Способ диагностики потребности растений в минеральных элементах питанияПатент на изобретение №: 2417576 Автор: Гуреев Иван Иванович (RU) Патентообладатель: Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии Российской академии сельскохозяйственных наук (RU) Дата публикации: 10 Мая, 2011 Начало действия патента: 16 Сентября, 2009 Адрес для переписки: 305021, г.Курск, ул. К. Маркса, 70б, ГНУ ВНИИЗиЗПЭ Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе оценивают потребность растений в минеральных элементах питания с листовой диагностикой путем определения отклика в виде разницы фотохимической активности суспензии хлоропластов из средней пробы свежих листьев при добавлении в неё диагностируемого элемента в концентрации 10-4-10-10М и без добавления элемента. Диагностируемые элементы добавляют в суспензию на уровнях их отсутствия и наличия смесями, составленными по матрице планирования метода случайного баланса. Выделяют необходимые для питания растений элементы по скорректированному отклику и включают эти элементы в питательную среду в соотношении, пропорциональном вкладу в отклик. Способ позволяет повысить эффективность удобрения путем определения сбалансированного соотношения в питательной среде между элементами питания, в которых растение испытывает недостаток. 2 з.п. ф-лы, 3 табл. Изобретение относится к сельскому хозяйству, преимущественно к агрономической химии, и может быть использовано для диагностики потребности растений в элементах питания. Известен способ функциональной диагностики потребности растений в минеральных элементах питания по изменению фотохимической активности хлоропластов [1]. Для реализации способа из средней пробы свежих листьев диагностируемого растения готовят суспензию хлоропластов. Вначале проводят контрольное измерение фотохимической активности хлоропластов без добавления элементов. Затем в суспензию добавляют исследуемый элемент в концентрации 10-4 Однако известному способу присущи недостатки. Так, каждому виду растений необходимо определенное соотношение элементов питания, изменяющееся в течение вегетации. Соблюдение этого соотношения во времени оказывает определяющее действие на продуктивность растений и качество урожая. Поэтому процесс питания зависит от уровня обеспеченности не одним, а всеми потребляемыми элементами. Повышение концентрации в питательной среде какого-либо элемента вызывает не только увеличение содержания его в растении, но и влияет на потребление растением других элементов. Поступление в растение элементов, в которых оно испытывает недостаток, может приводить как к увеличению (синергизм), так и снижению (антагонизм) потребности растения в других элементах. При различных уровнях обеспеченности элементами питания взаимодействие между ними протекает неодинаково и возможны быстрые переходы антагонизма в синергизм и наоборот [2, с.66-72]. Явления синергизма и антагонизма есть свидетельство того, что отзывчивость растения на обособленное испытание каждого из элементов питания не может служить объективным критерием истинной в них потребности по способу [1]. Максимальная удобрительная эффективность питательных веществ возможна лишь при комплексном сбалансированном соотношении элементов питания, в которых растение испытывает недостаток. Потребность в этих элементах может быть установлена лишь варьированием их соотношением в смеси при выполнении диагностических действий. Примечательно, что способом [1] констатируется избыток отдельных элементов питания, присутствующих в питательной среде, содержание которых не может быть уменьшено. Однако действий по нейтрализации негативного влияния на растение избыточных питательных веществ данным способом не предусматривается. Целью изобретения является повышение эффективности удобрения путем определения сбалансированного соотношения в питательной среде между элементами питания, в которых растение испытывает недостаток. Для достижения поставленной цели элементы питания ранжируют по уровню потребности в них растения (отклику), применяя метод случайного баланса. С помощью дисперсионного анализа количественно по величине отклика оценивают значимость (вклад) элементов питания на фоне «шумового поля», издаваемого другими незначимыми элементами. Это позволяет количественно выделить для питательной среды необходимые элементы питания в сбалансированном соотношении с учетом явлений синергизма и антагонизма между ними. Негативное влияние на растение избыточных питательных веществ нейтрализуют управляемой коррекцией вкладов в отклик элементов, в которых растение испытывает