівень, тобто відповідає всім умовам патентоспроможності корисної моделі. Спосіб можна проілюструвати прикладом: для підвищення врожайності зеленої маси кукурудзи на ясно-сірих опідзолених поверхнево-оглеєних ґрунтах Західного Лісостепу України перед посівом зерно кукурудзи обробляють регулятором росту рослин Зеастимуліном одноразово у дозі 20 мл/т, а передпосівну мінерально-органічну систему удобрення здійснюють внесенням у ґрунт в діючій речовині Ν120Ρ90Κ90+40 τ гною на гектар. Науково-виробничий дослід проводили на ясно-сірому опідзоленому поверхнево-оглеєному ґрунті атестованого стаціонарного польового досліду Інституту сільського господарства Карпатського регіону НААН. Для досліджень було відібрано п'ять варіантів з різними рівнями живлення (табл. 1). 20 Таблиця 1 Схема досліду Варіанти 1. Контроль 2. 40 т/га гною 3. Новий спосіб 40 т/га гною + Ν120Ρ90Κ90 4. 40 т/га гною + N60P45K45 5. Ν120Ρ90Κ90 25 30 35 40 45 Системи удобрення + 3еастимулін без добрив органічна система удобрення мінерально-органічна система удобрення органо-мінеральна система удобрення мінеральна система удобрення У роки досліджень (2000-2002) проходила шоста ротація сівозміни. Загальна площа ділянки 2 2 - 168 м , а облікової - 100 м . Попередник - озима пшениця. Посів широкорядний з міжряддями 70 см на глибину 5-6 см. Сівбу проводили наприкінці квітня - початку травня за оптимальної температури ґрунту (8-10 °C) і достатній його вологості, що сприяло появі дружніх сходів. Норма висіву 80 тис. насінин на гектар з наступним формуванням густоти рослин 70-75 тис/га. Обробіток ґрунту та догляд за посівами проводився згідно з загальноприйнятою агротехнікою. Врожай зеленої маси обліковували шляхом зважування всіх рослин із кількох несуміжних частин ділянки, збір врожаю зеленої маси проводили наприкінці серпня - початку вересня і виражали у центнерах з гектара. У врожаї зеленої маси визначали частку абсолютно сухої речовини, загальний вміст азоту, сирого протеїну та жиру за загальноприйнятими методиками (Городній М. М. Агрохімічний аналіз / М. М. Городній, М. В. Козлов, Μ. І. Бідзіля. - К.: Вища школа, 1972. - С. 26-29, 137-138.) Врожайність зеленої маси кукурудзи за дії регулятора росту Зеастимуліну та різного рівня ґрунтового удобрення у польових умовах залежить від активування метаболічних процесів, позитивних змін у донорно-акцепторних зв'язках між органами рослин кукурудзи за дії регулятора росту Зеастимуліну. Зміни у структурі формування продуктивності закономірно спричинили зростання врожаю зеленої маси (198-212 %) як за дії систем удобрення, так і за впливу регулятора росту рослин. Застосування мінеральних та органо-мінеральних систем удобрення спричиняє істотне підвищення врожайності зеленої маси, оскільки кукурудза - культура, що добре реагує на достатній та оптимальний рівень забезпечення поживними речовинами. Найефективнішою в умовах досліду виявилася дія Зеастимуліну на фоні мінеральної та мінерально-органічної систем удобрення. Найвищий врожай отримано у варіанті мінеральноорганічного удобрення (40 т/га гною + Ν120Ρ90Κ90) - 885 ц/га (новий спосіб), тоді як у варіантах з повним рівнем азотного удобрення (Ν120Ρ90Κ90), та з органо-мінерального удобрення - лише 672 та 690 ц/га відповідно. Урожай кукурудзи у варіанті без добрив за обробки Зеастимуліном був найнижчим і становив 173 ц/га, що майже удвічі перевищує врожайність контрольного варіанту без добрив та без застосування регуляторів (табл. 2). 