CC BY
197
2. Вахрушев, Н.А., Рудакова, Л.В. Биологизация земледелия - путь к воспроизводству плодородия черноземов. - В кн.: Технология, агрохимия и защита сельскохозяйственных культур / Межвузовский сборник научных трудов. - Зерноград, 2005. - С. 182-187.
3. Вахрушев, Н.А., Рудакова, Л.В. Многолетние травы в адаптивно-ланд-
шафтном земледелии и их влияние на агрофизические свойства обыкновенного мицеллярно-карбонатного чернозема. -В кн.: Совершенствование агротехнологий в агронауке / Межвузовский сборник научных трудов. - Зерноград, 2010.
4. Захаров, П.С. Эрозия почв и меры борьбы с ней. - Москва: Колос, 1971. -191 с.
Сведения об авторах
Вахрушев Николай Александрович - д-р с.-х. наук, профессор кафедры технологии растениеводства и экологии Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел. 8(86359)43-7-48.
Рудакова Лидия Владимировна - канд. с.-х. наук, доцент кафедры технологии растениеводства и экологии Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел. 8(86359)43-7-48.
Information about the authors
Vakhrushev Nikolai Alexandrovich - Doctor of Agricultural Science, professor of technology of the plant-growing and ecology department, Azov-Blacksea State Agroengineering Academy (Zernograd). Phone: 8(86359)43-7-48.
Rudakova Lidia Vladimirovna - Candidate of Agricultural Science, associate professor of technology of the plant-growing and ecology department, Azov-Blacksea State Agroengineering Academy (Zernograd). Phone: 8(86359)43-7-48.
УДК 631.53.027
ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЯЧМЕНЯ
© 2011 г. А.Н. Кулешов, А.С. Ерешко, В.Б. Хронюк
Излагаются результаты исследований по применению магнитных полей постоянных магнитов для предпосевной обработки семян.
Установлено, что такая обработка увеличивает лабораторную и особенно, полевую всхожесть семян на 2-7%, линейные размеры корешков на 6,3-21,8% и ростков на 9,012,7%. В проведенных опытах рост этих показателей способствует увеличению урожайности на 0,35-0,49 т/га и улучшению качества зерна у изучаемых сортов ярового ячменя.
Ключевые слова: семена, сорт, ячмень яровой, предпосевная обработка, магнитная индукция, постоянные магниты.
The results of the application of the permanent magnet magnetic fields investigations for the seeds pre-sowing are stated in this article.
This processing increases laboratory and, especially, field germination on 2-7%, linear dimensions of the rootlets on 6,3-21,8% and sprouts - on 9-12,7%.
The growth of these indices promotes to increasing of the crop capacity on 0,35-0,45 t/h and improvement grain quality of studying sorts of the spring barley was determined in these experiments.
Key words: seeds, sort, spring barley, pre-sowing cultivation, magnetic induction, permanents magnets.
Одним из приемов повышения урожайности выращиваемых культур является повышение качества посевного материала с помощью воздействия на них физических факторов. Идея предпосевной обработки семян физическими факторами с целью стимуляции их развития и повышения урожайности имеет солидную историю. Этой проблеме посвящены работы А.В. Сиротиной (1971, 1978, 1983), М.Ф. Трифоновой (1970, 1974, 1995), И.Ф. Бородина (1989, 2005).
В настоящее время применяется более сорока физических методов воздействия на семена с целью их стимуляции, приводящих к повышению всхожести и энергии прорастания, усилению фотосинтетической активности, повышению деятельности ферментов и окислительно-восстанови-тельных процессов в обмене веществ. Это приводит к усилению роста и развития растений, к изменению их биохимического состава, часто к улучшению качества продукции, ускорению созревания на два-три дня и увеличению урожайности на 15-30%.
С целью определения режимов предпосевной обработки семян ячменя в поле постоянных магнитов мы использовали технические конструкции, разработанные учеными Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (д-р техн. наук Н.В. Ксёнз, канд. техн. наук И.Г. Сидорцов). Семена ярового ячменя сорта Виконт обрабатывались на установке, позволяющей создавать магнитное поле различной напряженности путем изменения расстояния между магнитами.
