Влияние элекроактивированной воды при предпосевной обработке семян на рост, развитие и продуктивность нута

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 541.13:631.53

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКРОАКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ ПРИ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКЕ СЕМЯН НА РОСТ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ НУТА

ELECTRO ACTIVATED WATER AT PRESOWING SEEDS PROCESSING INFLUENCE ON CHIK-PEA GROWTH, DEVELOPMENT AND PRODUCTIVITY

И.М. Осадченко, ведущий научный сотрудник, доктор химических наук, профессор О.В. Харченко, ассистент, кандидат сельскохозяйственных наук В.Н. Чурзин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.В. Куприянов, доцент, кандидат сельскохозяйственных наук

ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

I.M. Osadchenko, O.V. Kharchenko, V.N. Churzin, A.V. Kupriyanov

Volgograd state agricultural academy

В лабораторных и полевых опытах изучена эффективность применения электроактивированной воды для повышения урожайности нута.

Electric active water using for chick-pea productivity increasing in laboratory and field experiences was studied.

Ключевые слова: семена, обработка, электроактивация, нут.

Key words: seeds, processing, electroactivation, chik-pea.

Одной из важных проблем земледелия является повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Известны различные способы стимуляции процессов прорастания семян, роста, развития растений и повышения урожайности: обработка химреагентами,

электрическим и магнитным полями. Одним из перспективных является способ стимуляции прорастания семян и роста растений путём замачивания их перед посевом в электрохимически активированной (ЭХА) воде. ЭХА вода - доступное, достаточно дешёвое и экологически безопасное средство стимуляции.

Эффект воздействия ЭХА воды и растворов проявляется в повышении проницаемости мембран клеток и активации ферментных систем. Однако в опубликованных статьях в ряде случаев не указываются условия и параметры ЭХА воды, качество исходной воды и иногда фракций ЭХА воды - католита и анолита, разноречивы данные по эффективности этих фракций. Очевидно, что эффективность ЭХА воды зависит от вида растений, свойства почв и условий их выращивания. Описана обработка семян сои выдерживанием семян в течение 3-5 суток в католите раствора пропионовой кислоты (Пат. РФ 2276491, 2004). ЭХА проводили в периодическом режиме до pH 9... 11 ед., но такие процессы имеют ограниченное применение. Имеются сведения о том, что эффективность фракций ЭХА воды зависит от величины pH, например католит с pH 12,0... 13,5 действует угнетающе, так же, как слишком кислый анолит с pH менее 2 (Бирюлина Т.В., 1996).

Известен способ стимуляции роста и развития гороха путём замачивания семян в католите, либо в смеси католита с анолитом (Пат. РФ 2210260, 2002). ЭХА подвергали пресную воду в электролизёре с пористой диафрагмой до достижения pH в католите 9,5... 10,5, в анолите 2,4.. .3,5 в течение 15.. .20 минут также в периодическом режиме. Пробы семян помещали в растильне между листами влажной фильтровальной бумаги, выдерживали 2-4 часа и высаживали в почвенный субстрат влажностью 20 %. На 15-й день измеряли параметры растений, в том числе длину стеблей и корней. Было показано, что при обработке семя гороха католитом длина проростков (стеблей) была больше, чем в контроле (замачивание исходной водой) на 16,2 %, длина корней - на 10,6 %. Не указывались данные о качестве исходной воды, параметрах ЭХА, продуктивности растений. Поэтому изучение влияния ЭХА воды на возделывание нута является актуальным.

Цель работы - определение условий для повышения эффективности возделывания нута, ценной белковой культуры семейства бобовых. Нут применяют в качестве добавки в пищевые продукты и корма. Работу выполняли в 2009 г. в лаборатории ГНУ НИИ ММП и на опытных делянках ВГСХА на светло-каштановых почвах с содержанием гумуса 1,7 %. Почва имела реакцию почвенного раствора, близкого к нейтральному. Обеспеченность почвенного участка минеральным азотом низкая, подвижным фосфором от низкой до высокой, обменным калием - повышенная и высокая. Изучали семена нута сорта Волгоградский. ЭХА водопроводной воды проводили на установке типа СТЭЛ-МТ-1 (изготовитель НПО «Экран» Москва). Водопроводная исходная вода имела pH 6,5...7,5, окислительновосстановительный потенциал (ОВП) относительно хлорсеребряного электрода сравнения +200...+300 мВ, минерализацию 200...300 мг/л. Установка ЭХА воды включала диафрагменный элетролизёр-активатор вертикального типа с титановым катодом, анодом типа ОРТА, выпрямитель типа УЗПА на 10 А, сосуды для исходного раствора, католита и анолита, встроенный водоструйный насос с необходимой арматурой. Предварительно определены оптимальные условия проведения ЭХА и замачивания семян.

