CC BY
8сельскохозяйственные науки
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКТИВИРОВАННОЙ ПЛАЗМОЙ ВОДЫ ДЛЯ НАМАЧИВАНИЯ
СЕМЯН ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД
Гаврилова Ольга Ивановна
доктор с.-х. наук, профессор, Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск
Гостев Кирилл Валерьевич Аспирант, Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск
THE USE OF ACTIVATED WATER PLASMA SOAKING SEEDS FOR TREE SPECIES Gavrilova Olga, Doctor of Science, professor, Petrozavodsk State University, Petrozavodsk Gostev Kirill, Graduate Student, Petrozavodsk State University, Petrozavodsk
АННОТАЦИЯ
На базе Физико-технического факультета ПетрГУ было создано мобильное устройство импульсный генератор низкотемпературной плазмы на воде, предназначенное для ускорения процессов всхожести и улучшения морфологических показателей всходов в растениеводстве. Целью работ являлось исследование всхожести семян, намачиваемых в воде с различной длительностью обработки плазмой. Кроме того, важно было сравнить ее с семенами, которые намачивали в воде без обработки. Для более объективной оценки успешности эксперимента мы использовали дистиллированную воду. Семена после намачивания проращивали в лабораторных условиях. Применяли семена сосны обыкновенной (Pinus sylvestris), березы повислой (Betula pendula), клена ясенелистного (Acer negundo). Результаты показали более высокую всхожесть семян, намачиваемых в обработанной плазме воде.
ABSTRACT
On the basis of the Physico-Technical Faculty of Petrozavodsk State University was created by the mobile device pulsed non-temperature plasma generator on the water. The aim is to study seed germination, soak in water with different duration plasma treatment. Furthermore, it was important to compare it with seeds that soak in water without processing. For a more objective evaluation of the success of the experiment, we used distilled water. After soaking we germinated seeds in the laboratory. We used the seeds of Scots pine (Pinus sylvestris), Birch (Betula pendula), ash-leaved maple (Acer negundo). Results showed a higher germination, soak in water treated plasma.
Ключевые слова: семена, древесные породы, вода, плазма, всхожесть.
Keywords: seeds, tree species, water, plasma, germination.
Рост древесного растения обычно начинается с прорастания семени. Самая важная часть семени - живой зародыш, и внимание при обработке и хранении семян должно уделяться условиям, обеспечивающих его жизнеспособность и хорошую всхожесть. Развитие зародыша включает в себя сложные процессы, которые изучаются физиологией растений. К ним относятся: поглощение воды, усвоение питательных веществ, синтез ферментов и гормонов, азотный и фосфорный метаболизм, передвижение веществ и ассимиляция
Намачивание семян в течение нескольких часов в воде ускоряет прорастание, что связано с процессами набухания и активации зародыша, вымывания ингибиру-ющих веществ и слабым электрохимическим воздействием диссоциированной воды на зародыш.
Усилия специалистов следует направлять на создание подходящих генотипов и условий окружающей среды, чтобы управлять физиологическими механизмами, которые действительно регулируют ростовые процессы. Для результативного и умелого подхода необходимо понять природу основных физиологических процессов, их роль в ростовых процессах и реакцию на действие различных факторов внешней среды.
При воздействии химическими стимуляторами на семена для ускорения их прорастания возрастает опасность мутаций и аномалий развития проростков, поэтому воздействие воды признается как наиболее безопасное и экологически чистое.
На базе Физико-технического факультета ПетрГУ было создано мобильное устройство импульсный генератор низкотемпературной плазмы.
Технические характеристики мобильного устройства импульсного генератора переохлажденной плазмы на воде: рабочее вещество - вода, напряжение горения разряда 5 кВ, импульсный ток 40А; энергия одного импульса 1Дж; скважность 0,1-0,01; частота импульсов 1-10 Гц; потребляемая мощность от сети 50 Вт.
Инновационные решения связаны с конструкционными решениями, применяемыми в блоке питания и разрядной камере, позволяющими реализовать заявленные параметры разряда в воде, а также применением воды, обработанной в разряде низкотемпературной плазмы. Для чистоты эксперимента была использована дистиллированная вода.
Рисунок 1. Импульсный генератор переохлажденной плазмы
Электрохимическая активация - это технология получения метастабильных веществ анодным или катодным электрохимическим воздействием для последующего использования этих веществ в различных технологических процессах в период сохранения ими повышенной физико-химической и каталитической активности.
Результаты проведенного эксперимента показали эффективность метода. Так, при намачивании семян сосны, березы, клена ясенелистного в воде, активированной плазмой, повысилась лабораторная всхожесть. По-вторность опыта составила не менее 4.
Семена сосны обыкновенной имели 1 класс качества. При обработке семян сосны обыкновенной применяли дистиллированную воду, прошедшую обработку
плазмой в течение 1, 2 и 34 минут. Для контрольного варианта намачивали семена в воде без обработки. Длительность намачивания во всех случаях составила 18 часов.
В результате проведенного эксперимента выяснилось, что всхожесть семян контрольного варианта оказалась в среднем на 10-18 % ниже всхожести семян, намоченных в воде АПВ (рис. 2). Длительность обработки также повлияла на результаты исследований. Максимальную всхожесть имели семена, вода для намачивания которых обрабатывалась в течение 2 минут (88%), что на 26% больше контрольного варианта. При обработке воды в течение 1 и 4 минут всхожесть была примерно одинаковой и составила соответственно 79 и 78 %. Эта всхожесть также превышает контрольную на 12-13%.
