CC BY
13УДК 631.515:631.53.027.3
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЕННОГО ЛОЖА С СЕМЕНАМИ НА ВСХОЖЕСТЬ ПШЕНИЦЫ
Бабицкий Л. Ф., доктор технических наук, профессор;
Куклин В. А., кандидат технических наук, доцент; Белов А. В., ассистент. Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского».
В статье приведены теоретические предпосылки и изложена методика экспериментальных исследований по определению влияния режимов совместного магнитного и уплотняющего воздействия на семена в почве при посеве. Определены результаты лабораторных исследований, выполненных в малом почвенном канале кафедры механизации и технического сервиса в агропромышленном комплексе Академии биоресурсов и природопользования, показалиповышение всхожести семян при магнитной обработке почвенного ложа пониженной влажности с прикатыванием на уровне залегания семян на 18,2% и на 7,5% по сравнению с посевом с одновременным прикатыванием.
Ключевые слова: магнитная обработка почвы, прикатывание, семенное ложе, всхожесть семян.
ANALYSIS OF INFLUENCE OF MODES OF MAGNETIC TREATMENT OF SOIL BED WITH SEEDS ON GERMINATION OF WHEAT
Babitsky L. F., Doctor of Technical Sciences, Professor;
Kuklin V. A., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; Belov A. V., Assistant lecturer. Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University»
The article presents the theoretical background and sets out the methodology of experimental studies to determine the influence of the regimes of the complex magnetic and sealing effect on seeds in the soil during sowing. The results of laboratory studies carried out in the small soil channel of the Department of Mechanization and Technical Service in the agro-industrial complex of the Academy of Life and Environmental Sciences showed an increase in seed germination during magnetic processing of the soil bed with rolling at a seed bed of 18,2% and 7.5% compared to sowing with simultaneous rolling.
Key words: magnetic seed treatment, magnetic soil treatment, soil rolling, seed bed, seed germination.
138
Введение. Основной задачей предпосевной обработки почвы под сельскохозяйственные культуры является создание наиболее благоприятных условий для более быстрого прорастания семян и дальнейшего роста побегов. Характерной особенностью почв Крыма и Юга России является низкое содержание влаги и проявление эрозионных процессов, что отрицательно сказывается на почвенном плодородии [1].
Анализ исследований показывает, что воздействие на семена сельскохо-зяйственных культур электрических, магнитных полей и других видов излучения оказывает заметный стимулирующий эффект, проявляющийся в повышении всхожести и лучшем росте корешков и ростков у прорастающих семян [2, 3]. Находит применение обработка посевного материала низкотемпературной плазмой, электромагнитными волнами СВЧ диапазона, воздействием пониженных и повышенных температур [4]. Наиболее простым в реализации и высокоэффективным способом предпосевной обработки семенного материала является использование магнитного поля.
Материал и методы исследований. В отличие от проводимых ранее исследований, нами предлагается воздействовать магнитным полем на семена в почвенном ложе в процессе их посева с одновременным прикатыванием. В результате магнитной обработки возрастает водопоглощение семян [2], а образующиеся при прикатывании почвы капиллярные каналы обеспечат подвод влаги из глубинных слоев непосредственно к семенному ложу. Магнитная обработка почвы, при определенных режимах воздействия, оказывает существенное влияние на биологические процессы, протекающие в почве, и почвенные бактерии [5].Таким образом, комплексное механическое и магнитное воздействие должно оказывать синергирующий эффект, заметно превышающий по результатам влияние каждого из воздействующих по отдельности факторов.
В общем случае полные затраты энергии на обработку почвы равны:
еп=емех+е э.м. ^
Емех - энергия затрачиваемая на рыхление и прикатывание почвы механическим способом;
Еэм - энергия затрачиваемая на магнитную обработку почвы.
Энергия магнитного поля Е определяется следующим образом [6]:
Е.^ - £ V (2)
2т
где В - величина магнитной индукции;
V - объем электромагнита;
¡л - магнитная проницаемость сердечника; - магнитная постоянная.
В соответствии с формулой (2) энергозатраты на обработку пропорциональны квадрату требуемой величины магнитной индукции В.
139
Разработанная методика испытаний включала в себя проведение двух опытов в 3-х кратной повторности в малом почвенном канале кафедры механизации и технического сервиса в агропромышленном комплексе Академии биоресурсов и природопользования.
Определение всхожести семян производилось в соответствии с ГОСТ 12038-84 и составило 73,3% (рис. 1).
Влажность почвы замерялась при помощи прибора ТЯ Тигош 47122 РогН (рис. 2).
Технологическая схема посева с магнитной обработкой почвенного ложа с прикатыванием на уровне залегания семян показана на рис. 3.
Первый вариант проведения опыта заключался в высеве семян на глубину h с последующей укрывкой рядков без каких-либо уплотняющих воздействий.
Во втором варианте производился высев на глубину hß с вдавливанием семян в подготовленное почвенное ложе, для обеспечения их максимального контакта с почвенными влагой и питательными элементами, при этом обеспечивалась требуемая глубина высева h.
Втретьем варианте производился высев на глубину h (рис. 3) с комбинированным действием путем вдавливания семян в подготовленное почвенное ложе с дополнительным воздействием магнитным полем (В = 170 мТл). Длительность воздействия магнитного поля Достигала 5 с. Влажность почвы во всех вариантах составляла 9.. .12%.
