Эффективность ультрафиолетового облучения семян зерновых культур

References

1. Agroekologiya (Agroecology), V. A. Chemikov [i dr.], M., Kolos, 2000, 526 р.

2. Dobrovol'skii G. V., Nikitin E. D. Ekologicheskie funktsii pochv (Ecological functions of soils), M., Izd-vo MGU, 1986, 136 р.

3. Babayev V. A. Implementation of innovation in agriculture, Increasing the role of universities in the creation of innovative environment in the national economy, Uzbek Ferghana State University, Abroad, 2012, 5.

4. Eleven years of organic dairy production in Denmark- herd health and production related to time of conversion and compared to conventional production, T. W. Bennegaards [et al.], Livestock Production Science, 2003, Vol. 80, рр. 121-131.

5. N, P and K budgets for crop rotations on nine organic farms in the UK, P. M. Berry [et al.], Soil Use And Management, 2003, Vol. 19 (2), рр. 112-118.

6. Dotto L. Planeta Zemli v opasnosti (Earth planet in danger), M., Mir, 1986, 208 р.

7. Korpachevskii L. O. Ekologicheskie pochvovedenie (Ecological soil science), M., Izd-vo Mosk. un-ta, 1993, 184 р.

8. Babayev V. A Organic Agriculture in terms of small scale land use, Turkey V Symposium on Organic Farming, 19 May 2013, Samsun, University, 2013, рр. 9.

9. Bengtsson J., Ahnstrom J., Weibull A. C. The effects of organic agriculture on biodiversity and abundance: a metaanalysis, Journal Of Applied Ecology, 2005, Vol. 42 (2), рр. 261-269.

10. Mamedov G. Sh. Agroekologicheskie osobennosti i bonitirovka pochv Azerbaidzhana (Agroecological features and soil assessment of Azerbaijan), Baku, Elm, 1990, 172 р.

11. Bialousz S. Soil Protection in Poland scientific, technical and educational level. In Central European Countries, New independent states, Central Asian Countries and in Mongolia, Czech, Prague, 2000, рp. 299-304.

12. Soil conservation in Canada, J. Dumansky [et al.], Journal of soil and Water Conservation, 1986, No. 4, рр. 210.

13. Pierce J. T., Stathers R. J. Environmental impacts on cereal grain production in the Canadian prairie provinces. A growth constraint model, Agriculture, Ecosystems and Environmental, 1998, No. 3-4, рр. 243.

УДК 633.1/63:631.53.02

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

А. Г. Курылева, канд. с.-х. наук, УдмФИЦ УрО РАН,

ул. им. Т. Барамзиной, 34, Ижевск, Удмуртская Республика, Россия, 426067

E-mail: ugniish-nauka@yandex.ru;

Н. П. Кондратьева, д-р техн. наук, профессор,

ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА,

ул. Студенческая, 11, Ижевск, Россия, 426069

E-mail: aep isha@mail.ru

Аннотация. В статье приведены исследования по изучению одного из способов повышения энергии прорастания и силы начального роста семян зерновых культур. Представлено влияние ультрафиолетового излучения на семена озимой и яровой пшеницы, озимой тритикале и голозерного овса. В ходе исследований было обнаружено, что положительный эффект от обработки семян ультрафиолетом был получен для озимой пшеницы, озимой тритикале и овса. Ультрафиолетовое излучение с дозой 1882 Дж/м2 (обработка семян в течение 10 минут) увеличивало силу начального роста и лабораторную всхожесть озимой пшеницы. Средняя длина ростков и

корней были лучше при облучении в течение 5 мин при дозе 941 Дж/м2. Ультрафиолетовое излучение с дозой 2823 Дж/м2 (обработка семян в течение 15 минут) увеличивало силу начального роста и энергию прорастания озимой тритикале. Средняя длина побегов и корней были лучше при облучении в течение 10 минут с дозой 1882 Дж/м2. Ультрафиолетовое излучение с дозой 2823 Дж/м2 (обработка семян в течение 15 минут) увеличивало силу начального роста, прорастание, оказывало положительное влияние на среднюю длину побегов и корней у голозерного овса. Положительного и отрицательного воздействия на семена яровой пшеницы выявлено не было. Обработка семян ультрафиолетом спровоцировала развитие гриба Bipolaris sorokiniana Shoemaker (Helminthosporium sativum P., K. et В.): озимой тритикале в дозе 941 Дж/м2, озимой пшеницы в дозе 1882 Дж/м2 и овса в дозе 2823 Дж/м2, увеличилась инфици-рованность на 9,39, 10,45 и 10,20 % (НСР05 - 4,30, 8,70 и 6,70 %, соответственно). Поэтому, прежде чем использовать УФ-А, необходимо проводить фитоэкспертизу семян для предотвращения развития инфекции. В целом, обработка семян зерновых культур на примере озимой пшеницы и тритикале, голозерного овса ультрафиолетовыми лучами является перспективным экологически чистым и дешевым способом подготовки семян к посеву.