Кассеты 1 -й установки состояли из двух зон постоянных магнитов шириной 12 мм и 25 мм с индукцией магнитного поля 75 мТл и 85 мТл соответственно. Градиент магнитного поля вдоль осей У, Х1, Х3 составлял 2,06 Тл/м, 1,52 Тл/м, 1,34 Тл/м.
Кассеты 2-й установки состояли из двух зон постоянных магнитов шириной 15 мм и 80 мм с индукцией магнитного поля 100 мТл и 110 мТл соответственно. Градиент
магнитного поля вдоль осей У, Х1, Х3 составлял 1,71 Тл/м, 1,662 Тл/м, 1,57 Тл/м. Измерение магнитной индукции осуществлялось микротеслометром типа ТП2-2У.
Результаты полевого эксперимента показали, что более существенное влияние на стартовые характеристики семян, развитие всходов и урожайность оказывает величина градиента магнитной индукции в направлении движения семян, т.е. вдоль оси У (И.Г. Сидорцов, 2007, 2008).
Воздействовали на семена магнитными полями двух индукций 75-85 мТл и 100110 мТл, в качестве контроля использовали необработанные семена. Лабораторная всхожесть семян определялась по ГОСТу 12038-84. Для определения длины ростков и корешков семена проращивали в рулонах, которые помещали на 7-10 дней в вертикальном положении в сосуд для проращивания. Повторность четырехкратная, по 100 семян в каждой.
Результаты лабораторного и полевого эксперимента показали, что более существенные показатели на стартовые характеристики семян, развитие всходов и урожайность оказывает величина градиента магнитной индукции в направлении движения семян 2,06 Тл/м при магнитной индукции 75-85 мТл (табл. 1).
Такая обработка семян увеличивает лабораторную и особенно полевую всхожесть семян на 2-7%, линейные размеры корешков на 6,3-21,8% и ростков на 9,012,7%.
С повышением магнитной индукции до 100-110 мТл, при градиенте магнитной индукции 1,71 Тл/м лабораторная и полевая всхожесть в сравнении с первым вариантом снижается. Достоверно снижается также длина корешков и ростков у проросших семян. В целом предпосевная обработка семян ярового ячменя Виконт в неоднородном магнитном поле положительна. Изменения, обнаруженные в прорастающих семенах, проявляются в онтогенезе растений и создают более благоприятные условия для формирования урожая.
Таблица 1
Влияние магнитной обработки на всхожесть, развитие проростков и урожайность ячменя Виконт, опыты АЧГАА
Вариант Всхожесть, % Длина, мм Урожайность, т/га ± к контролю
лабораторная полевая корешков ростков 2007 2008 2009 средняя т/га о4
Контроль (без магнитной обработки семян) 94 82 9,27 10,83 2,8 4,08 4,46 3,78 100
Магн. индукция 75-85 мТл, градиент индукции 2,06 Тл/м 96 89 11,29 12,20 3,12 4,32 4,80 4,08 +0,3 108
Магн. индукция 100-110 мТл, градиент индукции 1,71 Тл/м 95 87 9,85 11,80 2,97 4,26 4,69 3,97 +0,19 105
НСРо,95 1,5 2,0 0,31 0,36 0,12 0,23 0,19 - - -
Предпосевное стимулирование семян в магнитном поле положительно сказалось не только на полноте всходов, но и на урожайности зерна. Так, в первом варианте опытов в среднем за три года прибавка в урожайности составила 0,3 т/га, или 8% к контролю. Несколько ниже (0,19 т/га) она была при воздействии на семена градиентом магнитной индукции 100-110 мТл. Повышение напряженности магнитного поля до вышеуказанных величин задерживало рост корней и ростков, ускоряло старение тканей, снижало синтез белка, натуру и массу 1000 зерен. Анализ элементов структуры урожая показывает, что при одном и том же числе зерен в колосе достоверно снижается масса 1000 зерен и масса зерна с колоса, в пределах ошибки опыта уменьшается натура зерна и содержание сырого протеина (табл. 2).
