CC BY
38
УДК 633.854.78:581.5
В. В. БЕСПАЛЬКО, Ю. И. БУРЯК УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ ЯРОВОГО И ПШЕНИЦЫ ОЗИМОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН МИКРОВОЛНОВЫМ ПОЛЕМ, РЕГУЛЯТОРАМИ РОСТА И БИОПРЕПАРАТОМ
(Поступила в редакцию 22.012015)
Представлены исследования по влиянию экологически We have presented research into the influence of ecological-
чистой технологии предпосевного микроволнового облуче- ly clean technology of pre-sowing microwave irradiation of
ния семян ячменя ярового и пшеницы озимой как отдельно, seeds of spring barley and winter wheat both separately and
так и с последующей обработкой регулятором роста рас- followed by treatment with plant growth regulator and bio-
тений и биопрепаратом с целью повышения урожайности. preparation, in order to increase productivity. We have estab-
Установлено его положительное влияние в повышении lished its positive influence on improved germination and yield
всхожести и урожайных свойств семян. properties of seeds.
Введение
Увеличение производства зерна является главной задачей развития сельского хозяйства в Украине. В решении этой проблемы основную роль играют зерновые колосовые культуры, в числе которых важное место занимает ячмень яровой и пшеница озимая [1].
Анализ источников
В настоящее время в сельском хозяйстве используются различные агроприемы, позволяющие повысить урожайность зерновых колосовых культур. Из всех составляющих технологий выращивания сельскохозяйственных культур обязательной является предпосевная обработка семян протравителями, а также препаратами, которые способствуют повышению посевных и урожайных качеств семян, что имеет большое научное и практическое значение [2, 3].
Одним из экологически чистых способов предпосевной обработки семян является облучение микроволновым полем (МВП) чрезвычайно высоких частот (СВЧ). Также актуальной является разработка способов повышения эффективности действия МВП СВЧ, одним из которых представляется дополнительная обработка семян регуляторами роста растений и биопрепаратами после их облучения [4].
Стимуляция семян энергией микроволнового поля - метод относительно недорогой и экологически безопасный, который способствует повышению энергии прорастания семян, стимулирует развитие устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды [5, 6]. Информационный характер влияния МВП СВЧ реализуется на клеточном уровне, он связан с биологическими структурами, такими как элементы клеточных мембран, обладающих значительным дипольным электрическим моментом, а также молекулы белков-ферментов [7].
Регуляторы роста растений активизируют основные процессы жизнедеятельности растений - мембранные процессы, деление клеток, ферментные системы, фотосинтез, процессы дыхания и питания. Это способствует повышению биологической активности растений, снижению содержания нитратов, ионов тяжелых металлов и радионуклидов в продукции, уменьшению мутагенного действия гербицидов. Экологическая роль регуляторов роста на почву обусловлена как прямым воздействием на микробные группировки, так и влиянием через корни растений, развитие которых усиливается под влиянием регуляторов роста растений на 15 % [8].
Цель нашей работы - повышение посевных качеств семян и увеличение урожайности ячменя ярового и пшеницы озимой за счет экологически безопасных способов обработки семян - облучения МВП СВЧ, как отдельно, так и с последующей обработкой семян регулятором роста и биопрепаратом [9-13].
Методы исследования
Облучение семян микроволновым полем проводилось на оборудовании Харьковского национального университета радиоэлектроники в диапазоне 2,5-3,4 ГГц при расходовании электроэнергии 0,9 и 1,8 кВт/кг семян на протяжении от 5 до 95 сек.
Лабораторные и полевые исследования в 2011-2013 гг. были проведены на сортах ячменя ярового Аспект и Выклык и сорте пшеницы озимой Астет в лаборатории семеноводства и семеноведения Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН. Посевные качества семян до и после обработок определяли по ДСТУ 4138 - 2002. Предпосевную обработку семян после облучения проводили регулятором роста Радостим (0,25 л/т), биопрепаратом Альбит (30 мл/т) на ячмене яровом и регулятор роста Марс EL (0,2 л/т); протравитель Витавакс 200 ФФ (2,5 л/т) на пшенице озимой.
Основная часть
Согласно программе исследований, нами были испытаны различные режимы облучения семян МВП СВЧ - 0,9 и 1,8 кВт/кг семян. В результате лабораторных исследований, проведенных на яч-
мене яровом сорта Аспект, было установлено, что энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян повышались в разной в зависимости от экспозиции, степени при менее жестком режиме облучения - 0,9 кВт/кг семян. Так, при экспозиции 45 сек. лабораторная всхожесть семян повышалась в среднем на 4 % при всхожести в варианте без излучения 90 %. При других экспозициях, от 5 до 95 сек. лабораторная всхожесть изменялась незначительно. В режиме с более мощным облучением 1,8 кВт/кг семян при экспозиции 20 сек. установлено повышение в среднем на 2 %.
Таким образом, применение оптимальных режимов облучения МВП СВЧ, позволило повысить лабораторную всхожесть некондиционных семян ячменя ярового до показателей 92-94 %, что соответствует требованиям ДСТУ 2240-93 [14]. Увеличение экспозиции облучения до 25 сек. и больше в режиме 1,8 кВт/кг семян приводило к значительному снижению всхожести. Обработка семян ячменя сорта Аспект регулятором роста Радостим и биопрепаратом Альбит после их облучения МВП СВЧ способствовало увеличению энергии прорастания семян на 1-3 % и лабораторной всхожести на 1-2 %.
Таблица 1. Урожайность ячменя ярового сорта Аспект в зависимости от способа предпосевной обработки семян, т/га
№ п/п Способы обработки семян Год Среднее +/- к контролю Прибавка, %
2011 2012 2013
1 Контроль, без обработки 2,95 4,72 2,69 3,45 - -
2 Витавакс 200 ФФ, 2,5 л/т (эталон) 3,08 4,77 2,84 3,56 0,11 3,2
3 Радостим, 0,25 л/т 2,97 4,85 2,82 3,55 0,10 2,9
4 Альбит, 30 мл/т 2,92 4,88 2,90 3,57 0,12 3,5
5 СВЧ 0,9 кВт/кг, 45 сек. 3,11 4,82 2,93 3,62 0,17 4,9
6 СВЧ 0,9 кВт/кг, 45 сек. + Витавакс 200 ФФ, 1,25 л/т 3,14 4,87 2,87 3,63 0,18 5,2
7 СВЧ 0,9 кВт/кг, 45 сек. + Радостим, 0,25 л/т 2,99 4,83 2,80 3,54 0,09 2,6
8 СВЧ 0,9 кВт/кг, 45 сек. + Альбит, 30 мл/т 3,08 4,96 2,90 3,65 0,20 5,8
9 СВЧ 1,8 кВт/кг, 20 сек. 3,14 4,87 2,88 3,63 0,18 5,2
10 СВЧ 1,8 кВт/кг, 20 сек. + Витавакс 200 ФФ, 1,25 л/т 3,09 4,82 2,77 3,56 0,11 3,2
11 НВЧ 1,8 кВт/кг, 20 сек. + Радостим, 0,25 л/т 2,93 4,89 2,84 3,55 0,10 2,9
12 СВЧ 1,8 кВт/кг, 20 сек. + Альбит, 30 мл/т 3,11 4,89 2,90 3,63 0,18 5,2
НСР 05 0,12 0,10 0,14 0,11 -
Применение предпосевного облучения МВП СВЧ семян обусловило увеличение урожайности ячменя сорта Аспект на 0,17-0,18 т/га (или 4,9-5,2 %) в зависимости от режима облучения (табл. 1). Дополнительное применение биопрепарата Альбит приводило к дальнейшему увеличению урожайности ячменя при режиме облучения 0,9 кВт/кг, 45 сек. - прибавка составила 0,20 т/га (или 5,8 %). На ячмене сорта Выклык при использовании облучения МВП СВЧ в режиме с мощностью 0,9 кВт/кг семян и экспозицией 45 сек. получена прибавка в среднем за 2011-20013 гг. 0,14 т/га (или 4,9 %). Дополнительное применение протравителя семян Витавакс 200 ФФ, 1,25 л/т (50% от нормы) и регулятора роста растений Радостим на облученных семенах способствовало дальнейшему увеличению урожайности ячменя, прибавка 0,17-0,19 т/га (или 4,6-5,1 %). Использование режима с мощностью 1,8 кВт/кг семян и экспозицией 20 секунд оказалось более эффективным, прибавка 0,21 т/га (5,6 %). Наибольшая урожайность была получена при сочетании данного режима облучения с половинной нормой Витавакса 200 ФФ, прибавка 0,32 т/га (8,6 %) (табл. 2).
Таблица 2. Урожайность ячменя ярового сорта Выклык в зависимости от способа предпосевной обработки семян, т/га
№ п/п Способы обработки семян Год Среднее +/- к контролю Прибавка, %
2012 2013
1 Контроль, без обработки 4,83 2,60 3,72 - -
2 Витавакс 200 ФФ, 2,5 л/т (эталон) 4,94 2,61 3,78 0,06 1,6
3 Радостим, 0,25 л/т 5,00 2,80 3,90 0,18 4,8
4 Альбит, 30 мл/т 4,98 2,69 3,84 0,12 3,2
5 СВЧ 0,9 кВт/кг, 45 сек. 5,01 2,71 3,86 0,14 3,8
6 СВЧ 0,9 кВт/кг, 45 сек. + Витавакс 200 ФФ, 1,25 л/т 5,00 2,78 3,89 0,17 4,6
7 СВЧ 0,9 кВт/кг, 45 сек. + Радостим, 0,25 л/т 4,83 2,98 3,91 0,19 5,1
8 НВЧ 0,9 кВт/кг, 45 сек. + Альбит, 30 мл/т 4,88 2,86 3,87 0,15 4,0
9 СВЧ 1,8 кВт/кг, 20 сек. 4,96 2,90 3,93 0,21 5,6
10 СВЧ 1,8 кВт/кг, 20 сек. + Витавакс 200 ФФ, 1,25 л/т 4,91 3,17 4,04 0,32 8,6
11 СВЧ 1,8 кВт/кг, 20 сек. + Радостим, 0,25 л/т 4,97 2,71 3,84 0,12 3,2
12 СВЧ 1,8 кВт/кг, 20 сек. + Альбит, 30 мл/т 5,02 2,87 3,95 0,23 6,2
НСР 05 0,12 0,22 0,16 - -
Предпосевное облучение семян существенно влияло на урожайность озимой пшеницы (табл. 3). Значительная прибавка урожайности зерна озимой пшеницы 0,19 т/га (или 3,5 %) получена в варианте МВП СВЧ в режиме: 1,8 кВт/кг семян и экспозиции 15 сек. Дополнительное применение регулятора роста растений Марс ЕL способствовало дальнейшему увеличению урожая семян, прибавка 0,24 т/га (или 4,5 %). Наибольшую прибавку урожайности семян при использовании МВП СВЧ получили в режиме: 0,9 кВт/кг семян и экспозиции 45 сек. Прибавка составляет 0,24 т/га (или 4,5 %). Дополнительное применение регулятора роста растений Марс ЕL на данном варианте было неэффективным прибавка 0,08 т/га (или 1,5 %). Протравливание семян препаратом Витавакс 200 ФФ без облучения семян способствовало повышению урожайности на 0,10 т/га, или на 1,9 %.
Таблица 3 . Урожайность пшеницы озимой сорта Астет в зависимости от способа предпосевной обработки семян, т/га
№ п/п Способы обработки семян Годы Среднее +/- к контролю Прибавка, %
2011 2012 2013
1 Контроль, без обработки 4,44 5,09 6,63 5,39 - -
2 Витавакс 200 ФФ, 2,5 л/т (эталон) 4,66 5,09 6,72 5,49 0,10 1,9
3 СВЧ 1,8 кВт/кг, 15 сек. 4,73 5,21 6,79 5,58 0,19 3,5
4 СВЧ 1,8 кВт/кг, 15 сек. + Марс ЕЬ, 0,2 л/т 4,88 5,18 6,82 5,63 0,24 4,5
5 СВЧ 0,9 кВт/кг, 45 сек. 4,99 5,26 6,65 5,63 0,24 4,5
6 СВЧ 0,9 кВт/кг, 45 сек.+ Марс ЕЬ, 0,2 л/т 4,64 5,09 6,69 5,47 0,08 1,5
НСР 05 0,22 0,12 0,11 0,18 - -
Экономическая оценка разных способов предпосевной обработки семян позволила установить. На ячмене яровом наиболее экономически выгодным оказалось применение микроволнового облучения МВП СВЧ в режиме 1,8 кВт/кг семян и экспозиции 20 сек. или в режиме 0,9 кВт/кг семян и экспозиции 45 сек. как отдельно, так и в сочетании с обработкой семян биопрепаратом. При этом по сравнению с контролем себестоимость на указанных вариантах уменьшилась на 22-24 грн./т, а чистая прибыль и рентабельность увеличились соответственно на 258-299 грн./га, или 9-11 %.
По подсчетам экономической эффективности выращивания озимой пшеницы установлено, что наибольшие затраты на обработку семян имел вариант с использованием полной нормы фунгицида Вита-вакс 200 ФФ (2,5 л/т) - 78 грн./га. В тоже время в варианте с микроволновым облучением семян и предпосевной обработкой регулятором роста растений Марс ЕL - 31-37 грн./га. Наиболее экономически выгодным оказалось применение микроволнового облучения семян с мощностью 0,9 кВт/кг семян и экспозицией 45 сек., а также облучения с мощностью 1,8 кВт/кг семян и экспозицией 15 сек. с дополнительным применением Марс ЕL, которые обеспечили наибольшую урожайность зерна - 5,63 т/га. При этом, себестоимость на указанных вариантах уменьшилась на 13-14 грн./т, по сравнению с контролем, а чистая прибыль и рентабельность увеличились соответственно на 323-329 грн./га или 10-11 %.
Заключение
Таким образом, предпосевное облучение семян МВП СВЧ в оптимальных режимах как отдельно так и в сочетании с регулятором роста и биопрепаратом, способствует повышению лабораторной всхожести семян ярового ячменя на 1-2 %. увеличению урожайности зерна ячменя ярового сорта Аспект на 0,17-0,20 т/га (или на 4,9-5,8 %) и сорта Выклык на 0,17-0,32 т/га (или на 4,6-8,6 %); увеличению урожайности зерна пшеницы озимой сорта Астет при использовании МВП СВЧ - облучения в режиме 0,9 кВт/кг семян и экспозиции 45 сек. прибавка составляет 0,24 т/га (или 4,5 %); повышению чистой прибыли ячменя ярового на 258-299 грн./га и рентабельности на 9-11 % и пшеницы озимой соответственно на 323-329 грн./га и 10-11 %.
Применение облучения семян с последующей обработкой половинной нормой протравителя семян Витавакс 200 ФФ по сорту Аспект было более эффективным в режиме 1,8 кВт/кг 20 сек., а для сорта Выклык в режиме 0,9 кВт/кг 45 сек.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сортова реакцш рослин ячменю ярого на змшу погодних умов / А. Д. Гирка [та ш.] // Вгсник Центру Науквого забез-печення АПВ Харювсько! обласл. - 2012. - . Вип. №12. - С. 34-40.
2. Збереження [ невиснажливе використання бюр1зноматття Украши: стан [ перспективи; в1дп. / Ред. Ю. Р. Шеляг. - К., 2003. - 248 с.
3. Кшрук, М. О. Мжрохвильова стимулящя насшня: проблеми та перспективи и застосування / М. О. Юнрук, М. М. Гаврилюк // Микроволновые технологи в народном хозяйстве. -2007. - Вып. 6. - С. 36-38.
4. Значение микроволновой технологи в развитии агропромышленного комплекса / А. М. Шевченко [и др.] // Микроволновые технологи в народном хозяйстве. - 2007. - Вып. 6. - С. 8-9.
5. Кшдрук, М. О. Мжрохвильова бюстимулящя насшня / М. О. Кшдрук, В. В. Вишневський, А. М. Вишневська // Хранение и переработка зерна. - 2001. - №4. - С. 27-29.
6. РРР на основе оксидов производных пиридина / С. П. Пономареноко [и др.] // Физико - химические свойства и механизм действия // РРР. - К.,1992. - С. - 28-55.
7. Новi електротехнолопчш способи передпос1вно1 обробки насшня / В. Г. Дшдорого [та ш] // Микроволновые технологии в народном хозяйстве. Ввп. 6. - Одеса, 2007. - С. 47-49.
8. Меркушина, А. С. Фiзiолого-бiохiмiчнi основи тдвищення продуктивносп посiвiв гороху / А. С. Меркушина // Бюлопчш науки i проблеми рослинництва: зб. наук., пр. УДАУ. - К., 2003. - С. 99-104.
9. Кшдрук, М. О. Мжрохвильова бюстимулящя насiння / М. О. Кшдрук, В. В. Вишневський, А. М. Вишневська // Хранение и переработка зерна. - 2001. - №4 - С. 27-29.
10. Вплив мжрохвильового поля на фггопатогени - збудники основних захворювань насшня злакв i соняшнику / Л. Г. Калин [та ш] // Мжроволновые технологи в народном хозяйстве. Внедрение. Проблемы. Перспективы. (Промышленность, АПК, медицина-фармация). - 2000. - Вып. 2-3. - С. 66-73.
11 .Технолог1я мжрохвильово! обробки насшня с.-г. культур. Методичш рекомендацй. - К. : Аграрна наука, 2003. - 45 с.
12. Совместное применение микроволновой обработки и биопрепаратов против корневых гнилей и других заболеваний растений / Г. В. Хоменко [и др.] // Микроволновые технологии в народном хозяйстве: Внедрение, Проблемы, Перспективы. - 2007. - Вып. 6. - С. 67-68.
13. Насшня сшьськогосподарських культур. Методи визначення якосп ДСТУ 4138-2002. - К., 2003. - 174 с.
УДК 635.9:582.675.1 (476)
А. Л. ИСАКОВА, В. Н. ПРОХОРОВ, А. В. ИСАКОВ, Н. С. ВОРОБЬЕВА
ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ НИГЕЛЛЫ ДАМАССКОЙ (NIGELLA DAMASCENA) И НИГЕЛЛЫ ПОСЕВНОЙ (NIGELLA SATIVA) В УСЛОВИЯХ БЕЛАРУСИ
(Поступила в редакцию 27.012015)
В статье приведены данные о перспективных образцах The article presents data on prospective samples of Nigella
нигеллы посевной (Nigella sativa L.) и нигеллы дамасской (Ni- (Nigella sativa L.) and Damascus Nigella (Nigella damascena
gella damascenu L.), имеющие индивидуальные особенности L.), with the individual characteristics of growth and develop-
роста и развития. Установлены продолжительность веге- ment. We have established the length of the growing season, and
тационного периода и сроки прохождения фенологических the time required for the phenological phases in the conditions
фаз в условиях северо-восточной зоны Республики Беларусь. of the north-eastern zone of the Republic of Belarus.
Введение
Род нигелла (Nigella L.) относится к семейству лютиковых (Ranunculaceae Juss.), насчитывает около 20 видов, распространенных в основном в странах Востока и Южной Европы, на Кавказе, в Средней Азии [2]. В последнее время возрос интерес к новым, хозяйственно-ценным культурам. К ним можно отнести нигеллу дамасскую (Nigella damascern L.) и нигеллу посевную (Nigella sativa L.). эЭти виды, обладая широким набором хозяйственно-полезных свойств, приобретают все большее значение как лекарственные, пряно-ароматические, эфиромасличные растения в сфере медицины, декоративном садоводстве, а также в пищевой промышленности.
В этой связи несомненный интерес представляют исследования, направленные на изучение особенностей роста и развития, хозяйственной продуктивности некоторых видов из рода нигелла (Nigel-la) в условиях Республики Беларусь.
Цель исследований - изучение фенологии развития нигеллы дамасской (Nigella damascern L.) и нигеллы посевной (Nigella sativa L.) в условиях северо-востока Беларуси. Задачами данной работы явилось выявление особенностей роста и развития растений, изучение динамики фаз развития растений и проведение биометрических наблюдений.
Анализ источников
Родиной нигеллы считают Средиземноморье. Возделывать эту культуру как пряность начали древние арабы и народы, населяющие Индостан. В Европе N. sativa называли «черным кориандром», на Востоке «черным тмином» или «калинджи», а N. damascern - «девица в зелени».
Эту культуру выращивали еще древние греки и римляне ради сладковато-жгучего вкуса маслянистых семян. С медицинской точки зрения, семена нигеллы являются важным источником провитаминов групп А, В, Р, содержат около 40 % жирного масла, 0,5-1,5 % эфирного масла, алкалоид дамас-ценин - 0,3 %, токоферол, или витамин Е, фермент липаза, из которого получают препарат Нигедаза, а также ацетилхолины, катехины, цитокинины, энзимы, кальций, железо, медь, цинк, фосфор [2, 3].
По данным современных археологических исследований, история применения масла нигеллы в народной медицине стран Азии, Африки, Средиземноморья и Ближнего Востока насчитывает более 2000 лет. Масло проявляет антибактериальное, микосептическое, антивирусное, противовоспали-
