CC BY
35
УДК 631.563
ПРЕДПОСЕВНАЯ ОБРАБОТКА СЕМЯН ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ОЗОНОВОЗДУШНЫМ АГЕНТОМ
Е.В. Тышкевич, С.А. Шабин, Н.Л. Виноградова
Костромской научно-исследовательский институт сельского хозяйства
В статье представлены результаты исследований по определению оптимальных параметров предпосевной обработки семян яровой пшеницы озоновоздушным агентом с использованием генератора озона ГОБОС-01. Это оказывает наибольший эффект на энергию прорастания и всхожесть семян. Актуальность работы состоит в экологической направленности инновационной технологии обработки семян сельскохозяйственных культур, способствующей частичному или полному отказу от токсичных пестицидов.
Ключевые слова: озон, генератор озона, предпосевная обработка, семена, яровая пшеница.
Озонирование - один из наиболее прогрессивных современных технологических процессов, направленных на создание экологически чистых продуктов сельскохозяйственного производства.
Основными достоинствами использования озона являются:
- возможность получения озона в электрических аппаратах из кислорода воздуха на месте потребления;
- безотходность производства с точки зрения взаимопревращения;
-экономическая целесообразность применения озона по сравнению с другими известными окислителями;
- экологическая совместимость озона с окружающей средой.
Одним из главных достоинств озона является его сильное антисептическое действие на окружающую среду. Озон способен разрушать бактерии, вирусы, а также различные микроорганизмы. Обработка продовольственного зерна озоном обеспечивает разрушение плесневых грибов и токсинов. Озон является экологически чистым
дезинфицирующим средством. Он не наносит вред окружающей среде, не накапливается в грунте и в продукции растениеводства, ускоряет прорастание семян, способствует повышению продуктивности растений, не требует
хранения и транспортировки, сокращает использование химических реагентов.
Внедрение перспективных озоновых технологий невозможно без применения современных аппаратных средств его получения, обладающих высокой производительностью, простой механической конструкцией, низкой себестоимостью, имеющих высокий КПД и широкий диапазон использования. Исследования технологических параметров предпосевной обработки семян яровой пшеницы озоновоз-душным агентом проводились с использованием высокочастотного генератора озона ГОБОС-01, разработанного и изготовленного ФГБНУ «Костромской НИИСХ» [1,2,3].
Цель исследований - определение оптимальных параметров предпосевной обработки семян яровой пшеницы озоновоздушным агентом с использованием генератора озона ГОБОС-01, оказывающих наибольший эффект на их всхожесть и энергию прорастания.
Материалы и методы
Для предпосевной обработки семян использовался высокочастотный генератор озона барьерного типа ГОБОС-01 и методики по ГОСТ 12038-84 для определения энергии прорастания и всхожести семян [4, 5]. На рисунке 1 изображена функциональная схема высокочастотного генератора озона барьерного типа "ГОБОС-01" для
предпосевной обработки семян различных сельскохозяйственных культур.
Рис. 1. Функциональная схема высокочастотного генератора озона барьерного типа ГОБОС-01
Устройство состоит из корпуса, в котором смонтирована вся конструкция, проницаемой для воздуха перфорированной перегородки, сплошной перегородки, на которой установлен вентилятор, озонатора, блока управления и блока подачи воздуха. В верхней части конструкции установки образован бункер, куда загружаются обрабатываемые семена, помещенные в воздухопроницаемые мешочки. Между перфорированной перегородкой и вентилятором расположена смесительная камера, в которой озон смешивается с атмосферным воздухом, образуя озоновоз-душный агент. Блок управления осуществляет управление озоногенератором, а также защиту всего электрооборудования. Блок подачи воздуха обеспечивает включение и плавную регулировку скорости воздушного потока, проходящего через загрузочный бункер.