Электрообработку воды проводили в проточном режиме при скоростях протока католита и анолита 3..4,5 л/час, температуре 20...25 °С, силе тока 0,5...0,6 А (плотность тока на электродах 60... 100 А/м2) с показателями качества:

- анолит pH 3,0...4,0, ОВП +760...+780 мВ с содержанием оксидантов в расчёте на активный хлор 10-20 мг/л;

- католит pH 10,5... 11,5, ОВП -300.. .-500 мВ.

Семена нута замачивали 4 часа в воде (контроль) и в католите и анолите при 20-30 °С и проращивали по ГОСТ 12038-84.

В лабораторных условиях было установлено, что более эффективно использование анолита (прирост длин проростков и корней был больше к контролю на 34,3 и 65,3 % соответственно).

Далее в полевом деляночном опыте для замачивания использовали анолит.

Полевые опыты проводили по общепринятой методике опытного дела (Доспехов Г. А., 1985).

Семена после замачивания подсушивали на воздухе до сыпучего состояния и проводили посев при норме высева 0,4 млн шт./га в трёх повторностях.

Вегетационный период с первого мая 2009 г.

продолжительностью в контроле и опыте 92 дня. Влияние анолита на показатели роста и урожайности в таблицах 1.. .4.

Таблица 1 - Полевая всхожесть семян нута и густота стояния растений

Вариант Количество всходов Густота стояния растений к уборке

млн шт./га сохранность, % млн шт./га сохранность, %

Контроль 0,36 91,0 0,25 69,5

Анолит 0,38 94,3 0,27 71,1

По данным таблицы 1 количество всходов опытного варианта (анолит) на 3,3 % больше контроля, а густота стояния - на 1,6 %.

Таблица 2 - Высота растений

Вариант Высота растений, см Высота растений до первого боба, см

Контроль 47 18

Анолит 51 21

Из таблицы 2 видно, что высота растений в варианте использования анолита была больше контроля на 4 см (8,5 %), а высота растения до первого боба была больше на 3 см (16,7 %).

Элементы структуры урожая сведены в таблице 3.

Таблица 3 - Элементы структуры урожая 2009 г.

Вариант Кол-во бобов с 1 растения, шт. Кол-во зёрен с 1 растения, шт. Масса зёрен 1 растения, г Масса 1000 зёрен, г.

Контроль 42 48 10,3 214,6

Анолит 49 55 12,4 225,6

Из данных таблицы 3 видно, что в опытном варианте по отношению к контролю количество бобов больше на 7 штук или на 16,7 %; количество зёрен с 1 растения больше на 7 шт. или на 14,6 %; масса зёрен 1-го растения на 2,1 г или на 2,4 %, масса 1000 зёрен - на 11 г или на 5,2 %.

Таблица 4 - Урожайность нута

Вариант Урожайность т/га Прибавка к контролю

т/га %

Контроль 0,92 - -

Анолит 1,01 0,09 9,8

По данным таблицы 4, урожайность нута в опытном варианте больше на 0,09 т/га или на 9,8 %.

Таким образом, предпосевная обработка семян нута анолитом водопроводной воды усиливала ростовые процессы в течение всей вегетации. Под влиянием анолита-стимулятора увеличилась продуктивность фотосинтеза, урожайность и масса зерен нута, что указывает на целесообразность предложенного способа. Анализ литературных данных и результатов собственных исследований позволяет сделать вывод, что стимулирующее действие анолита связано как с бактерицидной, фунгицидной активностью, так и с биологической активностью путём регулирования проницаемости мембран клеток с определённым потенциалом и активирования ферментов зёрен нута, а также влиянием на окислительные процессы оксидантов, содержащихся в анолите (оксиданты анолита- хлорноватистая кислота, её соли, активные формы кислорода и озон).

Библиографический список

1. Леонов, Б.И. Физико-химические аспекты биологического действия электрохимически активированной воды / Б.И. Леонов, В.И. Прилуцкий, М.В. Бахир. - М.: ВНИИИМГ, 1999. - 244 с.

2. Симонов, Н.М. Электроактивация водных растворов, применяемых в технологических процессах в АПК / Н.М. Симонов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2000. - № 5. - С. 31.

E-mail: agrovgsha@mail.ru