Спосіб стимулювання росту рослин

Реферат: Спосіб стимуляції росту рослин включає подачу газу, збагаченого діоксидом вуглецю, безпосередньо до рослин, причому стимуляцію газом виконують одноразово до початку вегетаційного періоду. UA 84009 U (54) СПОСІБ СТИМУЛЮВАННЯ РОСТУ РОСЛИН UA 84009 U UA 84009 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі рослинництва, а саме: стосується способів стимулювання росту рослин у відкритому ґрунті, і може бути використана у складі технологій обробітку ґрунту будь-яким способом, передпосівного обробітку насіння будь-яких сільськогосподарських культур, а також обробітку ґрунту і насіння під час посіву. Відомо, що як джерело вуглецю, необхідного для процесу фотосинтезу, рослини використовують атмосферний діоксид вуглецю (СО 2). Також відомим є факт, що швидкість росту рослин є пропорційною концентрації цієї речовини в навколишній атмосфері: низький вміст діоксиду вуглецю здатний затримати ріст рослини, а високий, навпаки, дозволяє помітно підвищити швидкість росту. При нормальних атмосферних умовах повітря загалом містить приблизно 0,03 % діоксиду вуглецю, перевищення ж цієї мінімальної концентрації діоксиду вуглецю безпосередньо поблизу рослин стимулює їх розвиток. Здатність діоксиду вуглецю стимулювати ріст і розвиток рослин тривалий час широко використовується в рослинництві. Відомий, наприклад, спосіб стимулювання росту та розвитку рослин, у якому пропонується використання топкових газів для збагачення повітря закритого простору, що оточує рослини, діоксидом вуглецю. Для цього рослини висаджують в закритий ґрунт під подвійним укриттям, а топкові гази подають у простір між зовнішньою і внутрішньою, проникною для діоксиду вуглецю, стінками укриття [див. пат. США № 4073089 з класу A01G 9/00, опублікований 14.02.1978 року]. Головним недоліком відомого способу є обмежена сфера застосування. Відоме технічне рішення добре пристосоване для реалізації в умовах закритого ґрунту, наприклад, у теплицях, і разом з тим - абсолютно не придатне для застосування при вирощуванні рослин у відкритому ґрунті. Наочним є факт, що в умовах відкритого ґрунту недоцільно розподіляти газоподібний діоксид вуглецю на земельних ділянках великої площі, оскільки газ буде інтенсивно розбавлятися навколишньою атмосферою і видуватися вітром. Відомий також спосіб стимулювання росту рослин, який включає розпорошення безпосередньо на рослини висококонцентрованого водного розчину діоксиду вуглецю. Даний спосіб припускає розчинення у воді газоподібного діоксиду вуглецю, отриманого з промислових вихлопних газів, і доставку отриманого розчину до рослин за допомогою будь-якої з відомих систем зрошення, що має сопла або випускні отвори для розпилення розчину у вигляді туману або виділення цього розчину в атмосферу. В міру випаровування або поглинання води рослинами газоподібний діоксид вуглецю виділяється поблизу продихів листя [див. пат. США № 4689067 з класу C05G 3/02, опублікований 03.12.1984 року]. Недоліком відомого способу є значні витрати при безперервному розпорошенні водного розчину діоксиду вуглецю на великих площах земельних ділянок, які набагато перевищують одержуваний дохід. Найбільш близьким за своєю суттю та ефектом, що досягається, і який приймається за прототип, є спосіб стимулювання росту рослин у відкритому ґрунті, що включає подачу газу, збагаченого діоксидом вуглецю, безпосередньо до рослин, причому джерело газу, збагаченого діоксидом вуглецю розміщують у траншеях, сформованих на поверхні ґрунту, і трубопроводом розподіляють його уздовж траншей, крім того на дні і в бічних стінках траншей формують збагачений азотом шар ґрунту [див. пат. України № 19739 з класу A01G 7/02, опублікований 25.12.1997 року в Бюл. № 6]. Даний спосіб передбачає формування збагаченого діоксидом вуглецю шару атмосферного повітря безпосередньо поблизу надземної частини рослин, що забезпечує стимулювання росту останніх. Проте основним недоліком відомого способу є необхідність багатократної