При включении вентилятора в нижней части объема корпуса, где расположен озонатор, создается зона разряжения, в результате чего воздух из окружающей атмосферы и озон, вырабатываемый озонатором, засасываются вентилятором и затем подаются в смесительную камеру. Полу-
ченный озоновоздушный агент пропускается через слой обрабатываемых семян, загруженных в бункер на перфорированную перегородку. Питание генератора озона "ГОБОС-01" осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220В/50Гц.
Эффективность обработки сельскохозяйственной продукции определяется, в основном, тремя факторами: концентрацией озона в единице объема воздуха, продолжительностью процедуры активного воздействия и скоростью озоновоздушного потока омывающего обрабатываемый продукт.
Приоритетным фактором воздействия являлось действительное значение концентрации озона, поступающего во время процедуры активной обработки, поскольку низкие значения концентрации дают эффект оздоровления биопродукции, средние значения позволяют осуществлять лечебную обработку, высокие концентрации вызывают ожоги, повреждения или порчу сельхозпродукции. Причем для каждого биопродукта существует своя шкала результативных значений. Не менее важным показателем являлся фактор времени
обработки, поскольку увеличение срока воздействия озоновоздушным агентом оптимальной концентрации может привести к необратимым изменениям биологического объекта исследований или вызвать обратный эффект. Увеличение скорости озо-новоздушного потока через объект обра-
ботки в некоторых случаях позволяло сократить время активного воздействия озо-новоздушного агента.
Результаты и их обсуждение.
Схема опытов предпосевной обработки семян яровой пшеницы озоновоз-душным агентом показана в таблице 1.
Таблица 1
Схема опытов предпосевной обработки семян
Культура Показатели режимов обработки генератором озона ГОБОС-01
Концентрация озоновоздушного агента, мг/м3
Время обработки, мин.
Яровая 0,8 0,8 0,8 1,5 1,5 1,5 2,8 2,8 2,8
пшеница 10 20 30 10 20 30 10 20 30
Важнейший показатель качества семенного материала - это энергия прорастания и всхожесть семян. Энергия прорастания характеризует скорость и дружность прорастания семян. Всхожесть семян (жизнеспособность) - это способность в условиях достаточного увлажнения, тепла и доступа воздуха давать нормально развитые проростки.
Для определения энергии прорастания и всхожести семена закладывались в чашки Петри в трех повторениях. Опыты проводились в термостате при темпе___шаг 1 см контроль
Рис.2. Семена яровой пшеницы сорта Дарья на второй день проращивания (100 шт.)
ратуре 20 С.Через трое суток нахождения в термостате определялась энергия прорастания семян, через семь суток всхожесть (ГОСТ 12038-84) и результаты опытов сравнивались с контрольными семенами, не обработанными озоном.
На рисунке 2 показаны фотографии семян яровой пшеницы сорта "Дарья", обработанные озоном и помещенные в чашки Петри по 100 штук в каждой, в сравнении с контрольным вариантом на второй день проращивания.
2.8мг/м^ 20мин
Таблица 2
Энергия прорастания и всхожесть яровой пшеницы сорта Дарья
Варианты опыта Параметры исследований яровой пшеницы сорта Дарья
Доза, мг/м3 Время, мин Энергия прорастания Лабораторная всхожесть
% Д,% % Д,%
конт роль 89,7 0,0 91,3 0,0
0,8 10 93,7 4,5 93,7 2,6
0,8 20 92,6 3,6 93,7 2,6
0,8 30 95,0 5,9 96,3 5,5
1,5 10 94,0 4,8 95,3 4,4
1,5 20 94,0 4,8 94,0 2,9
1,5 30 96,0 7,1 97,0 6,2
2,8 10 95,3 6,3 96,3 5,5
2,8 20 96,0 7,1 98 7,3
2,8 30 96,0 7,1 96,7 5,8
НСР05,% 5,5 4,8
Результаты проведенных исследований по определению энергии прорастания и всхожести семян яровой пшеницы показаны в таблице 2.