Наиболее достоверные и существенные превышения над контролем в опыте были получены от предпосевной обработки семян в поле постоянных магнитов с индукцией 75-85 мТл при градиенте индукции 2,06 Тл/м.
Таким образом, при предпосевном воздействии на семена магнитными установками улучшается их полевая всхожесть на 5-7%, линейные размеры корешков и ростков, дружность и интенсивность роста стеблей (на 7 см), число зерен в колосе и масса 1000 зерен (на 0,7-2,5 г), натура зерна (на 4-14 г/л).
В зерне урожая, полученного из семян, подвергавшихся предпосевной обработке больше чем на контроле содержится сырого протеина. Наилучшие биометрические, урожайные и качественные показатели ярового ячменя Виконт отмечались на первом варианте, при обработке семян магнитной индукцией 75-85 мТл. Увеличение величины магнитной индукции до 100-110 мТл, несколько снижает «стартовые» характеристики прорастающих семян, что в конечном итоге, сказывается на снижении урожайности.
Технология применения электрофизических способов в сельскохозяйственном производстве на настоящий момент находится в стадии опытных проверок и частичного внедрения.
Таблица 2
Биометрические и качественные показатели ярового ячменя Виконт в зависимости от величины градиента магнитной индукции, 2008-2009 гг.
Контроль При обработке
Единицы измерения (без магнит- магнитной индукцией
Показатели ной обработки семян) 75-85 мТл 100-110 мТл НСР0,95
Высота растений см 65 72 72 5
Количество:
зерен в колосе шт. 15 17 17 1,7
колосьев на 1 м2 шт. 618 623 617 12
Масса:
зерна с колоса г 0,67 0,78 0,74 0,09
1000 зерен г 43,2 45,7 43,9 1,5
Натура зерна г/л 653 667 657 10
Содержание в зерне:
сырого протеина клетчатки % % 14,1 3,81 14,7 3,80 14,5 3,80 0,43
Однако полученные при этом результаты свидетельствуют о важной роли и практической значимости этих малозатратных и экологически чистых технологий, в решении актуальных для страны задач по повышению урожайности и сохранности сельскохозяйственной продукции, особенно в условиях текущего реформирования сельскохозяйственного производства (Д.А. Нор-мов, Д.А. Овсянников, 2008).
В производственных условиях 20082009 годов в учебно-опытном фермерском хозяйстве АЧГАА, ОАО «Сорго» и ОПХ «Экспериментальное» Зерноградского района обработка семян ярового ячменя перед посевом в магнитном поле постоянных магнитов осуществлялась одновременно с протравливанием.
Протравленные семена на ПС-10А пропускались через блок кассет постоянных магнитов с индукцией магнитного поля 75-85 мТл. В качестве контроля использовали посев протравленными семенами, но не обработанными в магнитном поле. Контрольные и обработанные семена по разным предшественникам высевались на равных половинах поля с соблюдением рекомендуемых норм и сроков посева. Учет урожая производился посредством ком-
байновой уборки, при достижении зерном полной спелости. Результаты производственной проверки предпосевной обработки семян сортов ярового ячменя Виконт и Приазовский-9 в магнитном поле представлены в таблице 3.
Анализируя полученные данные, можно с уверенностью сказать, что предпосевное протравливание семян в поле постоянных магнитов дает положительный эффект в виде прибавки урожая от 0,35 до 0,49 т/га.
Учитывая простоту, высокую производительность и малозатратность в проведении этой обработки, этот физический прием можно широко рекомендовать производству.
Таким образом, анализируя лабораторные эксперименты и результаты производственной проверки действия поля постоянных магнитов, можно сделать следующие выводы:
- предпосевное стимулирование семян в магнитном поле положительно сказалось на повышении полевой всхожести семян (на 5-7%), лучшем росте корешков и ростков у прорастающих семян, дружности появления всходов;
Таблица 3
Влияние магнитной обработки семян на урожайность сортов ярового ячменя в хозяйствах Зерноградского района, Ростовской области (2008-2009 гг.)