50 3 UA 80016 U Таблиця 2 Врожайність зеленої маси кукурудзи за різних систем удобрення Система удобрень 1. Контроль (без добрив) 2. Органічна система удобрення (40 т/га гною) 3. Новий спосіб Мінерально-органічна система удобрення (40 т/га гною + Ν120Ρ90Κ90) 4. Органо-мінеральна система удобрення (40 т/га гною + N60P45K45) 5. Мінеральна система удобрення (Ν120Ρ90Κ90) 5 10 15 20 25 30 Урожайність, ц/га Системи удобрення + Без обробки Зеастимулін 78 173 172 413 416 885 385 690 371 672 Якість зеленої маси кукурудзи, яку здебільшого використовують як зелений корм чи на силос, контролюється за специфічними показниками цінності корму: вмістом жиру, клітковини, перетравного протешу, безазотистих екстрактивних речовин тощо. Окрім впливу Зеастимуліну на врожайність, вивчали його вплив на вміст сухої речовини та загального азоту в надземній частині рослин кукурудзи сорту Закарпатська жовта зубовидна за умов різного рівня ґрунтового удобрення. Результати досліджень свідчать, що на таку складову якості врожаю зеленої маси кукурудзи, як суха маса, помітно впливає рівень ґрунтового удобрення, та дещо менше застосування Зеастимуліну. Загалом, за дії добрив у рослинах кукурудзи збільшується вміст сухої речовини, протеїну та жиру, тоді як застосування регуляторів дещо збільшує вміст сухої речовини. Найвищий вміст сухої речовини у рослинах кукурудзи за дії Зеастимуліну виявлено у варіантах органо-мінеральної (новий спосіб) та мінерально-органічної систем удобрень - 16,84 та 16,94 % відповідно, порівняно із вмістом у контролі 15,09 %. Азот належить до лабільних елементів, здатних до реутилізації. Він активно поглинається рослинами на ранніх етапах росту, але в репродуктивній фазі поглинання знижується. Відомо, що злакові культури нагромаджують до 90 % необхідної їм кількості азоту до початку формування репродуктивних органів. Протягом онтогенезу кількість азоту в рослинах зростає і сягає максимуму на початку їхнього цвітіння. Найбільш багаті на азот молоді тканини рослин. Після формування плодів і насіння його значна кількість переміщується у ці їх частини. Вміст азоту в надземній частині рослин кукурудзи сорту Закарпатська жовта зубовидна наприкінці вегетації за впливу різних систем удобрення зростав незначно і становив 1,45-1,59 % проти 1,38 % у контролі залежно від рівня живлення. Істотне зростання вмісту азоту у рослинах кукурудзи виявлено за дії Зеастимуліну, зокрема, у варіанті з мінерально-органічною системою удобрення (новий спосіб) він становив 1,71 % порівняно із 1,38 у контролі. Аналіз економічної ефективності застосування Зеастимуліну в даних умовах засвідчив, що найвищі рівні прибутку отримано у варіанті мінерально-органічної системи удобрення за впливу регулятора росту Зеастимуліну (новий спосіб), що дозволяє рекомендувати його як елемент агротехніки посівів кукурудзи сорту Закарпатська жовта зубовидна, оскільки дає змогу отримувати врожаї кукурудзи доброї якості на осушених ґрунтах з низькою природною родючістю, поганими агрофізичними та агрохімічними характеристиками, якими є ясно сірі поверхнево-оглеєні ґрунти Західного Лісостепу України. Результати досліджень, одержані у прикладі конкретного виконання способу підтверджують ефективність заявленого способу. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Спосіб підвищення врожайності зеленої маси кукурудзи, при якому використовують допосівне мінерально-органічне удобрення ґрунту, який відрізняється тим, що насіння кукурудзи перед посівом додатково обробляють регулятором росту рослин Зеастимулін одноразово у дозі 20 мл/т, а у ґрунт вносять мінерально-органічну систему удобрення з діючою речовиною N120P90K90 і 40 т гною на гектар. 4 UA 80016 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5