недостаток. Значение отклика устанавливают по разнице фотохимической активности суспензии хлоропластов при добавлении в нее смеси диагностируемых элементов и контрольной суспензии без добавления элементов. Существенно, что влияние элементов на фотохимическую активность суспензии хлоропластов оценивают не обособленным их применением, а в смесях, состав которых формируют по матрице планирования случайного баланса [3, с 52-64]. Диагностируемые элементы в смесях варьируют на двух уровнях - отсутствие и наличие в концентрации 10-4 В совокупности существенные признаки изобретения позволяют получить максимальный удобрительный эффект от используемых элементов питания. В табл.1 приведена матрица планирования случайного баланса, в табл. 2 - рассеяние откликов диагностируемых элементов после реализации матрицы, в табл.3 - скорректированное рассеяние откликов элементов в результате нейтрализации избыточных питательных веществ. Изобретение осуществляют следующим образом. При диагностике потребности растения, например ячменя, в 12 элементах питания (N - азот, Р - фосфор, К - калий, Са - кальций, Mg - магний, Fe - железо, Mn - марганец, B - бор, Zn - цинк, Cu - медь, Мо - молибден, Со - кобальт) эти элементы включают в матрицу случайного баланса. Их распределяют на равные группы таким образом, чтобы количество опытов в матрице было кратным 2 и превышало k+l, где k - число диагностируемых элементов. Элементы по группам разбивают случайным образом, для чего предварительно составляют их пронумерованный список и с помощью таблицы случайных чисел каждому элементу присваивают случайный порядковый номер. С учетом приведенных требований, 12 диагностируемых элементов питания распределяют на 3 равные группы по 4 элемента. В первую группу объединяют элементы под случайными номерами с 1 по 4, во вторую - элементы под номерами с 5 по 8 и т.д. В результате: 1-ая группа: Cu, Zn, N, Mg; 2-ая группа: Са, Р, В, К, 3-я группа: Fe, Mn, Na, Mo. Для каждой группы элементов составляют матрицу планирования на основе полного факторного эксперимента N=24=16, что удовлетворяет условию N=16>k+1=13. Строки в матрице планирования смешивают также случайным образом (табл.1). Таблица 1 Матрица планирования случайного баланса опыта Уровни варьирования диагностируемых элементов питания Значение отклика 1-ая группа 2-ая группа 3-я группа ТекущееСреднее Откорректированное Cu ZnN MgCa PB KFe MnNa MoY1j Y2j Yj Yjk 1+ 00 0+ +0 0+ +0 +40 4643 432 + 0+ 00 00 0+ ++ +16 812 303 + 0+ +0 00 +0 0+ +10 1814 324 0 +0 ++ 00 00 ++ +89 7984 845 0 0+ 0+ 0+ ++ 00 +67 5561 796 + +0 0+ ++ 00 00 +128 116122 1227 0 ++ 0+ 00 +0 ++ 033 3936 548 0 0+ ++ ++ +0 +0 036 2631 499 + ++ 00 0+ 0+ 0+ +51 4347 6510 0 +0 0+ 0+ 00 00 053 4549 4911 + 00 +0 ++ 0+ 00 019 2723 2312 + ++ ++ +0 +0 +0 +53 6358 7613 + +0 +0 +0 ++ ++ 069 5763 6314 0 00 00 0+ +0 0+ 013 1715 1515 0 ++ +0 +0 0+ +0 0-30 -36-33 -1516 0 00 +0 ++ ++ 0+ 050 5854 54После выполнения подготовительных работ из навески 0,5 г свежих листьев ячменя готовят суспензию хлоропластов и определяют ее фотохимическую активность без добавления элементов. Затем последовательно в суспензию добавляют смеси диагностируемых элементов, сформированные в соответствии с матрицей планирования, где элементы в смесях варьируют на двух уровнях (0) - отсутствие, (+) - наличие в концентрации 10-4 Для каждой j-ой строки матрицы планирования (j=1, 2, 3,, N) определяют отклик Y j в виде превышения или уменьшения (с отрицательным знаком) фотохимической активности суспензии хлоропластов с испытываемыми элементами питания над контрольной суспензией без добавления элементов. Для оценки дисперсии воспроизводимости проводят параллельные опыты с повторностью m. При m=2 определяют среднее значение отклика, как Yj=(Y1j+Y2j)/2. После выполнения диагностических действий в объеме матрицы планирования, полученные данные обрабатывают вручную или на компьютере. Одним из вариантов ручной обработки является построение таблицы рассеяния результатов наблюдений по отдельным диагностируемым элементам (табл.2). В крайний левый ранговый столбец таблицы заносят значения отклика Yj, полученные в результате реализации матрицы планирования и ранжированные в порядке возрастания величины снизу-вверх. Правее для каждого i-го диагностируемого элемента (i=1, 2, 3, (0) и (+). Для случайного рассеяния точек отдельно в левом и правом столбцах находят частные медианы. При четном количестве точек медиана лежит между средними точками (темный фон) на равном от них удалении. Если же количество точек нечетное, то медианой является средняя точка. Разность Bi между медианами справа и слева, но не наоборот, является вкладом i-го элемента в отклик (в нижней строке табл.2). Таблица 2 Рассеяние откликов диагностируемых элементов Наибольшие вклады дают наиболее существенные элементы. По полученным данным, в порядке убывания вкладов элементы питания располагают в ряд ВCa=34,5, ВZn =26,5, ВMo=19, BN=-18 и т.