або навіть постійної стимуляції рослин протягом всього їх вегетаційного періоду, оскільки траншеї, в які подається збагачений діоксидом вуглецю газ, є відкритими, а тому сформований шар атмосфери потрібно постійно підтримувати, адже він вивітрюється, хоч і не так інтенсивно, як у попередніх аналогах. Крім того, слід зауважити, що застосування відомого способу не дозволяє стимулювати ріст рослин на самому початку вегетації (проростання насіння, поява сходів). Ще одним суттєвим недоліком відомого способу є обмежена сфера застосування. Через наявність траншей відомий спосіб може бути застосований тільки для багаторічних насаджень, наприклад у галузі лісового і садово-паркового господарства, і при цьому не пристосований для вирощування зернових, зернобобових тощо. Також недоліком відомого способу є наявність додаткових витрат, пов'язаних з операцією формування збагаченого азотом шару ґрунту на дні та бічних стінках траншей. Це сприяє збільшенню вартості запропонованої технології. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити відомий спосіб стимулювання росту рослин у відкритому ґрунті за рахунок адаптації до вирощування більшості сільськогосподарських культур у промислових масштабах, а також зниження витрат і 1 UA 84009 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 підвищення продуктивності виробництва без залучення додаткових речовин шляхом забезпечення нових умов постачання рослин діоксидом вуглецю та азотом. Рішення поставленої задачі досягається тим, що у відомому способі стимулювання росту рослин у відкритому ґрунті, який включає подачу газу, збагаченого діоксидом вуглецю, безпосередньо до рослин, згідно пропозиції, стимулювання виконують одноразово до початку вегетаційного періоду, а саме під час передпосівної обробки ґрунту і/або насіння чи у процесі сівби. Запропонований спосіб передбачає передвегетаційне стимулювання газом, враховуючи властивість діоксиду вуглецю накопичуватися у ґрунті та насінні. Особливо ефективною є запропонована у варіантах виконання цього способу подача газу, збагаченого діоксином вуглецю, безпосередньо під робочі органи ґрунтообробних знарядь у ході передпосівної обробки ґрунту та сівби: оскільки вказаний газ є важчим за повітря, він прагне залишитися в землі. Саме тому можливо (і доцільно) виконувати таку обробку одноразово, що сприяє суттєвому зниженню витрат в процесі вирощування сільськогосподарських культур. Запропонований спосіб дозволяє використовувати будь-яке джерело газу, збагаченого діоксидом вуглецю. Згідно пропозиції, це може бути як балонна газова суміш, так і вихлопні гази двигуна трактора, з яким агрегатується ґрунтообробне знаряддя. Слід зауважити, що заявлений спосіб найбільш повно дозволяє реалізувати потенціал саме вихлопних газів. Так, наприклад, відомо, що вихлопні гази дизельного двигуна містять 1,0-10,0 % діоксиду вуглецю, 0,5-4,0 % води (у вигляді пари) та 76,0-78,0 % азоту, одного з найбільш важливих елементів живлення, значна кількість якого знаходиться у біодоступній для рослин формі (так званий "зв'язаний азот"), а тому можуть слугувати стимулятором росту рослин. Для цього достатньо вихлопні гази двигуна трактора, які утворюються в процесі виконання передпосівної обробки ґрунту або під час сівби, за допомогою трубопроводу з відгалуженнями подати у місця контакту робочих органів ґрунтообробного знаряддя з оброблюваною поверхнею ґрунту. Так само вихлопні гази тракторного двигуна можуть застосовуватися для обробки насіння перед посадкою у бункері насіннєвого матеріалу або при протравлюванні у протравлювачі. Таким чином, за рахунок збагачення ґрунту та/або насіння діоксидом вуглецю можна суттєво підвищити зростання висаджених культур, а отже і врожайність. При цьому запропонований спосіб може бути реалізований з використанням відомих технічних засобів і не вимагає спеціально сконструйованих для цієї мети пристосувань. Зважаючи на те, що вихлопні гази містять у своєму складі також і отруйні елементи (оксиди азоту, вуглеводні, альдегіди, монооксиди вуглецю тощо), при реалізації запропонованого способу необхідно подбати про захист довкілля від забруднення (використовувати фільтри, селективні каталізатори тощо). Отже, уся сукупність суттєвих ознак запропонованого рішення стосовно способу стимулювання росту рослин у відкритому ґрунті забезпечує досягнення технічного результату. Подальша суть запропонованого технічного рішення пояснюється спільно з ілюстративним матеріалом, на якому зображені варіанти реалізації запропонованого способу: фіг. 1 - варіант передпосівного обробітку ґрунту, коли через звичайний гнучкий шланг, одягнений на вихлопну трубу, вихлопні гази подають під робочі органи; фіг. 2 - варіант передпосівного обробітку ґрунту, коли діоксид вуглецю знаходиться у балонах, розташованих на ґрунтообробному знарядді (або на тракторі), звідки його подають під робочі органи; фіг. 3 - варіант використання способу під час сівби, коли через звичайний гнучкий шланг, одягнений на вихлопну трубу, вихлопні гази подають безпосередньо у пневматичну сівалку; фіг. 4 - варіант використання способу для передпосівного обробку насіння, наприклад у бункері насіннєвого матеріалу, для чого останній перемішують, наприклад, шнеком, для інтенсифікації насичення насіння діоксидом вуглецю; фіг. 5 - варіант прополки та спушування ґрунту у міжрядді, коли через звичайний гнучкий шланг, одягнений на вихлопну трубу, вихлопні гази подають під робочі органи. Запропонований спосіб здійснюють наступним чином. У одному із варіантів реалізації способу (фіг. 1) стимулювання здійснюють у процесі передпосівної обробки ґрунту. Для цього вихлопні гази двигуна трактора за допомогою гнучкого шлангу подають у місця контакту робочих органів ґрунтообробного знаряддя, наприклад, культиватора (плуга, диска, борони тощо), з оброблюваною поверхнею ґрунту. При цьому як джерело газу, збагаченого діоксидом вуглецю і азотом, може застосовуватися балонна газова суміш (фіг. 2). Збагачений діоксидом вуглецю і азотом газ залишається у товщі обробленого шару ґрунту для живлення і стимуляції росту висіяних в подальшому культур. У іншому варіанті реалізації запропонованого способу (фіг. 3) вихлопні гази вищеописаним чином подають в пневматичну сівалку, де вони розбавляються повітрям, після чого разом із насінням закладаються у ґрунт. 2 UA 84009 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Наступний варіант реалізації запропонованого способу передбачає передпосівну обробку насіння, наприклад у бункері насіннєвого матеріалу (фіг. 4). Для цього газ до бункеру подають трубопроводом, використовуючи при цьому допоміжні засоби для більш рівномірного насичення насіння діоксидом вуглецю, наприклад перемішування шнеком. Наступний варіант реалізації запропонованого способу передбачає стимулювання росту рослин у процесі їх прополки або при міжрядному спушенні ґрунту (фіг. 5). Для цього вихлопні гази двигуна трактора за допомогою гнучкого шлангу подають у місця контакту борони чи культиватора з оброблюваною поверхнею ґрунту. Запропонований спосіб може бути здійснений також шляхом поєднання вищеописаних варіантів у будь-яких комбінаціях. Заявлене технічне рішення перевірене на практиці. Запропонований спосіб стимуляції росту рослин у відкритому ґрунті не містить у своєму складі жодних елементів технології, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки, зокрема, у галузі рослинництва, а отже є придатним для промислового застосування, має технічні та інші переваги перед відомими аналогами, що підтверджує можливість досягнення технічного результату об'єктом, що заявляється. У відомих джерелах патентної та іншої науково-технічної інформації не виявлено способів із вказаною в пропозиції сукупністю суттєвих ознак, тому запропоноване технічне рішення вважається таким, що може отримати правовий захист. Суттєва відмінність запропонованого способу полягає у тому, що стимулювання росту рослин виконують одноразово і до початку вегетаційного