Точность опыта составила 1,99% для энергии прорастания и 1,72% для всхожести соответственно при вероятности 0,95 по критерию Стьюдента для выборок меньше или равных 30. Воздействие озоновоздушным агентом на энергию прорастания и всхожесть семян четко проявились в начальных стадиях при малых дозах обработки 0,8мг/м3 и времени экспозиции 10 мин.
Наибольшие положительные значения объемной массы проросших семян наблюдались в режимах обработки: 0,8 мг/м3 - 20 мин.; 1,5 мг/м3 - 10 мин.; 1,5 мг/м3 - 20 мин.; 2,8 мг/м3 - 10 мин.; и 2,8 мг/м3 - 20 мин. Суммарные приросты масс проросших семян в указанных режимах составляли от 7% до 18%.
На фотографиях (рисунок 3) показана произвольная выборка отдельных семян яровой пшеницы сорта Дарья на третий день проращивания.
(
Рис. 3. Семена яровой пшеницы сорта Дарья на третий день проращивания (произвольная выборка)
Увеличение концентрации озона до уровня 1,5мг/м3 и времени экспозиции до 20 мин. давало повышение энергии прорастания на 0,7...1,3%, всхожести семян на 0,7.1,5% в относительных единицах. Дальнейшее повышение концентрации озона до 2,8 мг/м3 показывало разнонаправленный результат, как незначительное увеличение всхожести на 0,5.1,1%, так и ее снижение на 0,3.0,7%. Увеличение времени обработки до 30 мин. практически не оказывало заметного воздействия на энергию прорастания и всхожесть семян яровой пшеницы сорта Дарья.
Проведенные исследования наглядно демонстрируют высокие показатели увеличения энергии прорастания и всхожести семян на 3.7% при небольших значениях времени озоновоздушной обработки 10.20мин, что позволяет повысить производительность оборудования как минимум на 40.70% и одновременно сократить производственные затраты на 12.15%. Инновационная технология предпосевной обработки семян растительных культур озоновоздушным аген-
том позволяет в селекционно-семеноводческих предприятиях полностью или частично отказаться от токсичных и дорогостоящих пестицидов, обеспечивая высокую экологическую чистоту сельскохозяйственной продукции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Патент 2302370 ЯИ, МПК С01В 13/11. Ультразвуковой барьерный озонатор/ Тышкевич Е.В.; заявитель и патентообладатель ГНУ КНИИСХ. -№2005141288/15; заявлено. 28.12.05; опубл. 10.07.07 Бюл.№19.
2. Патент 2307787 ЯИ, МПК С01В 13/11. Озонатор / Тышкевич Е.В.; заявитель и патентообладатель ГНУ КНИИСХ №2307787, заявлено 25.06.2005; опубл. 10.10.07 Бюл.№28.
3. Патент 2352521 ЯИ, С01В 13/11. Высокочастотный барьерный озонатор / Тышкевич Е.В.; заявитель и патентообладатель ГНУ КНИИСХ № 2007132403/15, заявлено 27.08.07; опубл. 20.04.09, Бюл.№11.
4. ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести.
5.Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований), 5-е изд., доп. и перераб. / Б.А. Доспехов - М.: Агропромиздат, 1985. - 351с.
Рукопись поступила в редакцию 15.10.2015.
PRESOWING TREATMENT OF SEEDS OF SPRING WHEAT OZONE AIR AGENT
E. Tyshkevich, S. Shabin, N. Vinogradova
The article presents the results of researches by definition of optimum parameters of presowing treatment of seeds of spring wheat ozone agent using ozone generator GOBOS-01. It has the most effect on germination energy and germination of seeds. The relevance of the work is ecological orientation innovative technologies of processing of seeds of agricultural crops, contributing to the partial or total elimination of toxic pesticides.
Key words: ozone, ozone generator, presowing treatment, seeds, spring wheat.
