close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5891

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5891
(13) C1
(19)
7
(51) A 01H 4/00,
(12)
A 01G 31/00
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ КРУГЛОГОДИЧНОГО ПОЛУЧЕНИЯ МИНИКЛУБНЕЙ
КАРТОФЕЛЯ В ЗАЩИЩЕННОМ ГРУНТЕ
(21) Номер заявки: a 19990611
(22) 1999.06.18
(46) 2004.03.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт экспериментальной ботаники имени В.Ф.Купревича Национальной академии наук
Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Янчевская Тамара Георгиевна; Бобров Владимир Александрович;
Ольшанникова Анна Леонидовна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт экспериментальной ботаники имени
В.Ф.Купревича Национальной академии наук Беларуси" (BY)
BY 5891 C1
(57)
Способ круглогодичного получения миниклубней картофеля в защищенном грунте,
включающий высаживание пробирочных меристемных растений в питательную среду и
проведение полной вегетации растений картофеля при освещении до получения миниклубней, отличающийся тем, что после высадки меристемные растения черенкуют, черенки высаживают в грунт, состоящий из катионита Тулсон и анионита АН-2Ф в объемном
соотношении 60 : 40, выращивают рассаду, высаживают ее в грунт, состоящий из анионита АН-2Ф, катионита Сокирницкий цеолит и инертного наполнителя перлита в объемном
соотношении 10 : 90 : 200, полив осуществляют, равномерно увлажняя грунт путем дозированного самотока питательного раствора через капиллярный шланг, а в период полной
вегетации растений и получения миниклубней картофеля используют устройства для кондиционирования корневой системы.
(56)
Новый фермер. 1993. Зима. - С. 2.
RU 2080780 C1, 1997.
SU 397175 A, 1974.
WO 8804137 A1, 1988.
US 541079 A, 1995.
BY 970102 A, 1998.
Изобретение относится к способам круглогодичного получения миниклубней картофеля в защищенном грунте и может быть использовано в биотехнологии и сельском хозяйстве, в области первичного семеноводства в базовых и фермерских семеноводческих
хозяйствах.
Известен способ получения миниклубней картофеля, включающий высаживание пробирочных меристемных растений в питательную среду, полив, получение рассады. В известном способе меристемные растения из пробирок сразу высаживают в сосуды с торфом,
BY 5891 C1
которые размещают в пленочной теплице с целью проведения одной вегетации и получения первого клубневого поколения [1].
Недостатком известного способа является, во-первых: низкая урожайность (4-7 миниклубней от одного растения), во-вторых - один урожай в год, в-третьих - большой разброс по массе (невыравненность семенной фракции).
Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому эффекту является
способ круглогодичного получения миниклубней картофеля в защищенном грунте, включающий высаживание пробирочных меристемных растений в питательную среду и проведение полной вегетации растений картофеля при освещении до получения миниклубней.
В известном способе круглогодичное получение миниклубней проводят на биотехническом комплексе в закрытом помещении с использованием гидропонного раствора в качестве источника питания растений на основе минеральной среды Мурасиге-Скуга [2] и в
качестве источников искусственного света лампы ДНАТ-400 в течение всей вегетации.
Недостатком известного способа является низкая эффективность способа, недостаточное качество миниклубней, а также высокая себестоимость миниклубня.
Для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата - повышения
производительности получения миниклубней и снижения их себестоимости - питательной
средой для укоренения служит насыщенный искусственный грунт, состоящий из ионообменных синтетических полимеров (катионит Тулсон Т-42 и анионит АН-2Ф в объемном
соотношении 60 : 40), куда высаживают отчеренкованные меристемные растения, выращивают рассаду, высаживают ее в искусственный грунт, состоящий из анионита (АН-2Ф),
катионита (Сокирницкий цеолит) и инертного наполнителя (перлит) в объемном соотношении 10 : 90 : 200, полив выращиваемой рассады осуществляют равномерным увлажнением искусственного грунта питательным раствором путем дозированного самотока через
капиллярный шланг, а в период полной вегетации растений картофеля и получения миниклубней используют устройства кондиционирования корневой системы.
Способ осуществляется следующим образом
Реализуется предлагаемый способ посредством биотехнического комплекса, разработанного авторами, предназначенного для промышленного круглогодичного производства
безвирусных миниклубней картофеля. Биотехнический комплекс состоит из 120 унифицированных базовых модулей БТК-1, площадью 2 м2 каждый и размещенных по 10 штук в
12 рядов, занимающий общую площадь 400 м2 зимней теплицы. На каждом ряде модулей,
представляющих сплошную поверхность 1 x 20 м2, имеется возможность автономно поддерживать заданные технологические регламенты и использовать его для получения миниклубней определенного сорта картофеля, т.е. 12 сортов картофеля, различающихся по
технологическим требованиям, можно выращивать на комплексе одновременно.
