СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕМЕННЫХ ЛЕНТ
METHOD TO PRODUCE SEED TAPES

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к посеву семян сельскохозяйственных культур с помощью семенных лент.
Известен способ подготовки семян картофеля к посеву (авторское свидетельство СССР №1130196), который заключается в наклеивании семян на ленту за 60-90 дней до посева крахмальным клейстером, содержащим защитно-стимулирующий состав, причем семена наклеивают на бумажную ленту за 60-90 дней до посева, а в качестве защитно-стимулирующего состава клейстер содержит азот, фосфор и калий в количестве 10-20 мг на 1 см клейстера, марганец, молибден и бор в количестве 1-2 мг на 1 см кубический клейстера и гетероауксин в количестве 0,01-0,05 мг на 1 см кубический клейстера.
Недостатком известного технического решения задачи является недостаточно высокая урожайность возделываемой культуры, которая происходит ввиду недостаточного снабжения вегетирующих растений элементами питания и влагой, а также из-за недостаточной всхожести посеянных семян, которая происходит по причине гибели зародышей у их части при резких весенних перепадах температур в почве.
Известен также «Способ изготовления семенных лент» (авторское свидетельство СССР №986312) - прототип. Известное техническое решение задачи заключается в нанесении семян на ленту и ее закрытии путем скручивания ленты вдоль продольной оси. При этом семена остаются внутри скрученной ленты.
Недостатком известного технического решения, как и у предыдущего аналога, являются относительно невысокие урожаи сельскохозяйственных культур, посеянных с помощью таких лент. Причина этого заключается в низкой обеспеченности вегетирующих растений почвенной влагой и питательными веществами.
3
2
5
2
При посеве сельскохозяйственных культур семенными лентами, изготовленными известными способами, в процессе вегетации растений происходит следующее: в почвенной влаге растворены питательные для растений вещества, такие как подвижные формы азота (N-NO), фосфора (PO) и обменный калий (KO), которые «двигаются» внутри почвы вместе с влагой. В вегетационный период почвенная влага под действием гравитационных сил (силы тяжести) постепенно уходит вниз почвенных слоев, а верхние горизонты почвы, где в основном располагаются корневые системы сельскохозяйственных растений, иссушаются. Ввиду этого растения испытывают недостаток влаги и элементов питания.
Вносимые под сельскохозяйственные культуры удобрения также растворяются в почвенной влаге. Пока корнеобитаемый слой почвы (ризосферная зона) весной и в начале лета насыщен влагой с растворенными в ней питательными веществами, растения развиваются достаточно хорошо. При иссушении корнеобитаемого слоя и уходе влаги, в более глубокие почвенные слои вегетирующие культуры начинают «страдать» от недостатка питания и влаги ввиду чего их урожайность становится относительно низкой.
Урожайность сельскохозяйственных культур, посеянных известными семенными лентами, снижается также из-за того, что находящиеся в почве семена в период их набухания, наклевывания и прорастания страдают от резких перепадов температур в почве. Их амплитуда (колебание от минимума к максимуму) в это время может достигать 10-12 градусов по Цельсию, то есть от 10-12 градусов в дневное время до 0-2 градусов ночью. Это связано с частыми резкими изменениями погодных условий в весенний период. Из-за этих изменений, происходящих во время набухания, наклевывания и прорастания семян, часть их гибнет, загнивает и всходы несколько изреживаются, что и является также одной из причин снижения урожаев возделываемых культур, посеянных с помощью известных семенных лент.
Поэтому технический результат заявляемого решения задачи заключается в повышении урожайности возделываемой культуры путем улучшения всхожести семян и увеличения обеспеченности растений влагой и питанием в период их вегетации.
Технический результат достигают тем, что семенную ленту изготавливают из наружной и внутренней лент, по центру наружной ленты помещают высокогигроскопичное, термостойкое вещество, по середине которого располагают внутреннюю скрученную ленту с семенами, при этом продольные края наружной ленты оставляют свободными и склеивают водостойким клеем вокруг содержимого.