Ключевые слова зерновые культуры, всхожесть, энергия прорастания, сила начального роста, ультрафиолетовое излучение.

Введение. Период начала формирования растения - состояние проростка, который включает в себя прорастание семян до появления первого зародышевого листа и до полного развертывания всех зародышевых листьев. Сложность и многогранность процессов, происходящих в прорастающих семенах, изучена еще не во всей полноте, но ясно указывает на то, как важно получить полноценные семена, сохранить их с наименьшими потерями посевных качеств, «зарядить» дополнительными возможностями при помощи различных предпосевных обработок, обеспечить оптимизированными по культурам факторами внешней среды от посева до появления всходов [1].

Предпосевная подготовка семян способствует повышению энергии прорастания, лабораторной всхожести и устойчивости семян к неблагоприятным факторам при прорастании в полевых условиях. Урожайные свойства семян в большей степени зависят от энергии прорастания, от лабораторной всхожести, а полевая всхожесть, выравненность всходов - от силы начального роста, длины проростков, корешков и колеоптиле.

Применение ультрафиолетовых лучей при предпосевной обработке семян сель-

скохозяйственных культур заманчиво, происходит активация прорастания, а также и дезинфекция от вредителей и семенной инфекции. Среди ученных много различных мнений о положительном и отрицательном действии ультрафиолетовой радиации на семена [2-7].

Представлено влияние ультрафиолетового излучения на семена озимой и яровой пшеницы, озимой тритикале и голозерного овса. Чтобы получить дружные побеги, повысить энергию прорастания в работе, было предложено обработать семена перед посевом ультрафиолетовым излучением (УФ). С этой целью был изготовлен экологически чистый, энергосберегающий УФ -излучатель (экспериментальная разработка кафедры автоматизированного электропривода

Ижевская ГСХА), в котором 90 % энергии находится в зоне УФ-А.

Целью наших исследований являлось изучить влияние УФ-облучения семян зерновых культур на стимуляцию роста с повышением посевных качеств.

Методика. Для проведения исследований были использованы семена зерновых культур: озимая и яровая пшеница, озимая тритикале, голозерный овес. Семена обрабатывали ультрафиолетовыми светодиода-

ми в диапазоне излучения в зоне УФ-А в течение 5, 10 и 15 минут, при средней энергетической освещенности 3,137 Вт/м2, в четырехкратной повторности. Качества семенного материала оценивали по соответствующим методикам ISF (1994) [8, 9] лабораторную всхожесть - по ГОСТ 1203884. Силу роста подготовленных к посеву семян и морфологические параметры проростков определяли по Методике Государственной семенной инспекции [10], проращивание рулонным методом силу, начального роста - по методике Б. Ф. Германова [11]. Результаты исследований проанализированы и обработаны методом дисперсионного анализа, изложенным Б. А. Доспехо-вым, с использованием программы «Microsoft Office Excel 2010».

Результаты. Энергия роста растений -один из основных параметров жизнеспособности семян, он характеризует скорость и дружность всходов семян. Основным критерием оценки качества посевного материала служит показатель лабораторной всхожести, так как он показывает процент семян, давших проростки в стандартных условиях, влажности, температуры.

В результате исследований было обнаружено, что положительный эффект от обработки семян ультрафиолетом был получен для озимой пшеницы, озимой тритикале и овса. Отмечено, что облучение не влияет на показатель силы начального роста семян всех испытуемых культур. Показатель силы начального роста у озимых культур имел значения 4,28-4,99 %; у яровых зерновых -4,82-4,92 % (табл. 1).

Таблица 1

Влияние УФ облучения на силу роста и параметры проростков зерновых культур после облучения

Культура, вариант Сила начального роста, см Энергия прорастания, % Лаборатор-ная всхожесть, % Средняя длина, см Инфицированность Bipolaris sorokiniana Shoemaker, %

