Обеззараживание субстратов при выращивании сеянцев древесных пород в контейнерах
Authors: Мухортов Д.И. , Окач М.А. , Майоров Н.Д. 
Published: February 2025

Введение. Получение стандартного лесного посадочного материала с закрытой корневой системой предполагает использование при его выращивании качественного тепличного субстрата, который характеризуется оптимальными физико-химическими свойствами, отсутствием семян сорной растительности и патогенной микрофлоры. В качестве альтернативного способа обеззараживания предлагается использовать электромагнитные поля сверхвысокой частоты. Цель работы – определить эффективный режим обеззараживания корнезакрывающего субстрата в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ). Объектом исследования был низинный торф с включёнными в его состав семенами сорных растений. В ходе эксперимента был проведён количественный анализ колониеобразующих единиц микроорганизмов в торфе, изучены всхожесть семян сорной растительности и биометрические параметры сеянцев сосны обыкновенной и ели европейской. Проанализировано воздействие СВЧ-излучения на изменение температуры и массы торфа. Результаты. Анализ изменения температуры нагрева торфа от режима СВЧ-излучения показал, что интенсивность нагрева торфа зависит от мощности излучения и временной экспозиции. Эффективные температуры разогрева в 100–120 ºС отмечались при мощностях 600–800 Вт с длительностью обработки в диапазоне 8–10 минут, а также при 450 Вт с десятиминутным облучением. Минимальные потери массы торфа под воздействием СВЧ-излучения наблюдались при режимах мощности от 300–450 Вт при экспозиции 10 минут. Изучение воздействия СВЧ-полей на микроорганизмы выявило подавляющее и стимулирующее действие излучения при различных режимах обработки. Анализ результатов эксперимента по влиянию режимов СВЧ-излучения на всхожесть семян сорных растений показал полное отсутствие всходов при режиме мощности излучения 200–450 Вт и продолжительности воздействия СВЧ от 4–8 минут. У сеянцев сосны обыкновенной, выращенных на торфе после обеззараживания СВЧ-излучением, отмечалось увеличение массы сеянцев по сравнению с контролем. У сеянцев ели европейской снижалась энергия прорастания семян и достоверно повышался показатель диаметра стволиков у корневой шейки. Выводы. Оптимальным режимом стерилизации торфа СВЧ-излучением являлась мощность 300 Вт и временная экспозиция облучения – 10 минут. Определены режимы СВЧ-излучения, ингибирующие прорастание семян. Обеззараживание торфа СВЧ-излучением положительно влияет на массу сеянцев сосны обыкновенной и снижает процент энергии прорастания семян ели европейской.

Introduction. Production of ball-rooted planting stock compliant with relevant standards suggests the use of a quality root covering substrate during growing. The substrate must be characterized by the optimal physicochemical properties, absence of weed seeds and pathogenic microflora. Electromagnetic fields of ultrahigh frequencies are proposed to be used as an alternative method of disinfection. The purpose of the work is to determine an effective mode of disinfection of root covering substrates in an ultrahigh frequency electromagnetic field (microwave EMF). The object of the study was lowland peat modified with weed seeds. The experiment involved a quantitative analysis of the colony-forming units (CFUs) of microorganisms in the peat, as well as studying the germination capacity of weed seeds and the biometric parameters of Scots pine (Pinus sylvestris) and Norway spruce (Picea abies) seedlings. The effects of microwave radiation on the changes in the peat temperature and mass were investigated. Results.The analysis of the peat heating temperature variations depending on the microwave radiation mode showed that the intensity of peat heating depends on the power and exposure time of irradiation. The effective heating temperatures of 100-120° C were recorded at power levels of 600-800 W, with an exposure duration of 8-10 minutes, as well as at 450 W, with a 10-minute exposure. The minimum loss of the peat mass due to microwave irradiation was observed at power levels of 300-450 W, with an exposure time of 10 minutes. The study of the impact of microwave fields on microorganisms revealed both suppressive and stimulating effects of irradiation applied under different modes. The analysis of the results of the experiment on the effects of microwave radiation modes on the germination capacity of weed seeds found a total absence of weed seedlings when applying irradiation at a power of 200–450 W for 4–8 minutes. Scots pine seedlings grown on peat pre-treated with microwave irradiation exhibited an increase in the weight of seedlings as compared to the control. In Norway spruce seedlings, the germination energy of seeds decreased, while the root collar diameter significantly increased. Conclusion. The optimal mode of peat sterilization via microwave irradiation was found to be at a power of 300 W, with the exposure time of 10 minutes. The microwave radiation modes that inhibit seed germination were determined. Peat disinfection by microwave irradiation has a positive effect on the weight of Scots pine seedlings and reduces the germination energy of Norway spruce seeds.