Конструкция комплекса включает в себя электрическую систему досветки, систему
подачи питательных растворов, автоматическую станцию управления технологическими
процессами. Размер биотехнического комплекса может меняться в зависимости от площади, предназначенной для его размещения.
Освещение биотехнического комплекса осуществляется за счет естественного света
теплицы и за счет электрической системы досветки лампами ДнаЗ-400 (13 ламп на каждый ряд модулей), с помощью которых осуществляется дополнительное освещение растений в осенне-зимний период.
Пример 1.
Технологический цикл эксплуатации биотехнического комплекса начинают 4 января
каждого года с высаживания рассады, полученной in vivo.
Рассаду картофеля для всего комплекса (на 240 м2) в количестве 33600 штук получают
на одном из 12 рядов комплекса, площадью 20 м2. Весь ряд модулей размечают на равные
12 частей, площадью 1,65 м2, отступая от торцевых краев по 10 см, и, в дальнейшем, используют для укоренения черенков и выращивания рассады двенадцати различных сортов.
2
BY 5891 C1
На ростовые поверхности модулей биотехнического комплекса помещают насыщенный
искусственный грунт слоем 3 см, состоящий из ионообменных синтетических полимеров
(катионит Тулсон Т-42 и анионит АН-2Ф в объемном соотношении 60 : 40).
Исходным материалом для выращивания рассады и миниклубней служат безвирусные
меристемные пробирочные растения картофеля 6-8 см высотой с шестью междоузлиями,
получаемые in vitro. Перед высадкой в искусственный грунт растения извлекают стерильным пинцетом из пробирок, опускают корневую систему в 0,01 % раствор марганцовокислого калия, промывают от агаровой среды и высаживают по схеме 2,0 × 2,0 см в
количестве 250 штук в начале размеченного участка (0,01 м2) вдоль торцевого края.
Растения выращивают при температуре 20-23 °С и относительной влажности воздуха
70-80 %, освещенности 4,5 тыс. лк от люминесцентных ламп и 16-часовом фотопериоде.
Полив осуществляют дистиллированной или отстоявшейся водопроводной водой с доведением рН = 5,8-6,0 сантимолярным раствором азотной кислоты (10М НNO3) до 80 % от
полной влагоемкости искусственного грунта по мере необходимости. Первые 3-4 дня над
растениями делают навес из нетканого волокна, пропускающего свет - белого спанбонда,
который позволяет создать условия для скорейшего процесса адаптации устьиц на листовых пластинках и восстановления водно-воздушного режима морфотипа растений, сформированного культивированием в закрытых пробирках in vitro.
Через 2-4 суток после высадки пробирочных растений и их адаптации, проводят первое
черенкование in vivo, отделяя верхушечные черенки (250 шт.) с двумя междоузлиями стерильными инструментами, которые стерилизуют после каждого среза путем обычной обработки этиловым спиртом. После заделки черенков в искусственный грунт на глубину до
второго междоузлия (2 см) рядом с исходными меристемными пробирочными растениями,
производят увлажнение искусственного грунта путем подтопления. Это позволяет равномерно уплотнить его вокруг высаженных черенков. Верхний полив способом разбрызгивания
или тумана не желателен из-за попадания на неокрепшие листовые пластинки капель воды.
Через 8 суток после первого черенкования производят второе черенкование in vivo
аналогичным образом, размещая новые верхушечные черенки (250 шт.) рядом с черенками, укорененными от первого черенкования (первые черенковые регенераты), также на
площади 0,10 м2.
Через следующие 8 суток проводят третье черенкование: используют верхушечные
черенки с 2-мя междоузлиями от вторых черенковых регенерантов и от пазушных побегов
исходных меристемных растений и первых черенковых регенерантов. Все черенки (750
шт.) высаживаются рядом с укорененными на площади 0,30 м2.
Четвертое черенкование является последним по счету и проводится через 8 суток после
третьего, используя верхушечные черенки от третьих черенковых регенерантов, пазушных побегов от первых и вторых черенковых регенерантов и пазушных и боковых побегов исходных
меристемных растений (1500 шт.). В результате всех черенкований минимум получается 2750
укорененных черенковых регенерантов каждого сорта и 250 исходных меристемных растений,
которые к этому возрасту полностью адаптировались к выращиванию in vivo, сформировались
как многостебельные, с развитым габитусом растения. Вся рассада одного сорта занимает площадь 1,2 м2. На протяжении всего ряда модулей на расстоянии 0,45 м друг от друга, являющейся резервом для черенкования и полосой разделения между сортами, на размеченных участках
(1,2 + 0,45), проводится одновременно работа по черенкованию других сортов (всего 12). После
достижения регенерантами возраста 12 суток (линейные размеры к этому сроку составляют 1014 см, и корневые системы хорошо развиты), рассада готова к высадке на модулях биотехнического комплекса в искусственный грунт, состоящий из анионита (АН-2Ф), катионита (Сокирницкий цеолит) и инертного наполнителя (перлит) в объемном соотношении 10 : 90 : 200, для
проведения полной вегетации и получения миниклубней.