ростков первичных корешков

Озимая пшеница Московская 39

Контроль 4,44 87,20 89,50 5,27 9,54 40,75

5 мин. 4,38 82,30 85,50 5,49 10,48 37,23

10 мин. 4,48 90,00 92,00 5,27 9,79 51,20

15 мин. 4,28 83,10 85,50 5,43 8,91 39,38

НСРо5 F,j<FT 2,20 2,30 Fф<Fт Fф<Fт 8,70

Озимая тритикале Корнет

Контроль 4,86 91,80 92,00 10,00 13,98 14,10

5 мин. 4,86 92,70 94,20 9,77 12,76 23,49

10 мин. 4,88 90,90 92,70 10,88 14,18 14,93

15 мин. 4,93 92,30 95,70 10,76 14,09 18,30

НСРо5 Fф<Fт 0,80 2,00 Fф<Fт Fф<Fт 4,30

Голозерный овес Вятский

Контроль 4,82 60,00 64,00 11,34 12,33 8,06

5 мин. 4,85 67,60 70,50 11,10 13,70 9,33

10 мин. 4,88 75,80 77,75 11,02 12,60 9,92

15 мин. 4,91 86,20 88,25 11,48 14,95 18,24

НСРо5 Fф<Fт 10,00 13,20 Fф<Fт 1,10 6,70

Яровая пшеница Свеча

Контроль 4,92 90,00 91,50 10,04 14,48 33,92

5 мин. 4,82 87,60 89,75 9,16 13,05 29,16

10 мин. 4,85 88,00 89,75 9,50 14,43 31,11

15 мин. 4,83 90,10 92,00 8,97 13,78 30,63

НСР05 Fф<Fт Fф<Fт Fф<Fт Fф<Fт Fф<Fт Fф<Fт

Облучение озимой пшеницы в течение 10 мин (1882 Дж/м2) положительно повлияло на энергию прорастания, соответственно и на лабораторную всхожесть, превышая эти показатели на 2,80 % и на 2,50 % относительно контроля (энергия роста -87,20 %, всхожесть - 89,50 %, при НСР05 = 2,20 и 2,30 %). Обработка ультрафиолетовыми светодиодами семян озимой тритикале с дозой 941 и 2823 Дж/м2 (в течение 5 и 15 минут) увеличивала энергию прорастания на 0,9 и 0,5 % и лабораторную всхожесть семян на 2,2 и 3,7 % (энергия роста контрольного варианта - 91,80 % и всхожесть - 92,00 %). Семена голозерного овса имели наихудшие посевные качества с лабораторной всхожестью - 60 %. При воздействии ультрафиолетовым облучением в 1882-2823 Дж/м2 (в течение 10-15 минут) отслеживается достоверное повышение энергии роста и лабораторной всхожести семян голозерного овса относительно контроля на 15,80-26,20 % и на 13,75-24,25 %, соответственно.

Воздействия УФ облучения на увеличение средней длины ростка и корешков у озимых культур не выявлено. Семена голозерного овса положительно отреагировали на облучение в дозе 941 и 2823Дж/м2 увеличением средней длины корешков на 11 -21 %.

Некоторые ученые утверждают [1, 2, 10, 12], что применение ультрафиолетовые лучи способны подавлять патогены семенной инфекции, но по результатам наших исследований выявлен противоположный эффект. Обработка семян ультрафиолетом как озимых зерновых культур, так и овса, спровоцировала развитие гриба Bipolaris sorokiniana Shoemaker (Helminthosporium sativum P., K. et В.). Ультрафиолетовое облучение семян озимой тритикале в дозе 941 Дж/м2 (обработка семян в течение 5 минут), озимой пшеницы в дозе 1882 Дж/м2 (обработка семян в течение 10 минут) и овса в дозе 2823 Дж/м2 (обработка семян в течение 15 минут) провоцировало увеличение развития семенной инфекции на 9,39, 10,45 и 10,20% (НСР05 - 4,30, 8,70 и 6,70 % соответственно).

Обработка семян яровой пшеницы УФА лучами не оказала ни положительного, ни отрицательного воздействия.

Вывод. Выявлено положительное влияние обработки семян ультрафиолетовыми лучами на энергию прорастания и лабораторную всхожесть: озимого тритикале в дозе 941 Дж/м2, озимой пшеницы в дозе 1882 Дж/м2 и овса в дозе 2823 Дж/м2. Отмечен отрицательный эффект от применения УФ - увеличивается инфицированность семян грибом Bipolaris sorokiniana Shoemaker (Helminthosporium sativum P., K. et В.).

Литература

1. От чего зависит прорастание семян? [Электронный ресурс]. URL:https://www.5-nt.ru/GardenerBlog/Read/8757/ (дата обращения 22.05.2019).

2. Верхотуров В. В. Франтенко В. К. Влияние ультрафиолетового облучения на состояние семян ячменя // Защита и карантин растений. 2008. № 2. С. 62.

3. Тертышная Ю. В., Левина Н. С., Елизарова О. В. Воздействие ультрафиолетового излучения на всхожесть и ростовые процессы семян пшеницы // Достижение науки. 2017. № 2. С. 31-36.

4. Перспективы использования электротехнологии для повышения посевных качеств семян УФ-излучением / Н. П. Кондратьева [и др.] // Известия Международной академии аграрного образования. 2015. № 24. С. 10-13.

5. Kurdzil M., Filek M., Zhabanovska M. The effect of short-term UV irradiation on grains of sensitive and tolerant grain genotypes studied by the EPR method // J Sci Food Agric. 2018, May. Vol. 98 (7). Рр. 2607-2616. doi: 10.1002/jsfa.8753.