После посева изготовленной по заявляемому решению задачи семенной ленты происходит следующее. Высокогигроскопичное, термостойкое вещество, внутрь которого помещена внутренняя скрученная лента с семенами, «сглаживает» возможные резкие колебания температуры в зоне нахождения семян, семена не подвергаются резким температурным перепадам. Ввиду этого во время набухания, наклевывания и прорастания от резких перепадов температур гибнет меньше посеянных семян (табл.5), тем самым увеличивается количество всходов, что в свою очередь повышает урожайность культуры (табл.5), посеянной семенными лентами, изготовленными по заявляемому техническому решению задачи.
Высокогигроскопичное, термостойкое вещество, находящееся внутри ленты, имеет свойство впитывать почвенную влагу с растворенными в ней питательными веществами, насыщаясь при этом до 70-80% от наименьшей полевой влагоемкости, что является оптимальной влажностью для вегетации сельскохозяйственных культур. Проросшие семена, а далее вегетирующие растения возделываемой культуры потребляют влагу как из высокогигроскопичного вещества, так и из окружающего его внутрипочвенного пространства. При этом высокогигроскопичное вещество при взятии из него влаги вегетирующими сельскохозяйственными растениями постоянно вновь подтягивает к себе влагу с растворенными в ней питательными веществами из более глубоких почвенных слоев. В результате этого образуется постоянный приток влаги с растворенными в ней питательными веществами к месту нахождения в почве высокогигроскопичного вещества семенной ленты. При этом влажность почвы и количество элементов питания в ризосферной зоне возделываемой культуры, посеянной семенными лентами, изготовленными по заявляемому решению задачи, увеличиваются (табл.1, 2, 3, 4). В процессе вегетации возделываемой культуры (примерно через 10-20 суток после всходов) высокогигроскопичное вещество, находящееся в ленте, постепенно разрушается корневыми системами растений и почвенными микроорганизмами. При этом ввиду того, что высокогигроскопичное вещество все время до своего разрушения концентрирует влагу с питательными веществами, корни возделываемой культуры растут в направлении концентрации места элементов питания и влаги (то есть корни занимают место высокогигроскопичного вещества). Поэтому примерно спустя 10-20 суток после всходов в месте расположения в почве высокогигроскопичного вещества образуется тугой жгут из корневых волосков вегетирующих сельскохозяйственных растений, посеянных семенными лентами, изготовленными по заявляемому решению задачи. При этом внутри жгута расстояние между корневыми волосками, как правило, составляет не более 0,5 мм. Ввиду этого такой жгут обладает высококапиллярными свойствами. Благодаря этим свойствам высококапиллярный корневой жгут начинает по внутрипочвенным капиллярам подтягивать в процессе вегетации возделываемой культуры почвенную влагу с растворенными в ней питательными веществами из нижележащих почвенных слоев. То есть сам жгут начинает выполнять функции высокогигроскопичного вещества, которое содержалось в семенной ленте до его разрушения. Благодаря этому растения лучше в процессе вегетации обеспечиваются влагой и элементами питания, чем при их посеве с помощью лент, изготовленных известными способами (табл.1, 2, 3, 4). Ввиду этого повышается и урожайность возделываемой культуры (табл.5).
Таблица 1
Влажность почвы (запас общей влаги, в мм.) в ризосферной зоне (глубина взятия образца 0-40 см) при выращивании яровой пшеницы, посеянной с применением семенных лент, изготовленных различными способами, на черноземах обыкновенных.
Техническое решение
Запас общей влаги в миллиметрах
Апрель (посев)
Май
Июнь
Июль
Август (уборка)
1. Аналог
25-30
20-25
12-15
7-8
5-7
2. Прототип
23-27
20-22
10-12
7-8
4-5
3. Заявляемое решение
30-35
27-32
20-22
10-15
9-10
Признак «семенную ленту изготавливают из наружной и внутренней лент» является существенным, так как только закрытые во внутренней ленте семена можно разместить по центру высокогигроскопичного, термостойкого вещества без смещения их в нем от центра к наружной ленте при всевозможных механических воздействиях на семенную ленту, например при ее посеве или при перевозках. При смещении семян от центра высокогигроскопичного, термостойкого вещества к краям наружной ленты слой термостойкого вещества между смещенными семенами и наружной лентой уменьшается. При этом на такие семена возрастает отрицательное действие резкого высокоамплитудного перепада температур, после которого семена, подвергшиеся этому, частично погибают и загнивают, что снижает их всхожесть, а значит, отрицательно влияет на достижение заявляемым решением задачи технического результата. Поэтому семенную ленту необходимо изготавливать из наружной и внутренней лент.
