Устройство для выращивания растений в плотной среде

Устройство для выращивания растений в плотной среде

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к устройствам для оценки динамики развития зерновых культур в плотной среде обитания.

Ведение сельскохозяйственного производства предполагает создание оптимальных условий для роста и развития культурных растений, в том числе и для корневой системы. Яровая пшеница предъявляет высокие требования к почвам, наиболее ценными для создания высокого урожая являются чернозем обыкновенный, чернозем выщелоченный с плотностью в пределах 1,05-1,1 г/см³. Очень рыхлая почва не обеспечивает нормальный водный режим для вегетирующих растений из-за диффузного иссушения пахотного слоя. На плотных почвах нарушается воздушный режим. Корневая система плохо проникает в глубокие слои почвы, что приводит к снижению продуктивности возделываемых культур.

Изучение растений в плотной среде затруднительно из-за большой трудоемкости методов определения плотности почвы и отсутствия соответствующих устройств для периодического контроля за динамикой плотности почвы. Наиболее распространенным способом определения плотности почвы является объемно-весовой. Для этого используют почвенные цилиндры-буры различной конструкции, предназначенные для отбора образцов с ненарушенной структурой. При определении плотности почвы цилиндры забивают в исследуемый горизонт, в лаборатории взвешивают почву и определяют массу сухого вещества. (Б.А.Доспехов. Практикум по земледелию, - М.: Агропромиздат, 1987). Данный способ очень трудоемкий и не позволяет оценить плотность почвы в динамике и выявить реакцию культурных растений на изменение плотности почвы в течение вегетации.

В гидрометеорологических исследованиях широко используются испарители влаги, состоящие из двух цилиндров различного диаметра, входящих друг в друга. Во внутренний цилиндр загружается почва и он опускается во внешний цилиндр. Цилиндры закапывают в почву. Периодически внешний цилиндр вынимают из почвы, взвешивают и рассчитывают баланс влаги. Однако здесь нет возможности определить плотность почвы и изучить ее динамику (М.Д.Павлова. Практикум по сельскохозяйственной метеорологии. - М, 1968, - 200 с.).

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту может быть устройство по проращиванию картофеля, а.с. №1130195, М. кл. А01С 1/02, содержащее цилиндрический корпус и решетку, укрепленную над дном корпуса с образованием полости для картофеля, где устройство снабжено съемной кассетой со свернутой в рулон эластичной рифленой лентой, причем кассета расположена на решетке.

Описанное устройство позволяет провести проращивание клубней картофеля или семян других культур, а также выращивание растений в замкнутой емкости при помещении в него субстрата в виде почвы или пористого материала. Но в данном случае нет возможности вырастить растения при различной плотности почвы с периодическим ее определением и оценкой параметров развития растений, в частности корневой системы.

Целью изобретения является создание устройства, позволяющего выращивать растения зерновых культур при контролируемой плотности почвы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для выращивания растений в плотной среде включает округлый защитный корпус с расположенной в нем емкостью, где в нижней части емкости имеются заостренные с двух сторон пластины с расположенным на них эластичным материалом (например, поролоном), а над емкостью смонтирована горизонтальная планка с отверстием и помещенным в ней штоком с ограничителями и загрузочной площадкой, причем по краям емкости имеется защитный выступ с ручками и расположенными в них фиксаторами. Шток в нижней части выполнен тупым и по толщине соответствует 2-3-кратной толщине ростков исследуемой культуры.

На чертеже (схематично) изображено устройство для выращивания растений в плотной среде, включающее округлый защитный корпус 1 с расположенной в нем емкостью 2, где в нижней части емкости имеются заостренные с двух сторон пластины 3 с расположенным на них эластичным материалом 4 (например, поролоном), а над емкостью 2 смонтирована горизонтальная планка 5 с отверстием 6 и помещенным в нем штоком 7 с ограничителями 8 и загрузочной площадкой 9, причем по краям емкости имеется защитный выступ 10 с ручками 11 и расположенными в них фиксаторами 12. Шток 7 в нижней части выполнен тупым и по толщине соответствует 2-3-кратной толщине проростков исследуемой культуры.

Работает устройство следующим образом. В пахотном слое почвы выкапывается яма и в ней устанавливается защитный корпус 1 на 2-3 см глубже поверхности почвы. Выбранная земля высушивается до абсолютно сухого состояния и загружается в емкость 2. Расположенный на пластинах эластичный материал 4 препятствует высыпанию земли из емкости. Периодически взвешивая и утрамбовывая почву в емкости, доводят ее объем до нужной плотности (1,0-1,1 г/см³) и устанавливают в защитный корпус 1 на предварительно разрыхленную почву. Эластичный материал сглаживает пустоты между слоями почвенного разреза и почвой в емкости 2. Установленная емкость 2 закрепляется от случайного смещения фиксаторами 12. Почву в емкости 2 увлажняют и высевают семена исследуемых культур. Вегетирующие растения формируют корневую систему, которая размещается в емкости 2 и через эластичный материал 4 уходит в более глубокие горизонты почвы. Тем самым создаются условия естественного развития растений. Почва обладает способностью изменять свою плотность под воздействием временных факторов (атмосферное давление, осадки и т.д.) и приходит в равновесное состояние. Измерение плотности почвы в течение вегетации проводится периодически, в фазу всходов, кущения, цветения и налива исследуемой культуры. Убирается ограничитель 8 и на площадку 9 ставят гири, увеличивая массу до тех пор, пока шток 7 не войдет в почву до следующего ограничителя, которые располагаются один над другим через 3-4 см. Толщина штока определяется размерами формирующихся проростков. Так, ширина ростка пшеницы достигает 2-3 мм. Ростки пшеницы раздвигают почву по одному или по 2-3 шт. вместе, в зависимости от способа посева. Толщина штока для исследования зерновых культур составляет 4-5 мм.

После уборки урожая яровой пшеницы снимают фиксаторы 12, за ручки 11 емкость 2 проворачивают по кругу и пластины 3 подрезают корневую систему. Затем емкость 2 убирают и проводят анализ сложения почвы и развития корневой системы.

Применение предлагаемого изобретения позволит выращивать растения зерновых культур при контролируемой плотности почвы, изучить их реакцию на почву различного сложения и на основе полученных экспериментальных данных разработать технологию возделывания.

1. Устройство для выращивания растений в плотной среде, включающее округлый защитный корпус с расположенной в нем емкостью, отличающееся тем, что в нижней части емкости имеются заостренные с двух сторон пластины с расположенным на них эластичным материалом, например, поролоном, а над емкостью смонтирована горизонтальная планка с отверстием и помещенным в нем штоком с ограничителями и загрузочной площадкой, причем по краям емкости имеется защитный выступ с ручками и расположенными в них фиксаторами.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шток в нижней части выполнен тупым и по толщине соответствует 2-3-кратной толщине ростков исследуемой культуры.