Эффективность применения воды с измененным окислительно-восстановительным потенциалом при подготовке семян овощных культур к посеву

АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

УДК 635.04:631.6.03

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДЫ С ИЗМЕНЕННЫМ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СЕМЯН ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР К ПОСЕВУ

М.Н. Лытов, кандидат сельскохозяйственных наук Е.И. Чушкина, научный сотрудник А.Н. Чушкин, научный сотрудник А.Н. Лагутин, научный сотрудник Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий

В статье изложены материалы, посвященные предпосевной подготовке семян к посеву. Описано влияние активированной воды на посевной материал.

Ключевые слова: активация воды, предпосевная обработка, семена.

Перед посевом применяют различные приёмы воздействия на семена, способствующие быстрому и дружному появлению всходов, ускоренному развитию молодых растений, увеличению раннего и общего урожая. С семенами пропашных, овощных культур передается ряд болезней и вредителей, поэтому обязательным приёмом при подготовке семян к посеву является их обеззараживание.

Существующие способы стимулирования биологической активности посевного материала отличаются высокой стоимостью и допускают отрицательное воздействие на окружающую среду. Существенное ухудшение экологической обстановки происходит при протравливании семян химикатами.

Физические стимуляторы относительно безвредны и технологичны, что позволяет снизить риск нарушения экологического равновесия. Критериями для создания эффективных физических стимуляторов являются экологическая чистота, отсутствие мутагенного эффекта, безопасность проведения обработок, технологичность, производительность, экономическая целесообразность. К одним из таких методов стимулирования биологической активности посевного материала относится разрабатываемая в ФГБНУ «ПНИИЭМТ» технология электрохимической активации и проведения обработок электроактивированной водой [5, 6].

Электрохимическая активация - это разделение воды в электрохимических реакторах на анодную и катодную фракции (анолит и католит) и последующее использование полученных фракций в различных технологических процессах [1, 4, 2].

Цель исследований - научное обоснование параметров технологии применения электрохимически активированной воды при подготовке посевного материала, обеспечивающей повышение биологической активности семян и снижения рисков их повреждения болезнями и вредителями.

Посев овощных культур в хозяйствах допускается только кондиционными семенами не ниже 1-2-го классов. Лучше использовать семена урожая предыдущего года, соответствующие требованиям ГОСТ Р 52171-2003. Для соблюдения требований единственного различия и снижения случайной величины в вариации изучаемых показателей в опытах использовали семена, прошедшие очистку, сортирование и калибрование по размерам [3].

Исследования проводили в лабораторных условиях с гибридом томата Львиное сердце Б1.

Экспериментальная часть исследований включала закладку и проведение двух независимых опытов, предусматривающих обработку семян анолитом (опыт I) и като-литом (опыт II).

Опыт I был заложен на 5-ти уровнях, отличающихся степенью активации воды перед обработкой посевного материала: вариант 1 - обработка посевного материала анолитом с окислительно-восстановительным потенциалом (+500) мВ; вариант 2 - обработка посевного материала анолитом с окислительно-восстановительным потенциалом (+600) мВ; вариант 3 - обработка посевного материала анолитом с окислительно-восстановительным потенциалом (+700) мВ; вариант 4 - обработка посевного материала анолитом с окислительно-восстановительным потенциалом (+800) мВ; вариант 5 -обработка посевного материала анолитом с окислительно-восстановительным потенциалом (+900) мВ.

Опыт II также предусматривал закладку 5-ти вариантов, отличающихся степенью активации воды перед обработкой посевного материала: вариант 1 - смачивание посевного материала католитом с окислительно-восстановительным потенциалом (300) мВ; вариант 1 - смачивание посевного материала католитом с окислительно-восстановительным потенциалом (-400) мВ; вариант 1 - смачивание посевного материала католитом с окислительно-восстановительным потенциалом (-500) мВ; вариант 1 -смачивание посевного материала католитом с окислительно-восстановительным потенциалом (-600) мВ; вариант 1 - смачивание посевного материала католитом с окислительно-восстановительным потенциалом (-700) мВ.

В качестве контроля в опытах для обработки семян использовали водопроводную воду с окислительно-восстановительным потенциалом (+180) мВ. В качестве основных критериев эффективности обработки семян водой с измененным окислительно-восстановительным потенциалом использовали показатели энергии прорастания и всхожести.

Повторность опытов - четырехкратная. Оценку и учет проросших семян при определении энергии прорастания и всхожести проводили в сроки, указанные в ГОСТ 12038-84. Подсчет проросших семян проводили на 3-и и 5-и сутки.