Таблица 2
Обеспеченность растений элементами питания (подвижные формы фосфора) в ризосферной зоне (глубина взятия образца 0-40 см) при выращивании яровой пшеницы, посеянной с применением семенных лент, изготовленных разными способами, на черноземах обыкновенных
Техническое решение
Содержание подвижного фосфора, P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> мг/100 г почвы
Апрель (посев)
Май
Июнь
Июль
Август (уборка)
1. Аналог
10-11
10-12
9,5
8,5
9,0
2. Прототип
10-11
10-12
10,0
9,2
8,7
3. Заявляемое решение
13-15
13-14
12,0
11,6
11,2
Таблица 3
Обеспеченность растений элементами питания (подвижные формы азота) в ризосферной зоне (глубина взятия образца 0-40 см) при выращивании яровой пшеницы, посеянной с применением семенных лент, изготовленных разными способами, на черноземах обыкновенных
Техническое решение
Содержание подвижного азота мг/кг почвы
Апрель (посев)
Май
Июнь
Июль
Август (уборка)
1. Аналог
3,2-3,5
4,5
9,2
8,0
6,7
2. Прототип
3,0-3,2
4,7
10,0
8,6
7,2
3. Заявляемое решение
4,5-5,0
5,6
14,8
12,1
9,3
Признаки «по центру наружной ленты помещают высокогигроскопичное термостойкое вещество, по середине которого располагают внутреннюю скрученную ленту с семенами» также являются существенными, так как внутреннюю ленту необходимо помещать по центру высокогигроскопичного термостойкого вещества, что позволит обеспечить равномерность толщины термостойкого вещества вокруг всех семян. Это необходимо для того, чтобы уберечь больше семян от гибели при резких перепадах температур, обеспечив их лучшую всхожесть. Во-вторых, высокогигроскопичное, термостойкое вещество при впитывании внутрипочвенной влаги с растворенными в ней питательными элементами одновременно и в одинаковых количествах снабжает влагой и питанием прорастающие и вегетирующие растения, образующиеся из семян внутренней ленты. Это способствует растениям, зародыши семян которых находились в центре высокогигроскопичного, термостойкого вещества образовывать корневыми системами высококапиллярный жгут в месте расположения высокогигроскопичного вещества за счет того, что корни растут прежде всего в места, где находятся максимальные скопления питательных веществ и влаги. Без образовавшегося высококапиллярного корневого жгута невозможно дальнейшее (после разложения и разрушения высокогигроскопичного вещества) снабжение растений дополнительной влагой и питанием, которые приходят путем «подтягиваниям высококапиллярным корневым жгутом влаги из почвенных слоев с растворенными в ней элементами питания растений. Эта дополнительная влага «подтягивается» за счет высококапиллярных сил, которыми обладает плотный корневой жгут. Все это способствует достижению технического результата заявляемым решением задачи.
Таблица 4
Обеспеченность растений элементами питания (обменный калий) в ризосферной зоне (глубина взятия образца 0-40 см) при выращивании яровой пшеницы, посеянной с применением семенных лент, изготовленных разными способами, на черноземах обыкновенных
Техническое решение
Содержание обменного калия мг/кг почвы
Апрель (посев)
Май
Июнь
Июль
Август (уборка)
1. Аналог
12-13
13-15
12,0
10,6
9,8
2. Прототип
13-14
14-15
12,5
11,2
10,2
3. Заявляемое решение
15-16
16-18
14,7
13,0
12,6
Признаки «продольные края наружной ленты оставляют свободными и склеивают водостойким клеем вокруг содержимого» тоже являются существенными.
