CC BY
102
УДК 633.16: 537.8
ПРЕДПОСЕВНАЯ СВЧ-ОБРАБОТКА СЕМЯН ЯЧМЕНЯ КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ
О.М. Соболева, кандидат биол. наук; Е.П. Кондратенко, доктор с.-х. наук; Д. Ерымбеккызы, аспирант ФГБОУ ВПО КемГСХИ
UDC 633.16: 537.8
PRESOWING MICROWAVE
TREATMENT OF BARLEY SEEDS AS A PRODUCTIVITY FACTOR
Soboleva O.M., Cand. Biol. Sci. Kondratenko E.P., Dr. Agr. Sci. Erymbekkyzy D. KSAI
Проблема повышения сельскохозяйственных культур весьма актуальна. При этом необходимое условие - экологическая безопасность используемых методов. К таким методам относится использование электромагнитного поля сверхвысокой частоты. Однако показано, что отдельные культуры и даже сорта не обладают необходимым уровнем отзывчивости на стимулирующее влияние СВЧ-волн. Тем не менее, полученные результаты могут служить основой для дальнейших исследований и подбора более благоприятного режима обработки. Ключевые слова: электромагнитное поле, СВЧ, предпосевная обработка, урожайность, яровой ячмень
meer@yandex.ru
урожайности The problem
of the yield increasing of agricultural crops is very urgent. Necessary condition is the ecological safety of these methods. Such methods include the use of the electromagnetic field of super-high frequency. It is shown that individual cultures and even varieties do not have the necessary level of responsiveness to the stimulating effect of microwave waves. However, the obtained results can serve as a basis for further researches and selection of more favourable treatment mode.
Key words: electromagnetic field, microwave, presowing cultivation, productivity, spring barley
Ячмень является второй по распространенности и объемам производства зерновой культурой в России [1], что определяется, в том числе, и его разносторонним использованием. Несмотря на широкое распространение, проблема увеличения продуктивности культурных злаков весьма актуальна и решается различными способами. Одним из современных экологически чистых методов повышения урожайности является использование физических факторов воздействия, а из них -применение электромагнитных полей сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ). Данный способ эффективно работает сразу по нескольким направлениям, критическим для получения высоких урожаев зерна, -обладает обеззараживающим действием по отношению к болезнетворной микрофлоре зерна [2-4] и непосредственно влияет на зародыш и интенсивность его развития при прорастании семени [5].
Доказано, что влияние электромагнитного поля приводит к достоверному увеличению урожайности ярового ячменя [6, 7], хотя разными авторами указывается разный уровень этого влияния - от 4 до 18% прибавки к контролю. Ранее нами было исследовано воздействие СВЧ на 3 сорта ячменя [7], а также изучался одновременный эффект этого воздействия на урожайность и содержание белка в зерне данной культуры [8]. Поскольку в указанных исследованиях была обнаружена
сортовая реакция, в новой работе список сортов значительно расширен. Целью исследования стало изучение изменений в продуктивности ярового ячменя под действием ЭМП СВЧ разной продолжительности.
Объектом исследований служили 7 сортов ярового ячменя (все среднеспелого типа созревания, все - кормового либо пищевого назначения, кроме сорта Деспина - пивоваренный), выращиваемых на сортоиспытательном участке Акмолинской области Республики Казахстан. Обработка семян перед посевом проводилась на кафедре технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Кемеровского государственного сельскохозяйственного института на установке Рапавопю NN-SM330WZPE мощностью 1,2 кВт и частотой 2,45 ГГц. Исследовалось зерно двух уровней влажности - 14 и 18%. Опытные варианты подвергались воздействию ЭМП СВЧ в течение 5, 10 и 15 сек.; контрольный вариант не обрабатывался. Каждый режим исследован в четырехкратной повторности.
Несмотря на одинаковые условия произрастания, сорта продемонстрировали различный уровень урожайности на контрольных вариантах (рис.) - от 30,4 ц/га (сорт Деспина) до 35-35,4 ц/га (Нутанс 39 и Памяти Раисы); остальные сорта находятся в пределах 31,6-34,4 ц/га. Таким образом, различие в сортовой урожайности составляет 14,1%. Низкая продуктивность сорта Деспина, видимо, объясняется недостаточным уровнем его адаптации к условиям произрастания в Северном Казахстане - данный сорт является единственным из изучаемых не местной селекции (Германия) и не районирован на данной территории.
