Способ сохранения посадочных качеств черенков из корневищ солодки для создания лакричных плантаций на деградированных орошаемых землях
Патент 2259701
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
Способ сохранения посадочных качеств черенков из корневищ солодки для создания лакричных плантаций на деградированных орошаемых землях
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при создании промышленных лакричных плантаций на деградированных орошаемых землях. Способ включает воздействие на черенки из корневищ солодки жидкой средой с использованием рассола природного минерала бишофит. Жидкая среда выполнена в виде глино-бишофитной коллоидной суспензии. Состав который включает, мас.%: глина хвалынская плотностью 1,76·103...2,08·103 кг/м3 - 45...60, рассол минерала бишофит плотностью 1,2·103...1,3·10 кг/м3 - 10...15, остальное - вода. Изобретение позволяет повысить срок сохранности посадочного материала. 10 табл.
Реферат
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при создании промышленных лакричных плантаций на деградированных орошаемых землях.
Известен способ сохранения посадочных качеств черенков из корней и корневищ солодки в целях создания плантаций солодки на дестабилизированных орошаемых землях, включающий воздействие на черенки жидкой средой, в которой используют рассол природного минерала бишофита, воздействие которого происходит в течение 4...6 часов при температуре 30...45°С (RU, патент №2179793. С2. МПК7 А 01 С 1/00, А 01 N 59/00. Способ сохранения посадочных качеств черенков из корневищ и корней солодки при создании лакричных плантаций на деградированных орошаемых землях / А.П.Соколов, А.В.Галда, А.М.Салдаев (RU). - Заявка №99127243/13; Заявлено 31.12.1999; Опубл. 27.02.2002, Бюл. №6 // Изобретения. Полезные модели. - 2002. - №6).
Этот способ нами принят в качестве наиближайшего аналога.
К недостаткам описанного способа, принятого в качестве наиближайшего аналога, относятся низкое качество покрытия рассолом бишофита черенков из корневищ солодки, ограниченный срок сохранения посадочного материала, большие затраты ручного труда, малая производительность и потребность в дополнительных средствах для подогрева рассола природного минерала бишофита до температуры + 30...45°С.
Сущность заявленного изобретения
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение срока сохранности посадочного материала.
Технический результат - высокая степень приживаемости растений солодки голой местных экоформ на деградированных, бывших орошаемых и староорошаемых землях.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе сохранения посадочных качеств черенков из корневищ солодки при создании плантаций солодки на дестабилизированных орошаемых землях, включающем воздействие на черенки жидкой средой с использованием рассола природного минерала бишофит, согласно изобретению жидкая среда выполнена в виде глино-бишофитной коллоидной суспензии, состав которой включает, % масс: глина хвалынская шоколадная плотностью 1,76...2,08·103 кг/м3 - 45...60, рассол минерала бишофит плотностью 1,2...1,3·10 кг/м3 - 10...15, остальное - вода.