Склеить наружную ленту вокруг содержимого возможно, только оставив ее продольные края свободными от высокогигроскопичного и термостойкого вещества, иначе это вещество, попавшее на края, не даст осуществить склеивание.
Таблица 5
Урожай яровой пшеницы сорта «Крестьянка», посеянной с применением семенных лент, изготовленных различными способами, на черноземе обыкновенном, ц/га, и всхожесть семян при лабораторной всхожести 98-99%
Техническое решение
Всхожесть посеянных семян
Урожай
1. Аналог
93-95
39-40
2. Прототип
93-95
40-42
3. Заявляемое решение
98-99
50-55
Склеивание продольных краев наружной ленты вокруг содержимого необходимо осуществлять только водостойким клеем. Если клей не будет обладать водостойкими свойствами, то склеенные им продольные края наружной ленты после погружения в почву семенной ленты намокнут от почвенной влаги и расклеятся. Это приведет к потере плотности упаковки частиц высокогигроскопичного и термостойкого вещества, что снизит его свойства гигроскопичности (подтягивать почвенную влагу). Снизятся и свойства термостойкости, так как нарушится равномерность толщины рассыпавшегося гигроскопичного и термостойкого вещества вокруг семян внутренней ленты. Все это будет иметь отрицательные последствия для достижения технического результата заявляемым решением задачи.
Таким образом, каждый существенный признак необходим, а их совокупность достаточна для достижения заявляемым решением задачи необходимого технического результата.
Предлагаемое изобретение выполняют следующим образом.
Первоначально подготавливают внутреннюю ленту с семенами по авторскому свидетельству СССР №986312. Для этого берут ленту шириной 5-6 сантиметров из водопроницаемой папиросной бумаги, проходимой для корней и надземных вегетативных органов выращиваемых растений. На ленте закрепляют клейстером семена возделываемой культуры, которые предварительно равномерно раскладывают на ней по середине через необходимые для выращивания культуры интервалы. Далее ленту скручивают вдоль продольной оси, по вышеуказанному авторскому свидетельству. После процесса скручивания образуется внутренняя лента диаметром 3-5 миллиметров в зависимости от размеров семян возделываемой культуры.
После этого наружную ленту шириной 6-7 сантиметров (в зависимости от размеров семян возделываемой культуры), выполненную из водопроницаемого материала, проходимого для корней и надземных вегетативных органов выращиваемых растений (например, из папиросной бумаги), укладывают на плоскую горизонтальную поверхность. По центру ленты помещают высокогигроскопичное, термостойкое вещество (например, перепревший навоз с диаметром частиц 0,10-1,0 миллиметр, упакованный с плотностью 0,6-0,7 г/сантиметр кубический). При этом края наружной ленты оставляют свободными (ширина свободных краев составляет порядка 0,5 сантиметра).
В центр высокогигроскопичного, термостойкого вещества помещают скрученную внутреннюю ленту с семенами. После чего на свободные края наружной ленты наносят водостойкий клей (например, ПВА) и края ленты склеивают вокруг содержимого. При этом сдавливают наружную ленту вокруг содержимого так, чтобы плотность набивки высокогигроскопичного, термостойкого вещества составила порядка 0,6-0,7 г/сантиметр кубический. Такая плотность набивки в совокупности с диаметром частиц высокогигроскопичного, термостойкого вещества придает веществу, в частности полуперепревшему навозу, свойства высокой гигроскопичности (то есть свойства подтягивать влагу с растворенными в ней питательными веществами из почвенных слоев к месту расположения самого вещества с семенами растений), проявляющиеся до разрушения его в почве и образования высококапиллярного корневого жгута.
После создания семенной ленты ее наматывают на бобины и используют для посева сельскохозяйственных культур.
При изготовлении семенной ленты по заявляемому решению задачи можно использовать сигаретонабивочную машину. В этом случае диаметр семян возделываемой культуры должен быть небольшим. В частности, по размеру подходят семена проса, гречихи, озимой и яровой пшениц, ячменя, крестоцветных культур.