Хозяйство Площадь, га Предшественник Урожайность, т/га Отклонение от контроля
контроль П.О.С.* 75-85 мТл т/га %
Виконт
УОФХ АЧГАА 15 15 подсолнечник 3,34 3,76 0,42 12,6
ОАО «Сорго» 104 100 подсолнечник 2,80 3,17 0,37 13,2
Приазовский-9
ОПХ «Экспериментальное» 248 242 подсолнечник 2,56 2,91 0,35 13,7
Зерноградский-770
164 155 подсолнечник 2,98 3,41 0,43 14,4
Сокол
205 203 озимая пшеница 3,40 3,89 0,49 14,4
П.О.С.* - предпосевная обработка протравленных семян в поле постоянных магнитов с индукцией 75-85 мТл.
- растения на обработанных вариантах интенсивнее росли, формировали большее число зерен в колосе, массу 1000 зерен и урожайность на 5-14,4%.
Литература
1. Бородин, И.Ф. Применение СВЧ-энергии в сельском хозяйстве / Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве: тез. докл. всесоюзной науч. конф. - Киров, 1989. - С. 7-8.
2. Бородин, И.Ф. Нанотехнологии в сельском хозяйстве // Механизация и электрификация в сельском хозяйстве. 2005. -№ 10. - С. 2-5.
3. Нормов, Д.А. Электроозонирование в сельском хозяйстве: монография / Д.А. Нормов, Д.А. Овсянников. - Краснодар, 2008. - 311 с.
4. Сидорцов, И.Г. Установка для предпосевной обработки семян // Техника в сельском хозяйстве. - 2007. - № 3. - С. 6162.
5. Сидорцов, И.Г. Повышение эффективности воздействия постоянного магнитного поля на семена зерновых культур при их предпосевной обработке: авто-реф. дис. канд. техн. наук / И.Г. Сидорцов. - Зерноград, 2008. - 19 с.
6. Сиротина, Л.В., Сиротин, А.А., Травкин, М.П. Фосфорный обмен в прорастающих семенах проса при действии магнитного поля / Материалы 3-го Всесо-юз. симпоз. - Калининград, 1971.
7. Сиротина, Л.В., Сиротин, А.А., Трифонова, М.Ф. Изменение метаболизма семян проса под влиянием магнитного поля / Сб. науч. работ Саратовск. СХИ. - Саратов, 1978. - Вып. 122.
8. Сиротина, Л.В., Сиротин, А.А., Трифонова, М.Ф. Продуктивность и структура урожая проса при предпосевном воздействии магнитным полем / Совершенствование технологии возделывания зерновых культур; науч. тр. УСХА. - Киев, 1983.
9. Трифонова, М.Ф. Влияние предпосевной обработки семян слабым постоян-
ным током на поглощение микроэлементов растениями ячменя // Физиология растений. - Т. 17. - 1970. - № 1.
10. Трифонова, М.Ф. Рост и урожай ячменя при предпосевном воздействии по-
стоянным током // Вопросы биологии. -Хабаровск, 1974.
11. Трифонова, М.Ф. Продуктивность полевых культур при действии физических факторов: дис. на соиск. уч. степ. докт. с.-х. наук. - Краснодар, 1995.
Сведения об авторах
Кулешов Андрей Николаевич - аспирант Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград).
Ерешко Александр Сергеевич - д-р с.-х. наук, профессор, зав. кафедрой селекции и генетики с.-х. культур Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел. 8(86359)41-5-02.
Хронюк Василий Борисович - канд. с.-х. наук, доцент кафедры селекции и генетики Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград). Тел. 8(86359)41-5-02.
Information about the authors
Kuleshov Andrei Nikolaevich - post-graduate student, Azov-Blacksea State Agroengineering Academy (Zernograd).
Ereshko Alexsander Sergeevich - Doctor of Agricultural Science, professor, chief of the selection and genetics department, Azov-Blacksea State Agroengineering Academy (Zernograd). Phone: 8(86359)41-5-02.
Khronyuk Vasilyi Borisovich - Candidate of Agricultural Science, associate professor of the selection and genetics department, Azov-Blacksea State Agroengineering Academy (Zernograd). Phone: 8(86359)41-5-02.