періоду, зокрема під час передпосівної обробки ґрунту і/або насіння чи/і у процесі сівби і/або при міжрядних та інших обробках посівів. Вказана відмінність сприяє зниженню витрат і підвищенню продуктивності виробництва, зокрема забезпечує постачання рослин діоксидом вуглецю та азотом без залучення додаткових речовин - добрив і стимуляторів росту. Жоден із відомих способів не може одночасно володіти всіма перерахованими властивостями, оскільки не передбачає у своєму складі всієї сукупності заявлених у пропозиції суттєвих ознак. До технічних переваг запропонованого способу стимулювання росту рослин, у порівнянні з прототипом, можна віднести: зменшення кратності стимулювання до одного, а отже і зниження витрат в процесі вирощування сільськогосподарських культур за рахунок застосування передвегетаційного внутрішньо ґрунтовного постачання стимулюючих речовин - діоксиду вуглецю та азоту; розширення сфери застосування, зокрема адаптація до умов вирощування більшості сільськогосподарських культур за рахунок відсутності неспецифічного для рослинництва спорудження траншей на поверхні ґрунту; відсутність додаткових витрат на збагачення ґрунту азотом за рахунок постачання його у достатній кількості разом із вихлопними газами (як складової). Після опису запропонованого способу фахівцям у даній галузі знань повинно бути наочним, що все вищеописане є лише ілюстративним, а не обмежувальним, будучи представленим даним прикладом. Численні можливі варіанти реалізації вказаного способу можуть змінюватися залежно від конкретних умов вирощування сільськогосподарських культур та, зрозуміло, знаходяться в межах об'єму одного із звичайних і природних підходів в даній області знань і розглядаються такими, що знаходяться в межах об'єму запропонованого технічного рішення. Квінтесенцією запропонованого технічного рішення є те, що стимулювання росту рослин виконують одноразово і до початку вегетаційного періоду - у процесі передпосівної обробки ґрунту і/або насіння чи у процесі сівби, і/або під час міжрядної або інших обробок посівів, і саме ця обставина дозволяє надбати запропонованому способу вищезгадані й інші переваги. Використання окремих технологічних прийомів із всієї сукупності заявлених, природно, обмежує спектр переваг, перерахованих вище, і не може вважатися новими технічними рішеннями в даній області знань, оскільки інші технологічні операції та конструкції, подібні описаним, вже не вимагатимуть будь-якого творчого підходу від конструкторів та інженерів, і не можуть вважатися результатами їх творчої діяльності або новими об'єктами інтелектуальної власності, відповідними до захисту охоронними документами. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Спосіб стимулювання росту рослин, що включає подачу газу, збагаченого діоксидом вуглецю, безпосередньо до рослин, який відрізняється тим, що стимуляцію газом виконують одноразово до початку вегетаційного періоду. 2. Спосіб стимулювання росту рослин за п. 1, який відрізняється тим, що вихлопні гази подають під робочі органи ґрунтообробних знарядь під час передпосівної обробки ґрунту. 3 UA 84009 U 5 10 3. Спосіб стимулювання росту рослин за п. 1, який відрізняється тим, що використовують балонний газ. 4. Спосіб стимулювання росту рослин за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють передпосівну обробку насіння у бункері насіннєвого матеріалу. 5. Спосіб стимулювання росту рослин за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють передпосівну обробку насіння при протравлюванні у протравлювачі. 5. Спосіб стимулювання росту рослин за п. 1, який відрізняється тим, що вихлопні гази подають в пневматичну сівалку разом з повітрям і закладають у ґрунт разом із насінням. 6. Спосіб стимулювання росту рослин за п. 1, який відрізняється тим, що вихлопні гази подають під робочі органи при міжрядній або іншій обробці посівів. 4 UA 84009 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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