Проводить черенкование меристемных растений и выращивать рассаду можно и вторым
способом: в специальных пластиковых контейнерах 20 × 20 см с крышками (ГОСТ 2-1998), в
3
BY 5891 C1
которых в днище делают 10 × 10 через 2 см отверстий, диаметром 0,01 см, а сбоку подписывают сорт и дату черенкования. При получении черенковых регенерантов (10 × 10 шт.), контейнеры на 3-4 дня закрывают крышками (которые затем снимают). После черенкования
контейнеры устанавливаются на рядах модулей рядом друг с другом. Полив осуществляют
автоматической подачей воды на модули и увлажнением контейнеров через отверстия в днище посредством капиллярных сил. Устанавливать контейнеры с черенками можно и в отдельном помещении - рассадном отделении. Это позволяет заблаговременно получить рассаду к 4
января и сразу же высадить ее на модули биотехнического комплекса без сокращения первого
цикла вегетации. В периоды, пока на комплексе проходит полная вегетация растений картофеля на получение миниклубней, за 40 суток до проведения следующей вегетации рассаду
получают вторым способом в рассадном отделении в пластиковых контейнерах. Этот прием
высокотехнологичен: пластиковые контейнеры с рассадой укрываются крышками, устанавливаются друг на друга на погрузчик и могут транспортироваться к модулям биотехнического комплекса или для высадки в поле на любые расстояния.
Рассада, полученная от черенковых регенерантов обоих способов, обладает повышенной продуктивностью, поскольку формирует в 3-5 раз больше стеблей и листовой поверхности и обладает повышенным фотосинтетическим потенциалом по сравнению с
исходными меристемными пробирочными растениями.
Иммуноферментный анализ и электрофоретические исследования белков листьев рассады, полученных двумя способами, показывают отсутствие вирусов X, S, M, Y, L и полную идентичность с исходными пробирочными растениями in vitro.Таким образом, через
34-36 суток рассада в количестве 3000 шт. каждого из 12 сортов готова для дальнейшего
технологического цикла.
Для получения миниклубней отобранные 2800 растений высаживают на площади 20 м2
каждого ряда модулей из расчета 20 шт. в рядке через 4,5 см друг от друга и на расстоянии 16 см между рядками. От торцевых краев отступают по 16 см от боковых краев по 5 см.
Пример 2
Искусственный грунт, в который черенковались меристемные пробирочные растения
картофеля, убирают в пакеты для дальнейшей дезинфекции, а освободившийся участок
модуля засыпается искусственным грунтом, состоящим из анионита (АН-2Ф), катионита
(Сокирницкий цеолит) и инертного наполнителя (перлит) в объемном соотношении
10 : 90 : 200 слоем 3 см для проведения полной вегетации и получения миниклубней.
Предпочтительно на биотехническом комплексе получать миниклубни ранних и среднеранних групп спелости. При получении миниклубней среднепоздних и поздних сортов,
или сортов, начинающих поздно закладывать клубни (получены хорошие результаты с
сортами Луговской, Ласунок, Выток, Ветразь Атлант), продолжительность вегетации следует увеличить, густоту посадки уменьшить и использовать подкормки.
В течение года проводят три вегетации для получения миниклубней в следующие периоды: 1-ая вегетация - с 4 января по 10 апреля, 2-я вегетация - с 28 мая по 1 сентября, 3-я
вегетация - с 3 сентября по 20 декабря, 4-я вегетация в период с 12 апреля по 26 мая проводится с целью получения рассады. Профилактические работы в теплице проводят с
21 декабря старого года по 3 января нового года.
Биотехнический комплекс позволяет получать миниклубни картофеля при автоматическом контроле условий выращивания - освещенности, температуры, влажности. Конструкция биотехнического комплекса обеспечивает поддержание растений в процессе
вегетации и свободный доступ к корневой системе, что позволяет собирать миниклубни в
течение всего периода клубнеобразования.
Система автоматического управления технологическими процессами программным
путем поддерживает заданные в различные фазы развития цикличность и длительность
подачи питательных растворов и фотопериода, поддержание необходимой температуры и
влажности искусственного грунта на биотехнических модулях.