д. Положительная величина вкладов элементов Са, Zn, Mo и др. свидетельствует о потребности в них растения, а отрицательная величина элемента N и др. - об их избытке. Негативное влияние на растение избыточных элементов нейтрализуют коррекцией вкладов элементов, в которых растение испытывает потребность, последовательно стабилизируя избыточные элементы на уровне (0). Для этого в табл.1 вклад избыточного элемента вычитают со своим знаком из величины Yi, в строках, где данный элемент представлен на уровне (+), и получают скорректированное значение отклика Yjk . Согласно табл.2, по величине отрицательного вклада наиболее значимым избыточным элементом является N. Стабилизируя его на нулевом уровне, по аналогии с табл.2, строят корректировочную табл.3 и определяют откорректированные значения вкладов элементов, необходимых для питания растений (с положительными знаками). После корректировки в порядке убывания их представляют в ряд ВCa=34, BZn=26,5, ВMn=21,5 и др. Значимость вкладов элементов проверяют с помощью статистического tкр-критерия Стьюдента на уровне 80
где Sj{y} - дисперсия в j-ой строке матрицы планирования случайного баланса. Таблица 3 Откорректированное рассеяние откликов диагностируемых элементов Согласно расчету по данным табл.1, Вкр=4,66. Из табл.2 вытекает, что условию Вi >Вкр удовлетворяют элементы Са, Zn, Mo, К и Na, которые должны быть компонентами питательной среды. Соотношение между этими элементами устанавливают пропорциональным величине Вi, т.е. Са/Zn/Mo/K/Na=34/26,5/21,5/8/5. Вклад в отклик необходимых элементов питания растений удовлетворяет неравенству:
где Вi - вклад в отклик i-го элемента питания растений; N - число строк матрицы планирования случайного баланса; m - число параллельных опытов; tкр - табличное значение критерия Стьюдента для уровня значимости 0,2 Sj {y} - дисперсия в j-ой строке матрицы планирования случайного баланса. ЛИТЕРАТУРА 1. А.С. 952168 СССР, М. Кл.3 А01G 31/02. Способ обеспечения растений минеральными элементами / А.С.Плешков, Б.А.Ягодин (СССР) - 2. Агрохимия / Б.А.Ягодин, П.М.Смирнов, А.В.Петербургский и др. - М.: Агропромиздат, 1989. - 639 с. 3. Статистические методы в инженерных исследованиях (лабораторный практикум): Учеб. пособие / В.П.Бородюк, А.П.Вощинин, А.З.Иванов и др. - М.: Высш. школа, 1983. - 216 с. Формула изобретения1. Способ диагностики потребности растений в минеральных элементах питания, включающий листовую диагностику путем определения отклика в виде разницы фотохимической активности суспензии хлоропластов из средней пробы свежих листьев при добавлении в неё диагностируемого элемента в концентрации 10-4-10-10М и без добавления элемента, отличающийся тем, что диагностируемые элементы добавляют в суспензию на уровнях их отсутствия и наличия смесями, составленными по матрице планирования метода случайного баланса, выделяют необходимые для питания растений элементы по скорректированному отклику и включают эти элементы в питательную среду в соотношении, пропорциональном вкладу в отклик. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что статистически значимый вклад в отклик необходимых элементов питания растений удовлетворяет неравенству: 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорректированный отклик необходимых элементов для питания растений получают последовательным исключением в матрице планирования влияния откликов избыточных элементов. MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе Дата прекращения действия патента: 17.09.2011 Дата публикации: 10.07.2012 Популярные патенты: 2092036 Способ микроразмножения стевии stevia rebaudiana l. ... и/или пазушных почек с нижележащими тканями стебля размером 1 - 3 мм, стерилизации 0,1% раствором диоцида в течение 3 мин и 0,1% раствором сулемы в течение 2,5 мин, культивирования в течение 4 - 5 недель на питательной среде Мурасиге-Скуга, содержащей фитогормоны, индолилуксусную кислоту 0,1 - 0,3 мг/л, бензиладенин 0,5 - 2,0 мг/л, гибберелловую кислоту 0,5 - 2,0 мг/л до образования укоренившихся растений-регенерантов, неукоренившихся регенерантов и каллусной ткани, после чего укоренившиеся растения пересаживают в грунт, а неукоренившиеся регенеранты микрочеренкуют и переносят для укоренения на питательную среду Мурасиге-Скуга, содержащую 2,0 - 6,0 мг/л индолилуксусной кислоты и ... 