На воздействие ЭМП все исследуемые сорта отреагировали одинаково: минимальная экспозиция 5 сек. незначительно стимулирует продукцию зерна у ячменя, а увеличение ее до 10 или 15 сек. негативно сказывается на продуктивности растений и снижает ее по сравнению с необработанными вариантами. Прибавка урожайности между контрольным вариантом и режимом 5 сек. составила после обработки зерна влажностью 14% от 1,21 (сорт Тулпар) до 2,48% (сорт Астана 2000); зерна влажностью 18% - от 2,45 (сорт Астана 2000) до 4,32% (сорт Сымбат). Таким образом подтверждены данные о меньшей отзывчивости ячменя на электромагнитную обработку по сравнению с пшеницей [9].
Из всех изученных сортов только сорт Сымбат при минимальном (5 сек.) воздействии СВЧ на зерно показал чуть худшие результаты по сравнению с контролем - ухудшение показателя произошло на варианте с зерне с влажностью 14% и составило 1,90%.
* о
^ 15
Деспина
Нутанс 39
Памяти Раисы
Тулпар
Астана 2000 Целинный 30
□ Влажность 14% □ Влажность 18%
35
30
? 25
о 20
10
5
0
Рисунок 1 - Изменение урожайности ярового ячменя под действием ЭМП СВЧ, ц/га
Сравнение урожайности растений, выращенных из зерна разной влажности, обнаруживает согласованность почти по всем сортам и режимам обработки: предварительно увлажненное зерно демонстрирует более высокий уровень продуктивности, чем зерно с низкой влажностью от 0,60 (сорт Тулпар, контроль) до 8,28% (сорт Сымбат, 5 сек.). Несомненно, данный факт свидетельствует о том, что у семян влажностью 18% процессы прорастания начинаются чуть раньше, чем у сухих семян, и проростки при посеве в полевых условиях получают преимущества в использовании запасов весенней влаги, что очень важно в засушливых условиях Северного Казахстана. Из данной тенденции выбивается лишь один сорт - Памяти Раисы, у которого на всех вариантах СВЧ-обработки разница между влажным и сухим зерном незначительна или отсутствует вовсе - колебания находятся в пределах от 0 (экспозиция 10 и 15 сек.) до 0,56-0,57% (контроль и экспозиция 5 сек.).
Таким образом, яровой ячмень относится к культурам со слабой отзывчивостью на воздействие изучаемых режимов ЭМП СВЧ обработки - максимальная прибавка урожая составила 4,32% по сравнению с необработанным зерном и только на одном сорте. Доказано влияние генотипа (сорта) в ответной реакции на воздействие ЭМП. Для получения лучших результатов рекомендуется использовать предварительно увлажненное зерно.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Бабенко, А.А. СВЧ импульсная предпосевная обработка семян / А.А. Бабенко // Автореф. дисс. . канд. техн. наук. - М.:1993. - 26 с.
2. Баталова, Г.А. Зернофуражные культуры России / Г.А. Баталова // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. - Т. 171. - СПб.: ВИР, 2013. - С. 131-135.
3. Васильев, А.А. Использование различных способов обеззараживания зерна полем СВЧ /А.А. Васильев // Инновации в сельском хозяйстве. - 2012. - №2. - С. 30-34.
4. Влияние электромагнитного излучения КВЧ-диапазона на всхожесть зерновых культур / М.Г. Калинин, А.Б. Кошелева, В.А. Неганов [и др.] // Совершенствование конструкции и технол. использ. с-х. техн. : сб. науч. тр. - Самара, 1999. - С. 31-33.
5. Ерохин, А.И. Применение электромагнитных полей для предпосевной обработки семян / А.И. Брохин // Земледелие. - 2012. - № 5. - С. 46-48.
6. Романюкин, А.Е. Влияние токов высокой частоты на урожайность и качественные показатели семян ярового ячменя сорта Приазовский 9 / А.Е. Романюкин // Научный журнал КубГАУ [ Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2011. - №68. - Режим доступа: http://ej.Kubagro.ru/ 2011/04/рсШ7.рс1Г.
7. Соболева, О.М. Влияние СВЧ-волн на урожайность пивоваренного ячменя / О.М. Соболева, Е.П. Кондратенко, Д. Еримбеккызы // Алтай: экология и природопользование: матер. XI российско-монгольской науч. конф. молодых ученых и студентов / АГАО им. В.М. Шукшина. - Бийск, 2012. - С. 238-242.
8. Соболева, О.М. Мультифакторный эффект воздействия ЭМП СВЧ на зерно ярового ячменя / О.М. Соболева, Е.П. Кондратенко, Д. Ерымбеккызы // Алтай: экология и природопользование: тр. XIII российско-монгольской науч. конф. молодых ученых и студентов / АГАО им. В.М. Шукшина. - Бийск, 2014. - С. 202-207.
9. Юсупова, Г.Г. Обеззараживание зерна пшеницы энергией СВЧ-поля / Г.Г. Юсупова // Хранение и переработка сельхозсырья. - № 12. - 2003. - С. 67-69.