-Контроль -«-АПВ1МИН АПВ 2 мин -х- АПВ 4 мин
Рисунок 2. Всхожесть семян сосны обыкновенной
7
День
-о- Береза повислая Обработка водой -■- Береза повислая Обработка водой АПВ
- Клен ясенелистный Обработка водой -•- Клен ясенелистный Обработка водой АПВ
Рисунок 3. Всхожесть семян лиственных пород
При взрезывании выяснилось, что достаточно большое количество семян сосны обыкновенной было поражено гнилью, а особенно это выражено у тех семян, которые были намочены в воде. Пустых семян оказалось тоже достаточно значительное количество во всех вариантах. Остальные же категории не особо сказались на прорастании.
Семена лиственных пород намачивались в воде, прошедшей обработку в течение 2 минут. В результате обработки существенно повысилась всхожесть семян клена, почти в два раза за 15 дней. Исследований. При этом следует отметить более раннее появление всходов относительно семян, прошедших обработку в необработанной плазмой воде (рис. 3). Для березы повислой общая всхожесть увеличилась на треть, и всходы также стаи появляться в ранние сроки.
Таким образом, была выявлена эффективность обработки семян перед посевом водой, прошедшей обработку в течение 2 минут плазмой. Это повышает всхожесть семян древесных пород в среднем на 10-15%.
Литература
1. Брынцев, В.А. А.А. Коженкова. Лесное семеноводство - М., -2001 -245
2. ГОСТ 17559-82. Лесные культуры. Термины и определения. Введ. 01.07.83. - М.: - Изд-во стандартов, -1982, -11с.
3. Гостев К.В., Гаврилова О. И., Гостев В. А. Применение холодного плазменного спрея для предпосевной подготовки семян сосны обыкновенной//Вест-ник МГУЛ «Лесной вестник» - Т.100 - 2014- вып.1-стр.90-96.
4. Гостев, К.В. Особенности и режимы работы генератора холодного плазменного спрея для активации процессов жизненного роста семян хвойных пород / К.В. Гостев // Глобальный научный потенциал. -2013. - № 2(23). - С. 58-60.
5. Гостев, К.В. Особенности и режимы работы генератора холодного плазменного спрея для активации процессов жизненного роста семян хвойных пород / К.В. Гостев // Глобальный научный потенциал. -2013. - № 2(23). - С. 58-60.
6. Николаева М. Г. Справочник по проращиванию покоящихся семян - 1985- 265 с.
ЗАМАЛЧИВАНИЕ ЗАКОНОВ РАЗВИТИЯ ДРЕВОСТОЕВ
Рогозин Михаил Владимирович
доктор биол. наук, доцент Естественнонаучный институт Пермский государственный национальный
исследовательский университе г. Пермь
HUSHING LAWS OF FOREST STANDS
Mikhail Rogozin, Dr. biol. Sciences, Associate Professor of Natural Sciences Institute of Perm State National Research Université Perm
АННОТАЦИЯ
В Пермском крае изучена динамика древостоев ели на 349 пробных площадях. При анализе результатов, а также исследований других авторов выяснено, что открытые в 1979-1984 гг. законы и важные закономерности в развитии древостоев не упоминаются в отечественных учебниках по лесоводству. Причины этого явления экономические. Это нежелание снижать интенсивность рубок ухода в древостоях 50-70-летнего возраста. Рубки эти были основаны на неподтвержденных постулатах об увеличении прироста после разреживаний в любом возрасте. ABSTRACT
In the Perm region we studied the dynamics of spruce stands on 349 test areas. In analyzing the results, as well as studies of other authors found that opened in 1979-1984 years. laws and important regularities in the development of forest stands are not mentioned in the books of domestic forestry. The reasons are economic. This reluctance to reduce the intensity of thinning in stands of 50-70 years of age. Cuttings these were based on unsubstantiated postulates an increase in growth after thinning at any age.
Ключевые слова: древостой; динамика; развитие; законы; масса хвои; константы; поcтулаты; рубки ухода Keywords: forest stand; dynamics; development; laws; mass needles; constants; postulates; tending cuttings
Девственные леса не стареют и не молодеют; это мозаика из куртин подроста, деревьев среднего и старшего возраста. Таким лесам человек не нужен. Проблемы начинаются после рубок, пожаров, сведения лесов и вновь их появления на старых пашнях. Сейчас менее 3% лесов в Европейской части России нетронутые; остальные пройдены рубками, структура их упрощена и таких лесов все больше. Кроме того, на месте старых пашен появились молодняки, близкие по структуре к культурам. Их можно превратить в очень выгодный проект - в «лесные фермы» по выращиванию плантаций леса с запасами в 2 раза
выше, чем естественные, рубкой в 50-60 лет и 50-100-кратной окупаемостью вложений. Однако для этого нужны привлекательные условия аренды, может быть, концессия территорий, знания о том, как быстро вырастить такие леса и добрая воля государства.
Научно обоснованное управление лесами (лесоводство) должно базироваться на знании некоей общей «теории развития леса», которой пока нет. Множество правил, методов и рекомендаций по выращиванию леса такой теории не создают и возвращают нас к идее Г.Ф. Мо-
