СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЕМ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ РАСТЕНИЙ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВИБРАЦИИ
METHOD OF DEVELOPMENT OF PLANT ROOT SYSTEM BY VIBRATION EFFECTS

Изобретение относится к области растениеводства и может быть использовано при выращивании однолетних плодовых растений с использованием рассады.
Известен способ стимулирования роста растений (Авторское свидетельство СССР №946454, МПК A01G 7/00, 1982), при котором почву под растениями подвергают вибрации в течение 30-80 секунд один раз в 1-2 суток, причем ускорение вибрации равно 0,05-0,1 g.
Данный способ влияет на скорость роста растений, но не изменяет структуру их корневой системы.
Естественная корневая система ряда плодовых растений, например томатов, болгарского перца и др., формируется путем радиального развития скелетных корней в поверхностном слое земли в общем случае по случайному закону. Такая структура с позиции агротехники не является оптимальной, поскольку значительная часть плодородной земли и внесенных удобрений остается вне зон обрастающих корней.
Техническим результатом заявляемого изобретения является формирование плоской формы корневой системы у рассады в процессе ее роста с преимущественным развитием обрастающих корней за счет воздействия механической вибрации.
Технический результат достигается тем, что в способе управления развитием корневой системы растений воздействием вибрации один раз в 1-2 суток почву под растениями подвергают воздействию вибрации, кинематическое вибрационное воздействие прикладывается регулярно в течение 6-8 часов на этапе выращивания рассады, причем направление вибрации перпендикулярно направлению роста растения, частота вибрации равна 5-10 герц и амплитуда вибрационного воздействия равна 0,5-1 миллиметр.
Применение заявляемого способа обеспечивает формирование плоской формы корневой системы у рассады с развитыми обрастающими корнями. Такая структура корневой системы рассады в дальнейшем позволяет свести обработку основного грунта к рыхлению или копке узких канавок, в которые рассада высаживается, ориентируя корневую систему вдоль канавки. При этом уменьшается повреждение структуры почвы, становится возможным целенаправленное внесение удобрений и исключается риск повреждения корней в междурядьях при уходе за растениями.
На фиг. 1-3 приведены фотографии, иллюстрирующие результаты проведенных испытаний. На фиг. 1 приведены фотографии корневых систем испытуемого и контрольного растений. На фиг. 2 - корневая система испытуемых растений, фронтальный вид. На фиг. 3 - корневая система испытуемых растений, профиль.
Способ управления развитием корневой системы растений воздействием вибрации может быть реализован следующим образом. Рассадные пакеты помещают на качающуюся платформу, которая под действием привода, например эксцентрикового механизма, совершает линейное горизонтальное возвратно-поступательное движение и создает тем самым кинематическое вибрационное возмущение на почву в пакетах.
Лабораторные испытания предложенного способа проводились в лаборатории биомеханики Ивановского государственного энергетического университета в рамках работы по исследованию влияния вибрации на рост и развитие болгарского перца. Испытуемые образцы растений подвергались вибрационному воздействию с указанными параметрами на этапе выращивания рассады в течение 35 дней. Контрольные образцы воздействию вибрации не подвергались. Результаты испытаний представлены на фиг. 1-3.
Было установлено, что при использовании предложенного способа происходит качественное изменение корневой структуры растений. На фиг. 1 приведен вид корневых систем испытуемого (слева) и контрольного (справа) растений для сравнительного анализа. Изменение заключается в том, что корневая система испытуемых растений приобретает плоскую веерообразную форму с преимущественным развитием системы обрастающих корней. На фиг. 2 приведена структура корневой системы в фас, на фиг. 3 приведен вид в профиль.
Механизм действия предлагаемого способа можно объяснить тем, что вибрация с указанными параметрами при длительном и регулярном воздействии угнетает рост корней растения в направлении вибрации и существенно не влияет на рост корней в поперечном направлении. При этом формируются только два диаметрально противоположных скелетных корня, растущих поперек направления вибрации, и высвобождающиеся жизненные ресурсы растение использует на усиленный рост обрастающих корней.
По результатам испытаний не было выявлено какое-либо влияние вибрации с указанными параметрами на рост и развитие надземной части испытуемых растений по сравнению с контрольными. В качестве показателей роста использовались длина стебля, диаметр стебля у основания, количество листьев, средняя длина листьев и количество бутонов.
В ходе дальнейших наблюдений после пересадки испытуемых и контрольных растений в основной грунт с внесением равной массы органических удобрений на каждое растение было выявлено следующее. На ранних этапах плодоношения какого-либо отличия в урожайности контрольных и испытуемых растений не наблюдалось. Однако появление признаков истощения (уменьшение числа завязей, уменьшение скорости роста плодов и потеря ими товарного вида), а также полное прекращение плодоношения произошло у контрольных растений на 20-30 дней раньше, чем у испытуемых. Это обстоятельство обеспечило в конечном итоге существенное, порядка 30-40%, увеличение урожайности испытуемых образцов по сравнению с контрольными.
Результаты опыта можно объяснить тем, что испытуемые растения за счет более развитой системы обрастающих корней получали питание из большего объема почвы и более эффективно использовали внесенные удобрения, что привело к удлинению активной фазы плодоношения и повышению урожайности.
Таким образом, проведенные лабораторные исследования показали возможность получения экономического эффекта при практическом использовании предложенного способа.