За счет того, что поверхность черенков из корневищ солодки голой Glycyrrhiza glabra L. или солодки уральской Glycyrrhiza uralensis Fisch. четырех-пятилетнего возраста длиной 0,15...0,20 м с четырьмя-пятью пазушными почками покрывают слоем 0,8...2,0 мм глины хвалынской насыщенной макро- и микроэлементами из рассола природного минерала бишофита (bischofit), сохраняется исходная влажность корневища в пределах 42...55%, достигается указанный технологический результат: увеличение срока предпосадочной сохранности черенков до 6...8 суток при температуре окружающей среды не выше +20...25°С и получение устойчивых и жизнестойких растений солодки на бросовых орошаемых землях.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Из встречающихся на юге России видов солодки для освоения в культуре и рекультивации экологически дестабилизированных земель наиболее пригодны экоформы солодки голой пойменных местообитаний, обладающих значительной экологической пластичностью и высоким биопотенциалом с урожайностью свыше 10 т/га сырых кондиционных корней. Машиной для добычи корней солодки МДК-1,1 конструкции ГНУ Всероссийский НИИ орошаемого земледелия и находящейся с 1996 г. в производстве, проводят извлечение корней и корневищ солодки на дневную поверхность. Корневую массу солодки сортируют на некондиционную и товарную фракции. В качестве посадочного материала отбирают корневища солодки диаметром 10...22 мм четырех-пятилетнего возраста. Возраст корневищ солодки голой устанавливают по годичным кольцам на поперечных срезах. Из корневищ формируют черенки длиной 0,18...0,25 м с тремя-пятью пазушными почками. В момент добычи корневой массы солодки влажность лакричного сырья в зависимости от сезона уборки составляет 42...55%. Одновременно с этим готовят глино-бишофитную коллоидную суспензию. Для этого соответствующие навески глины, бишофита и воды помещают в емкость бетономешалки объемом 0,8...1,5 м3. При вращении барабана бетономешалки компоненты суспензии приходят в равновесное гомогенное состояние. Глина хвалынская набухает и переходит в коллоидное состояние. Из рассола минерала бишофит макро- и микроэлементы насыщают поглощающий комплекс глины и равномерно распределяют во всем объеме суспензии. Готовность суспензии проверяют погружением в нее контрольного черенка солодки.
После извлечения его из суспензии он должен быть покрытым устойчиво удерживающимся на его поверхности слоем густой суспензии равной толщины. В подготовленную соответствующей кондиции суспензию, оснащенной приводом бетономешалки, помещают в барабан заготовленную партию черенков и перемешивают в течение одной-двух минут. В процессе перемешивания пробковый слой, оголенные участки лубяного слоя и срезы черенков покрываются равномерным слоем густой суспензии. При этом наилком суспензии закрываются все продольные трещины и неровности поверхности черенка, увеличивается влажность его поверхностного слоя, предотвращается проникновение спор плесневых грибков.
Положительная температура, выравненность влажности верхних слоев черенка, наличие питательных веществ в самом посадочном материале на стадии предпосадочной подготовки приводят к пробуждению его пазушных почек. Наличие большого количества в корневой массе фруктозы пробуждают патогенную микрофлору к активной деятельности. Наличие в глиноземно-бишофитной коллоидной суспензии хлористого магния (MgCl2·6Н2О) и других микроэлементов из рассола минерала бишофит блокирует развитие патогенной микрофлоры на приповерхностном слое черенков. Этим сохраняются в течение длительного времени их посадочные качества при создании плантаций солодки на деградированных орошаемых землях.
Состав проб рассола бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области, в солевой форме приведен в таблице 1. Запасы бишофита в открытых месторождениях Нижнего Поволжья оценены в миллиардах тонн. Содержание проб рассола бишофита показано в таблице 2. Содержание макро- и микроэлементов в рассоле бишофита представлено в таблице 3.
Предпосадочная обработка черенков солодки глино-бишофитной коллоидной суспензией обеспечивает получение тройного положительного эффекта:
- создаваемый на поверхности черенка слой подсохшей суспензии (0,8...2,0 мм) предохраняет его от иссушения, особенно в местах срезов и пазушных почек;
- гигроскопичность суспензии обеспечивает дополнительное увлажнение черенка в почве после его высадки;
- активные вещества минерала бишофит стимулируют прорастание спящих пазушных почек высаженных отрезков корневищ, предохраняя от развития патогенной микрофлоры.
Для приготовления высококондиционной суспензии, именуемой в народе болтушкой, используются хвалынские «шоколадные» глины, которые распространены в границах Прикаспийской впадины, в частности в Сарпинской низменности. Они относятся к группе тугоплавких керамзитовых глин. Описанные глины представляют собой плотную породу шоколадного цвета с удельной массой 1,76...2,08·103 кг/м3. Они отличаются своей мелкодисперсностью. Содержание в них фракций менее 0,001 мм колеблется в пределах 46...67%, достигая 71%. Илистая составляющая представлена диоктаэдрической гидрослюдой и монтмориллонитом с высокой дисперсностью фракций (0,1...0,3 μ, где μ - 10-6 м).