2293463 Способ разработки лесосек ... от волока лентах, используются чокеры в виде отрезков стального каната 7, на обоих концах которых закреплены крючья 8. Вершинные части деревьев или хлыстов чокеруют на расстоянии 0,7-1,2 м от среза. Чтобы чокеры не соскальзывали, при обрезке сучьев оставляют мутовки из двух-трех сучьев длиной 2-3 см на расстоянии 0,2-0,4 м от верхнего среза. Гладкие и тонкие вершины зацепляют двойной петлей. Комлевые части деревьев чокеруют на расстоянии 0,5-0,7 м от комлевого торца. Чокер зацепляют так, чтобы зев крюка был обращен наружу от ствола и исключалась самопроизвольная расцепка чокера. При необходимости к одному дереву или хлысту возможно прикрепление не одного, а нескольких деревьев ... 2464784 Защитный слой для растений и деревьев, его изготовление и его применение ... атомов, и/или галогенированным солям аммония, предпочтительно цетилтриметиламмония бромиду, дидецилдиметиламмония хлориду, гексадецилпиридиния хлориду и поликосиалкилтриалкиламмония хлориду. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данное изобретение относится к слою, защищающему листья растений, слою, защищающему листья деревьев, и слою, защищающему древесину, вышеупомянутого типа, где противомикробные действующие вещества представлены в каких-либо долях смеси от 0,1 мас.% до 99,9 мас.%, предпочтительно от 1 мас.% до 99 мас.%.В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данное изобретение относится к слою, защищающему листья растений, слою, ... 2407280 Устройство и способ для осушения воздуха в теплице и теплица ... в системе по данному изобретению вся теплица работает в качестве конденсатора, при этом не требуются отдельные камеры конденсатора или вентиляторы. Это оборудование заменяется естественным перемещением воздуха в теплице и тем обстоятельством, что эти «открытые разбрызгивающие конденсаторы» можно без труда расположить в различных местах теплицы, посредством которых охлажденный воздух будет распределяться равномерно в теплице посредством естественного перемещения воздуха. Что касается конденсаторов, возможно используемых для охлаждения циркулирующей в данной системе воды, то вентиляторы и конденсаторы соответственно заменяются свободным перемещением наружного воздуха.К ... 2279799 Балансир рыболовный ... в режиме свободного движения. Это обусловлено значительно большей плавучестью заявляемого балансира вследствие обтекаемости его формы и дополнительно вследствие возникновения подъемной силы, действующей на крылья.Движение заявляемого балансира, оснащенного трейлером с твистером, показанное на Фиг.4, напоминает движение живой рыбы. При ритмичном и плавном подъеме и опускании удильника центр тяжести корпуса с крыльями совершает движение по траектории, показанной на Фиг.4, причем в этих условиях плавное стравливание лески позволяет без заметного изменения водного горизонта заметно увеличить радиус траектории показанной на Фиг.4, а следовательно, и значительно увеличить площадь ... |
Еще из этого раздела: 2054862 Гидравлический режущий аппарат 2201069 Травяное покрытие на основе гибкого полотна 2067798 Агромостовой комплекс 2154938 Способ охлаждения молока на животноводческих фермах и устройство для его осуществления 2262844 Способ повышения эффективности воспроизводства икры и численности осетрообразных рыб 2296457 Устройство для магнитно-импульсной обработки растений 2444769 Жидкостный резервуар, устройство наблюдения для наблюдения под поверхностью жидкости и оптическая пленка 2080765 Комбайн для уборки овощей 2420945 Гидравлическая система сельхозмашины 2399203 Способ оценки физиологического состояния организма цыплят |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||
10-10 М и устанавливают потребность растения в нем по увеличению, а избыток - по уменьшению фотохимической активности в сравнении с данными контрольного измерения. Активность, одинаковая с контролем, свидетельствует об оптимальной концентрации элемента. После проведения анализов готовят питательную среду, содержание элементов в которой устанавливают по соотношению, пропорциональному изменению фотохимической активности хлоропластов.
;
где Вi - вклад в отклик i-го элемента питания растений,N - число строк матрицы планирования случайного баланса,m - число параллельных опытов; tкр - табличное значение критерия Стьюдента для уровня значимости 0,2-0,05 и степеней свободы N(m-l); Sj{y} - дисперсия в j-й строке матрицы планирования случайного баланса.