Рисунок 1. Определение всхожести семян пшеницы
Рисунок 2. Замеры влажности почвы прибором TR Turoni 47122 Forli
140
Рисунок 3. Технологическая схема посева пшеницы с совместным магнитным и уплотняющим воздействием
На рис. 4 показан процесс высева семян с уплотнением семенного ложа и одновременным воздействием магнитным полем.
Рисунок 4. Магнитная обработка почвенного ложа с семенами с использованием электромагнита (В = 170 мТл)
Результаты и обсуждение. Результаты проведения лабораторных исследований в малом почвенном канале представлены в таблице 1.
Таблица 1. Всхожесть семян в малом почвенном канале
Наименование показателя Посев без дополнительных воздействий Посев с прикаты-ванием на уровне залегания семян Посев с магнитной обработкой почвенного ложа с прикатыванием на уровне залегания семян
Среднее значение всхожести, % 59,3 70,0 77,5
Среднеквадратичное отклонение 4,93 4,48 5,85
Коэффициент вариации, % 8,32 6,40 7,55
Относительная погрешность опыта, % 4,81 3,70 4,36
141
Как видно из таблицы 1, всхожесть семян за счет уплотнения почвенного ложа возросла на 10,7% по сравнению с контрольным способом посева. Дополнительная магнитная обработка повысила всхожесть семян на 7,5%.
Выводы. Воздействие магнитного поля интенсивностьюВ =170 мТл на семена в почвенном ложе в процессе их посева с одновременным уплотнением почвенного ложа обеспечило повышение всхожести семян на 18,2 % по сравнению с посевом без прикатывания почвы на уровне залегания семян и на 7,5% по сравнению с посевом с одновременным прикатыванием.
Список использованных источников:
1. Ергина Е. И., Тронза Г. Е. Современное почвенно-экологическое состояние Крымского полуострова II Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И Вернадского. География. Геология. - Симферополь, 2016. - Т. 2 (68). -№3.-С. 195-202.
2. Попандопуло К. X., Ксенз Н. В., Сидорцов И. Г., Сорокин Б. Н. Механизм увеличения водопоглощения семян под воздействием магнитного поля// Вестник аграрной науки Дона, 2010.-№ 1.-С. 10-15.
3. Козырский В. В., Савченко В.
B., Синявский А. Ю. Предпосевная обработка семян пшеницы в магнитном поле II Инновации в сельском хозяйстве. - 2015. -№2 (12). - С. 35-39.
4. Ярошенко Т.М., Журавлев Д.Ю., Климова Н.Ф., Наумов Е.В., Васильев М.М., Петров О.Ф. Влияние плазменного облучения на прорастание семян зерновых культур в засушливых условиях II Аграрный вестник Юго-Востока. -2016. -№ 1-2 (14-15). - С. 46-49.
5. Абросимова Л. Н., Оследкин Ю.
C., Шушунова А. В., Масленкова Г. Л. Влияние магнитных воздействий на биологические процессы почвы II Научно-технический бюллетень по агрономической физике. Агрофиз. НИИ. - 1987.-Т. 66.-С. 36-41.
References:
1. Ergina E. I., Tronza G. E. The modern soil-ecological state of the Crimean peninsula II Scientific notes of the Crimean Federal University named after V. I. Vernadsky. Geography.Geology.
- Simferopol, 2016 . - T. 2 (68). - No. 3.
- P. 195-202.
2. Popandopulo K. Kh., Ksenz N. V., Sidortsov I. G., Sorokin B. N. The mechanism of increasing water absorption of seeds under the influence of a magnetic field II Bulletin of Agrarian Science of the Don, 2010. - No. l.-P. 10-15.
3. Kozyrsky V. V., Savchenko V. V., Sinyavsky A. Yu. Presowing treatment of wheat seeds in a magnetic field II Innovations in agriculture. - 2015. - No. 2(12).-P. 35-39.
4. Yaroshenko T. M., Zhuravlev D. Yu., Klimova N. F., Naumov E. V., Vasiliev M. M., Petrov O. F. The effect of plasma irradiation on the germination of seeds of grain crops in arid conditions II Agrarian Bulletin of the South-East. -2016. - No. 1-2 (14-15). - P. 46-49.
5. Abrosimova L. N., Osledkin Yu. S., Shushunova A. B., Maslenkova G. L. The influence of magnetic influences on the biological processes of the soil II Scientific and Technical Bulletin on Agronomic Physics. Agrofiz. Research institutes. - 1987. - T. 66. - P. 36-41.
142
6. Гальперин М. В. Электротех- 6. Halperin M. V. Electrical ника и электроника. - М.: Форум, Ин- Engineering and Electronics. - М.: фра-М, 2016,- 480 с. Forum, Infra-M, 2016,- 480 с.
Сведения об авторах:
Бабицкий Леонид Фёдорович -доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой механизации и технического сервиса в АПК Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского»;
Куклин Владимир Алексеевич -кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры механизации и технического сервиса в АПК Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского», e-mail:kuklinvladimiraleksee vich@rambler.ru, 295492, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского»;
Белов Александр Викторович - магистр, ассистент кафедры механизации и технического сервиса в АПК Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. П. Вернадского», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского»
Information about the authors:
Babitsky Leonid Fedorovich - Doctor of Technical Sciences, Professor, head of Department of mechanization and technical service in AIC of the Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University»,e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University» Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe;
Kuklin Vladimir Alekseevich -Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor at the Department of mechanization and technical service in AIC of the Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University» Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe;
Belov Alexander Viktorovich - Master of Science, Assistant lecturer at the Department of mechanization and technical service in AIC of the Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: kaf-meh@rambler.ru, 295492, Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University» Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe.
143