Мелкодисперность минералов и наличие монтмориллонита обусловливают высокую набухаемость и пластичность этих глин. Подвижность кристаллической решетки монтмориллонита позволяет воде легко проникать в межпакетные пространства, раздвигая пакеты и вызывая набухание. Объем набухания глин монолитного сложения достигает 57,7% с верхним пределом пластичности 48,3%. Верхний предел гигроскопической влажности 5,6%, водовместимость - до 590%. Такие параметры обусловливают высокую водоудерживающую способность этих глин, что и определяет их наибольшую пригодность для создания «покровного чехла» на поверхности посадочного материала.
Приготовленная из этих глин коллоидная суспензия отличается устойчивостью. Прочно удерживаясь на обработанных черенках, долго сохраняет влажность и предохраняет их от иссушения.
Нами предложена следующая технология приготовления коллоидной суспензии.
Размельченная сухая глина помещается в емкость и размачивается в воде затворения в течение 4...5 суток до полного размягчения комочков (комьев). Многократным перемешиванием в барабане бетономешалки размягченной глины создается гомогенность массы.
Необходимая консистенция суспензии достигается при соотношении глины и воды как 1:5.
В приготовленную суспензию добавляют маточный раствор бишофита 20...40 (мас.%), т.е. из расчета 1 л на 10 л «болтушки».
Характеристика хвалынской шоколадной глины представлена в таблицах 4-7 (Мамин В.Ф. Управление водным режимом и комплексное окультуривание мелиорированных природных лиманов полупустынного Прикаспия. - Диссерт. на соиск. уч. степени доктора с.-х. наук, Волгоград, 1986. - 459 с.).
В таблицах 8-10 приведены результаты фенологических наблюдений за растениями солодки голой в посадках, выполненных на бросовых старопахотных орошаемых землях, на которых в течение 20 лет культивировались овощи. В качестве контроля приняты свежедобытые черенки из корневищ солодки 4...6-летнего возраста в модельном (базовом) хозяйстве (к-з «Родина» Наримановского района Астраханской области). Опытные участки площадью по 0,25 га закладывались параллельно контрольным делянкам. На экспериментальных делянках велась посадка черенков под вспашку двухкорпусным навесным плугом ПН-2-30 с шириной междурядий 0,6 м на глубину 0,16...0,18 м. Раскладка черенков велась вручную на дно открытой борозды с шагом 0,6...0,8 м. Ориентация черенков - вдоль борозды, горизонтальная. В опытах использовались черенки, предварительно обработанные в рассоле бишофита, согласно рекомендациям патента РФ №2179793, в болтушке из глины и глино-бишофитной суспензии по предлагаемому способу.
Эффективность технологии приготовления глино-бишофитной суспензии возрастает при существенном снижении трудо- и энергозатрат, если размельченную глину помещают в специальную емкость и затем ее заливают водой в необходимой пропорции. В течение двух суток глина набухает, превращаясь в однородную взвесь. Процесс приготовления суспензии из глинистого коллоидного раствора и бишофита в емкости барабана бетономешалки в дальнейшем упрощается.