4
BY 5891 C1
При выдерживании технологических регламентов по температуре в дневное (20-25 °С)
и ночное время (17 °С), влажности (80 % на стадии рассады, 70 % до бутонизации и 60 % в
фазу клубнеобразования) и интенсивности лучевого потока 25-30 ват/м2 в области ФАР, фотопериоде 16 ч до бутонизации и 10 ч после бутонизации - клубнеобразование начинается
через 5-6 недель. По мере клубнеобразования и достижения миниклубнями кондиционных
размеров в диаметре 2,5-3 см (масса при этом составляет 10 г), миниклубни отделяют от
столонов и помещают в специальные емкости для их хранения или активизации, если предстоит высадка в поле в питомник исходного материала. Съем клубней осуществляют каждые 2-4 дня в течение 2-х месяцев. Продолжительность вегетации составляет 96 дней, и
урожайность миниклубней не менее 800-1000 штук с метра квадратного.
В периоды между вегетациями (обычно 2 суток) проводится санация помещения, облучение бактерицидными лампами и дезинфицирующими препаратами. Искусственный
грунт, в котором проводилась полная вегетация для получения миниклубней, просеивают
через сито 0,3 и заливают 12 л дистиллированной воды, содержащей 400 мл 30 % перекиси водорода на каждые 20 л искусственного грунта, тщательно перемешивают и оставляют для высыхания. После полного высыхания (2 суток) искусственный грунт готов для
высаживания рассады картофеля и проведения следующей вегетации. После проведения
3-ей вегетации (20 декабря) искусственный грунт снимают с модулей биотехнического
комплекса и проводят его полную регенерацию.
Предлагаемый способ круглогодичного выращивания миниклубней картофеля, в
сравнении с прототипом, позволяет вырастить миниклубни более высокого качества
(100 % всхожесть, полная зрелость, высокое содержание крахмала и сухого вещества) и
низкой себестоимости.
Таблица сравнительных характеристик прототипа и предлагаемого способа
Показатели
Посадочная пл.
Кол-во модулей
Размещение модулей
Прототип
Предлогаемый способ
100 кв. м
240 кв. м
126 шт.
120 шт.
Закрытое кондиционируемое
Зимняя пленочная теплица
помещение
Кол-во рассады
3150шт.
33600 шт.
Кол-во вегетации в течение
3
3 - для получения миниклубней,
года
1 - для получения рассады
Масса клубней
5-7 грамм
10 грамм
Производительность за 1 веге- 120 000 шт. миниклубней
190000
тацию
Производительность за год
360 000 миниклубней, шт.
570000
Себестоимость продукции,
0,20
0,03
USD
Площадь участка для высадки
6 га
9 га - миниклубни;
продукции, полученной на
10 га -рассада
комплексе за год
Система питания
Гидропоника в проточной
Ионитопоника в тонком слое
культуре
Использование света
Освещение во весь период
Подсветка в осенне-зимневегетации
весенний период
Использование автономной
Нет
Да
системы кондиционирования
корневой системы
5
BY 5891 C1
В представленной таблице приведены сравнительные данные, подтверждающие преимущество предлагаемого способа по сравнению с ранее известным по всем исследуемым
показателям.
Все это возможно благодаря тому, что в процессе выращивания рассады и получения
миниклубней, корни растений располагаются в тонком слое (до 3-х см) специально сбалансированного по минеральному питанию для картофеля искусственном грунте многократного использования. Продуктивность 1 модуля (площадью 2 м2) биотехнического
комплекса до 1600-2000 миниклубней. За три вегетации в течение года, используя предлагаемый способ круглогодичного выращивания миниклубней картофеля на 2-х метровом
унифицированном модуле комплекса, получают минимум 4800 штук миниклубней картофеля. Промышленный биотехнический комплекс общей площадью 240 м2 может обеспечить за год посадку миниклубнями 9 га и рассадой 10 га площадей, отведенных для
питомника исходного материала.
Предлагаемый способ может быть использован государственными сельскохозяйственными опытными станциями и другими НИИ, включенными в Госреестр по разделу
"Оригинальное семеноводство".
Таким образом, использование предлагаемого способа круглогодичного выращивания
миниклубней картофеля, реализуемого с помощью биотехнического комплекса и ионитопонной технологии, позволяет значительно повысить количество и качество выращиваемых исходных миниклубней в защищенном грунте, снизить их себестоимость. Все
вышеуказанное в значительной степени повысит эффективность оригинального семеноводства картофеля.
Используемые источники:
1. Методические указания по оздоровлению семенного картофеля. - Мн.: Ураджай,
1988 (аналог).
2. А/о "Дока", БТЦ "Фито-Тех". Россия, 103482. - М.: Зеленоград, к.360 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
178 Кб
Теги
by5891, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа