doi: 10.15389/agrobiology.2017.3.580rus
УДК 633.11:631.53.01:58.037
ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
(Triticum aestivum L.) ПРИ РАЗНЫХ РЕЖИМАХ ВОЗДЕЙСТВИЯ
НИЗКОЧАСТОТНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
Н.С. ЛЕВИНА1, Ю.В. ТЕРТЫШНАЯ1, 2, И.А. БИДЕЙ1, О.В. ЕЛИЗАРОВА1,
Л.С. ШИБРЯЕВА1, 2
Для получения высококачественной растительной продукции актуален поиск эффективных физических биостимуляторов, повышающих продуктивность сельскохозяйственных культур. Имеется множество работ, посвященных воздействию физических факторов (электрических и магнитных полей, ультрафиолетового, инфракрасного, лазерного облучения) на семенной материал, которое способствует повышению посевных свойств, усилению фотосинтетической активности, выживаемости и урожайности. Однако остается необходимость в более детальном изучении механизма энергетического воздействия на внутреннюю структуру семени, рост и развитие растений, а также выбора установок эффективных, простых по конструкции, невысокой стоимостью и высокой надежностью. В Федеральном научном агроинженерном центре ВИМ совместно с Казахским национальным аграрным университетом разработана система низкочастотного электромагнитного облучения, которая устанавливается непосредственно на технологические узлы комбайна и обрабатывает семена в процессе уборочных работ. Цель настоящего исследования — оценка влияния низкочастотного электромагнитного поля различной интенсивности и времени облучения на посевные качества семян и биометрические показатели растений яровой пшеницы. Объектом исследований были семена яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) сорта Омская 18, облученные в процессе комбайновой уборки полей в ТОО «Уланская МТС» (Республика Казахстан) в сентябре 2015 года. Обработку семян проводили с использованием системы, разработанной на базе магнитотерапевтического аппарата Алмаг-02, установленной на зерноуборочном комбайне Енисей 1200 НМ. Использовали следующие программы облучения семян: в потоке (динамический режим) при значениях магнитной индукция В = 6 мТл и частоте f = 10 Гц; в статическом режиме при 6 мТл, 3 или 16 Гц в течение 3; 6; 9 мин; в потоке при 6 мТл, 3 или 16 Гц. Облученные и отобранные из бункера необлученные семена (контроль) использовали в экспериментальных исследованиях. Энергию прорастания и всхожесть семян определяли в лабораторных условиях. Семена проращивали в термостате LP-113 («Labor Muszeripari Muvek Esztergom», Венгрия) в темноте в чашках Петри на фильтровальной бумаге. Для оценки роста и развития проростков и растений их высевали в фитотрон Vic-Terra («ФНАЦ ВИМ», Россия). Обработка семян низкочастотным электромагнитным полем в течение 9 мин в статическом режиме повышала энергию прорастания и всхожесть семян на 12-13 %. При облучении семян в потоке всхожесть оказалась ниже контрольных значений. Так, при 6 мТл, 10 Гц всхожесть у образцов уменьшилась на 4,3 % при проращивании в термостате и на 3,5 % — в фитотроне. Оказалось, что по массе и высоте полученных растений облученные образцы превосходили необлученные. При облучении семян в статическом режиме в течение 9 мин при 6 мТл, 3 и 16 Гц масса одного растения составила соответственно 0,56 и 0,59 г. Наименьшее значение массы одного растения (0,46 г) отмечали при обработке семян в потоке при 6 мТл, 16 Гц. После хранения облученных семян в лабораторных условиях в течение 3 и 7 мес показатели энергии прорастания и всхожести остались удовлетворительными. Лучший результат показали семена, обработанные в статическом режиме в течение 9 мин при 6 мТл, 3 и 16 Гц. Снижение посевных качеств семян по изученным параметрам не превысило
6 %, что указывает на сохранение эффекта магнитного поля.
Ключевые слова: пшеница, Triticum aestivum, семена, низкочастотное электромагнитное поле, всхожесть, энергия прорастания, фитотрон.
N.S. Levina1, Yu.V. Tertyshnaya1, 2, I.A. Bidey1, O.V. Elizarova1,
L
.S. Shibryaeva1, 2
Seeking for effective natural stimulants that enhance crop productivity is relevant to ensure high quality yield production. The influence of physical factors (e.g. electric and magnetic fields, ultraviolet, infrared, laser irradiation) on seeds which contributes to an increase in sowing properties, plant photosynthetic activity, survival and yield is in the focus for researchers. However, a more detailed study of the mechanism of energy influence on the internal seed structure, plant growth and development sill remained relevant. Besides, it is necessary to develop effective, simple, reliable and low cost devices for agrophysical stimulation. The Federal Scientific Agroengineering Center VIM together with the Kazakh National Agrarian University has developed low frequency electromagnetic radiation construct which is mounted directly on combine-harvester to expose seeds to electromagnetic field during harvesting. The purpose of this study is to assess the sowing qualities of seeds and biometric indicators of the derived plants of spring wheat (Triticum aestivum L.) variety Omskaya 18, as influenced by low frequency electromagnetic fields depending on intensity and time of irradiation. The seeds were harvested in September 2015 (Republic of Kazakhstan). The construct used was developed on the basis of the magnetotherapy apparatus Almag-02, placed on a combine-harvester Enisey 1200 NM (Russia). We compared different modes of seed exposure. These were flow treatment (a dynamic mode) at magnetic induction B = 6 mT and frequency f = 10 Hz; static treatment for 3, 6, and 9 min at 6 mT and 3 Hz/16 Hz, and flow treatment at 6 mT and 3 Hz/16 Hz. Irradiated and non-irradiated seeds (control) were used in further studies. Seed germination parameters were estimated in laboratory tests. The seeds were germinated on filter paper in Petri dishes in darkness in a thermostat LP-113 (Labor Muszeripari Muvek Esztergom, Hungary). To assess the growth and development of seedlings and plants we used a phytotron Vic-Terra (FSAC VIM, Russia). Treatment with low frequency electromagnetic field for 9 min in static mode increased seed germination energy and germination rate by 12-13 %. When irradiating seed flow, germination was below the control, e.g. at 6 mТ, 10 Hz this parameter decreased by 4.3 % in the laboratory test and by 3.5 % in the phytotron. Plant weight and height were higher in the irradiated samples. Under static irradiation for 9 min at 6 mТ, 3 Hz and 16 Hz the plant weight was 0.56 and 0.59 g, respectively. The smallest weight (0.46 g per plant) resulted from flow treatment at 6 mТ, 16 Hz. After storage of treated seeds at laboratory conditions for 3 and 7 months the indicators (germination energy and germination rate) remained satisfactory. The best result was noted for seeds, processed in static mode for 9 min at 6 mТ, 3 Hz/16 Hz. A decline in sowing properties did not exceed 6 %, indicating the preserving effect of the electromagnetic field.
Keywords: wheat, Triticum aestivum, seeds, low-frequency electromagnetic field, germination rate, germination energy, phytotron.
1Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ, |
Поступила в редакцию |