Таким образом, предпосадочная обработка глино-бишофитной коллоидной суспензии черенков из корневищ солодки обеспечивает создание устойчивых фитоценозов. Покрытие слоем глины и бишофита лубяного и пробкового слоев черенков из корневищ солодки обеспечивает сохранность посадочных качеств в течение 12...16 суток с момента извлечения их из почвы в дикорастущих солодовниках.
| Таблица 1Химический состав проб рассола выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме, г/кг | ||||
| Наименование компонента | Химическая формула | Месторождение | ||
| Наримановское | Городищенское | |||
| скважина | ||||
| №2 | №4 | |||
| Бикарбонат кальция | Са(НСО3)2 | 0,65 | 0,15 | 0,15 |
| Сульфат кальция (кальций сернокислый) | CaSO4 | 0,80 | 1,20 | 0,80 |
| Сульфат магния (сернокислый магний) | MgSO4 | 1,10 | - | - |
| Кальций хлористый | CaCl2 | - | 0,40 | 0,25 |
| Бромид магния | MgBr2 | 3,50 | 4,10 | 4,00 |
| Калий хлористый | KCl | 1,10 | 2,75 | 3,40 |
| Натрийхлористый | NaCl2 | 7,00 | - | - |
| Магний хлористый | MgCl2 | 267,20 | 325,30 | 315,60 |
| Итого: | - | 281,35 | 333,90 | 324,20 |
| Таблица 2Химический состав рассолов выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области, г/кг | ||||
| Наименование элемента | Индекс элемента | Месторождение | ||
| Наримановское | Городищенское | |||
| скважина | ||||
| №2 | №4 | |||
| Хлор | Cl | 203,70 | 242,00 | 233,60 |
| Йод | J | - | - | - |
| Сульфаты | SO4 | 1,50 | 0,85 | 0,60 |
| Гидрокарбонаты | НСО3 | 0,50 | 0,10 | 0,10 |
| Кальций | Са | 0,40 | 0,50 | 0,40 |
| Магний | Mg | 68,90 | 83,60 | 81,10 |
| Калий | К | 0,60 | 1,40 | 1,80 |
| Натрий | Na | 2,70 | - | - |
| Бор | В | 0,06 | - | - |
| Стронций | Sr | 0,0036 | 0,0019 | 0,0015 |
| Литий | Li | - | - | - |
| Бром | Br | 3,05 | 3,50 | 3,40 |
| Удельная масса,г/см3 | - | 1,2444 | 1,3051 | 1,2948 |
| Минерализация,г/л | - | 281,35 | 331,95 | 321,80 |
| Таблица 3Содержание макро- и микроэлементов в рассоле бишофита в скважине №4 Городищенского месторождения Волгоградской области, г/кг | |||||
| Наименование элемента | Индекс элемента | Содержание | |||
| от | до | ||||
| Бор | В | 0,0020 | 0,0080 | ||
| Кальций | Са | 0,0030 | 0,0050 | ||
| Висмут | Wi | 0,0005 | 0,0010 | ||
| Молибден | Мо | 0,0005 | 0,0010 | ||
| Железо | Fe | 0,0030 | 0,0300 | ||
| Алюминий | Al | 0,0010 | 0,0200 | ||
| Титан | Ti | 0,0005 | 0,0010 | ||
| Медь | Cu | 0,0001 | 0,0030 | ||
| Кремний | Si | 0,0020 | 0,2000 | ||
| Барий | Ва | 0,0001 | 0,0006 | ||
| Стронций | Sr | 00010 | 0,0200 | ||
| Рений | Re | 0,0001 | 0,0020 | ||
| Цезий | Cs | 0,0001 | 0,0010 | ||
| Литий | Li | 0,0001 | 0,0003 | ||
| Таблица 4Минералогический состав илистой фракции (0,001 мм) шоколадных глин лимана Сорочий | |||||
| Слой, м | Содержание | ||||
| гидрослюда | хлорит | смешанослойный минерал | монтмориллонит | каолинит | |
| 0,40...0,50 | 50 | 10 | 20 | 10 | 10 |
| 0,80...1,00 | 50 | 10 | 15 | 15 | 10 |
| 1,50...1,80 | 60 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 4,0...5,0 | 65 | 10 | 10 | 5 | 10 |
| 6,0...7,0 | 70 | 10 | 5 | 5 | 10 |
| 9,0...10,0 | 75 | 10 | 5 | 0 | 0 |
| Таблица 5Состав поглощенных оснований в шоколадной глине лимана Сорочий, мг экв. на 100 г абс. сух. почвы | |||||||
| Слой почвы, м | Са++ | Mg++ | Na+ | Сумма оснований | |||
| 0,40...0,50 | 6,3 | 8,1 | 5,76 | 20,16 | |||
| 0,80...1,00 | 5,9 | 15,9 | 4,98 | 26,78 | |||
| 1,50...1,80 | 5,5 | 14,9 | 5,75 | 26,15 | |||
| 4,00...5,00 | 7,0 | 16,4 | 9,12 | 32,52 | |||
| 6,00...7,00 | 4,3 | 16,5 | 5,97 | 26,77 | |||
| 9,00...10,00 | 3,8 | 17,0 | 5,20 | 26,00 | |||
| Таблица 6Гранулометрический состав шоколадной глины лимана Сорочий (в % на 100 г возд. сух. глины) | |||||||
| Слой, м | Содержание фракций, % | ||||||
| 1,0...0,25 | 0,25...0,05 | 0,05...0,01 | 0,01...0,005 | 0,005...0,001 | менее 0,001 | менее 0,01 | |
| 0,40...0,80 | нет | 6,56 | 14,96 | 5,36 | 20,08 | 53,04 | 78,48 |
| 0,80...1,00 | -«- | 18,88 | 8,04 | 6,40 | 20,40 | 46,28 | 73,08 |
| 1,50...1,80 | -«- | 8,44 | 24,24 | 6,24 | 16,32 | 44,76 | 67,32 |
| 4,00...5,00 | -«- | 4,88 | 6,52 | 2,16 | 19,16 | 67,28 | 88,60 |
| 6,00...7,00 | -«- | 5,72 | 2,60 | 2,20 | 17,52 | 71,96 | 91,68 |
| 9,00...10,0 | -«- | 1,04 | 7,04 | 2,16 | 25,96 | 63,80 | 91,92 |
| Таблица 7Набухаемость и пластичность шоколадных глин, % | |||||||
| Виды глин | Объем набухания, % | Пластичность | |||||
| верхний предел | нижний предел | интервал пластичности | |||||
| Монолитные | 45,8 | 47,6 | 26,4 | 21,2 | |||
| (лиман | 52,6 | 48,1 | 26,6 | 21,5 | |||
| Сорочий) | 48,2 | 47,4 | 25,8 | 21,6 | |||
| Плитчатые | 50,7 | 47,0 | 26,2 | 22,8 | |||
| (лиман | 53,7 | 48,3 | 27,0 | 21,3 | |||
| Большой) | 44,4 | 46,2 | 24,3 | 21,9 |
| Таблица 8Биометрические показатели посадочного материала и динамика развития растений солодки голой на посадках, выполненных черенками из корневищ солодки пойменного экотипа и обработанных рассолом бишофита, согласно патенту РФ №2179793 | |||||||||
| Номер опыта/ номер делянки | Среднее коли-чество почек на черенке, шт. | Средний диаметр черен-ков, мм | Средняя длина черенка, м | Время обработки черенков, час | Темпера-тура суспензии (раст-вора), °С | Количество надземных побегов на контрольном участке на25-й день после посадки, шт. | Масса новых корнеобразо-ваний в первый год жизни на 1-м черенке, г | Количество надземных побегов, шт./м2 | Высота надзем-ных побе-гов, м |
| 1/1 | 4,3 | 11,8 | 0,15 | 5,71 | 41,3 | 317 | 215 | 7,63 | 0,32 |
| 1/2 | 3,8 | 13,5 | 0,12 | 5,63 | 36,7 | 408 | 183 | 7,26 | 0,41 |
| 1/3 | 4,1 | 14,8 | 0,16 | 5,84 | 38,9 | 386 | 206 | 8,15 | 0,26 |
| 1/4 | 2,9 | 9,7 | 0,21 | 5,36 | 32,4 | 413 | 173 | 13,14 | 0,34 |