Результаты наблюдений, учетов и количественного анализа данных приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Влияние активированной воды на посевные качества семян томата

Опыт Потенциал, мВ Энергия прорастания, % Всхожесть, %

3-й день 5-й день 8-й день

Контроль (водопроводная вода) + 180 14 75 82

I (обработка семян анолитом) +500 17 85 91

+600 17 83 87

+700 18 95 98

+800 16 78 82

+900 19 100 100

НСР05, % 1,2 2,5 3,1

II (смачивание семян католитом) -300 18 96 100

-400 14 70 88

-500 19 98 100

-600 15 82 86

-700 13 73 87

НСР05, % 1,1 2,8 3,1

Исследования показали, что статистически значимое увеличение энергии прорастания семян томата при обработках водой с измененным окислительно-восстановительным потенциалом наблюдается уже на 3-й день после закладки посевного материала на проращивание. На контроле, при обработке семян водопроводной водой (ОВП = (+180) мВ), нормальные проростки дали не более 14 % семян, тогда как при повышении окислительно-восстановительного потенциала воды до (+500) мВ методом электрохимической активации энергия прорастания составила уже 17 %. Наибольшее число нормальных проростков, до 19 %, на 3-й день опыта было получено при обработке семян анолитом с окислительно-восстановительным потенциалом (+900) мВ и католитом с окислительно-восстановительным потенциалом (-500) мВ.

Преимущества, полученные в энергии прорастания семян при обработке электрохимически активированной водой, в последующем сохранялись и углублялись.

Согласно полученным данным, на 5-й день эксперимента наибольшее число нормально проросших семян обеспечивалось при применении анолита с окислительно-восстановительным потенциалом (+700) и (+900) мВ и католита с окислительно-восстановительным потенциалом (-300) и (-500) мВ. Энергия прорастания в этих вариантах достигала 96-100 %, что на 21-25 % больше, чем на контроле (при использовании для обработки семян не активированной воды). В дальнейшем это существенно отразилось на всхожести семян томата.

Наибольшая всхожесть семян томата в опыте с анолитом составила 100 % и была получена при увеличении окислительно-восстановительного потенциала воды до (+900) мВ. Близкие результаты, со всхожестью 98 %, были получены в вариантах, где использовали семена, обработанные анолитом с окислительно-восстановительным потенциалом (+500) мВ.

В опытах с католитом 100 %-ная всхожесть семян томата обеспечивалась смачиванием их в активированной воде с окислительно-восстановительным потенциалом (+300) и (+500) мВ. Всхожесть семян томата на контроле, с обработкой водопроводной водой, не превышала 82 %.

Наблюдениями за ростом рассады томата установлено, что положительный эффект от обработки семян активированной водой сохраняется и после посева проросших семян в контейнеры (рисунок 1). Приведенные фотоданные показывают, обработка посевного материала электрохимически активированной водой, в сравнении с контролем, позволяет получить более равномерные всходы и развитие растений. В контрольных контейнерах наблюдалась существенная дифференциация развития растений и общая тенденция к отставанию в росте.

с * д * л 1

f ^ ак ^ - >—J-

- > Й *>'

Рисунок 1 - Рассада томата в опытах Полученные в результате эксперимента данные убедительно доказывают, что обработка электрохимически активированной водой обеспечивает существенное повышение посевных качеств семенного материала, позволяет получить равномерные всходы, ускоряет рост и развитие растений. На основании приведенных в статье показателей можно сделать обоснованный вывод, что оптимальным стимулирующим эффектом для предпосевной обработки семян сорта томата F1 Львиное сердце являются анолит с окислительно-восстановительным потенциалом ( +700) и (+900) мВ и като-лит с окислительно-восстановительным потенциалом (-300) и (-500) мВ.

Библиографический список

1. Алехин, С.А. Новая технология выращивания сельскохозяйственных культур с использованием электроактивированных водных растворов [Текст]/ С.А. Алехин, Э.В. Збрижер, С.В. Лев // «МИС-РТ». - 1999 г. - Сборник №12.

2. Влияние препаратов гуминовой природы на прорастание семян и рост сеянцев томата [Текст]/ Т.Н. Сахарчук, В.Д. Поликсенова, Г.В. Наумова, Н.Л. Макарова. // Биология. - 2012. - С. 53-57.

3. ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести [Текст].

4. Прилуцкий, В.И. Электрохимически активированная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия [Текст]/ В.И. Прилуцкий, В.М. Бахир. -М.: ВНИИМТ, 1995. - 228 с.

5. Разработка проточных устройств для электрохимической активации воды производственного назначения /А.Л. Конюшков, С.Я. Семененко, А.Н. Лагутин, Е.И. Чушкина // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2013. - № 2(30). - С. 214-217.

6. Семененко, С.Я. Фитосанитарное оздоровление зерновых и овощных культур с помощью электрохимически активированной воды [Текст]/ С.Я. Семененко, М.Н. Белицкая, С.М. Лихолетов // Успехи современного естествознания. - 2013. - № 1. - С. 78-82.

E-mail: pniiemt@yandex.ru