| Контроль (без обработки) | 1,27 | 12,2 | 0,18 | - | - | 296 | 142 | 4,15 | 0,17 |
| Таблица 9Биометрические показатели посадочного материала и динамика развития растений солодки голой на посадках, выполненных черенками из корневищ солодки пойменного экотипа и обработанных суспензией глины (период посадки 15-18 мая 2002 года, температура почвы +16-18°С, тип почвы - аллювиально-луговые) | |||||||||
| Номер опыта/ номер делянки | Среднее количест-во почек на черенке, шт. | Средний диаметр черен-ков, мм | Средняя длина черенка,м | Время обработки черенков, сек | Темпера- тура суспен-зии (раство-ра), °С | Количество надземных побегов на контрольном участке на 25-й день после посадки, шт. | Масса новых корнеобразо-ваний в первый год жизни на 1-м черенке, г | Количество надземных побегов, шт./м2 | Высота надзем-ных побе-гов, м |
| 2/1 | 3,8 | 12,8 | 0,18 | 30 | 18,7 | 297 | 198 | 6,15 | 0,28 |
| 2/2 | 4,1 | 14,3 | 0,22 | 45 | 19,6 | 384 | 163 | 5,84 | 0,38 |
| 2/3 | 3,9 | 16,7 | 0,21 | 60 | 21,4 | 367 | 127 | 8,36 | 0,23 |
| 2/4 | 3,1 | 15,2 | 0,17 | 75 | 22,5 | 412 | 186 | 9,46 | 0,31 |
| Контроль (без обработки) | 3,6 | 12,9 | 0,19 | 208 | 132 | 3,28 | 0,14 |
| Таблица 10Биометрические показатели посадочного материала и динамика развития растений солодки голой на посадках, выполненных черенками из корневищ солодки пойменного экотипа и обработанных глино-бишофитной суспензией (период посадки 15-18 мая 2002 года, температура почвы +16-18°С, тип почвы - аллювиально-луговые) | |||||||||
| Номер опыта/ номер делянки | Среднее количество почек на черенке, шт. | Средний диаметр черен-ков, мм | Средняя длина черенка,м | Время обработки черенков, сек. | Темпера- тура суспензии (раст-вора), °С | Количество надземных побегов на контрольном участке на25-й день после посадки, шт. | Масса новых корнеобразо-ваний в первый год жизни на 1-м черенке, г | Количество надземных побегов, шт./м2 | Высота над-земных побегов, м |
| 3/1 | 5,4 | 12,6 | 0,25 | 30 | 19,6 | 612 | 453 | 8,12 | 0,36 |
| 3/2 | 4,8 | 9,2 | 0,23 | 45 | 22,1 | 713 | 468 | 9,46 | 0,44 |
| 3/3 | 7,1 | 11,4 | 0,18 | 60 | 20,6 | 463 | 532 | 14,13 | 0,28 |
| 3/4 | 6,3 | 9,7 | 0,16 | 75 | 21,3 | 526 | 392 | 12,15 | 0,39 |
| Контроль (без обработки) | 5,8 | 12,3 | 0,19 | 312 | 283 | 7,68 | 0,27 |
Способ сохранения посадочных качеств черенков из корневищ солодки для создания лакричных плантаций на деградированных орошаемых землях, включающий воздействие на черенки из корневищ солодки жидкой средой с использованием рассола природного минерала бишофит, отличающийся тем, что жидкая среда выполнена в виде глино-бишофитной коллоидной суспензии, состав которой включает, мас.%: глина хвалынская плотностью 1,76·103÷2,08·103 кг/м3 - 45÷60, рассол минерала бишофит плотностью 1,2·103÷1,3·103 кг/м3 - 10÷15, остальное - вода.