6. Ultraviolet Radiation Effect on Seed Germination and Seedling Growth of Common Species from Northeastern Mexico / Rahim Foroughbakhch Pournavab [et al.] // Agronomy. 2019. No. 9 (6). Рр. 269. doi.org/10.33 90/agronomy9060269.

7. Mathur S., Jajoo A. Investigating deleterious effects of ultraviolet (UV) radiations on wheat by a quick method // Acta Physiol. Plant. 2015. Vol. 37. Рр.121.

8. ISF International Seed Trade Federation / Rules and Usages for the Trade in Seeds Sowing Purposes, 12th end. FIS. Nyon, 1994. Pp. 121.

9. Семена сельскохозяйственных культур. Методы анализа. М.: Изд-во стандартов, 2004. 219 с.

10. Методика определения силы роста семян / Сост. Л. В. Матюшенко, З. М. Калошина, Б. С. Лихачев. М.: Изд-во МСХ СССР, 1983. 14 с.

11. Германов Б. Ф. О методах изучения урожайных свойств семян // Земледелие. 2001. № 2. С. 42-43.

12. A. John De Britto, M. Jeevitha, T. Leon Stephan Raj. Alterations of protein and DNA profiles of Zea mays L. under UV- B radiation Journal of Stress // Physiology & Biochemistry. 2011. Vol. 7. No. 4. Pp. 232-240.

EFFECT OF GRAIN SEEDS UV RADIATION

A. G. Kuryleva, Cand. Agr. Sci. UdmFIC UrB RAS

34, Imeni T. Baramzinoi Street, Izhevsk, Udmurt Republic, Russia, 426067

E-mail: ugniish-nauka@yandex.ru

N. P. Kondratieva, Dr. Techn. Sci., Professor

Izhevsk State Agricultural Academy

11, Studencheskaya Street, Izhevsk, Russia, 426069

E-mail: aep_isha@mail.ru

ABSTRACT

The article presents research on one of the ways to increase the energy of germination and the strength of the initial growth of grain crops seeds. The influence of ultraviolet radiation on the seeds of winter and spring wheat, winter triticale and oleogenous oats is presented. In the studies, it was found that the positive effect of seed treatment with ultraviolet was obtained in winter wheat, winter triticale and oats. Ultraviolet radiation with a dose of 1882 J/m2 (seed treatment for 10 minutes) increased the strength of the initial growth and laboratory germination of winter wheat. The average length of sprouts and roots was better when irradiated for 5 min at a dose of 941 J/m2. Ultraviolet radiation with a dose of 2823 J/m2 (seed treatment for 15 minutes) increased the strength of the initial growth and the germination energy of winter triticale. The average length of shoots and roots was better when irradiated for 10 minutes with a dose of 1882 J/m2. Ultraviolet radiation with a dose of 2823 J/m2 (seed treatment for 15 minutes) increased the strength of the initial growth, germination, had a positive effect on the average length of the shoots and roots of the oats. There were no positive and negative effects on spring wheat seeds. Ultraviolet seed treatment provoked the development of the fungus Bipo-laris sorokiniana Shoemaker (Helminthosporium sativum P., K. et B.): winter triticale at a dose of 941 J/m2, winter wheat at a dose of 1882 J/m2 and oats at a dose of 2823 J/m2, infection increased by 9.39, 10.45 and 10.20 % (НСР05 - 4.30, 8.70 and 6.70 %, respectively). Therefore, before using UVA, it is necessary to conduct phyto-examination of seeds to prevent the development of infection. In general, the treatment of grain crops seeds using the example of winter wheat and triticale, glazed oats with ultraviolet rays is a promising environment-friendly and cheap way to prepare seeds for sowing. Keywords: crops, germination, germination energy, initial growth force, ultraviolet radiation.

References

1. Ot chego zavisit prorastanie semyan? (What determines the germination of seeds?) [Elektronnyj resurs], URL: https://www.5-nt.ru/GardenerBlog/Read/8757/ (data obrashcheniya 22.05.2019).

2. Verhoturov V. V. Frantenko V. K. Vliyanie ul'trafioletovogo oblucheniya na sostoyanie semyan yachmenya. (Influence of ultraviolet irradiation on the condition of barley seeds), Zashchita i karantin rastenij, 2008, No. 2, pp. 62.

3. Tertyshnaya YU. V., Levina N. S., Elizarova O. V. Vozdejstvie ul'trafioletovogo izlucheniya na vskhozhest' i ros-tovye processy semyan pshenicy (The effect of ultraviolet radiation on the germination and growth processes of wheat seeds), Dostizhenie nauki, 2017, No. 2, pp. 31-36.

4. Perspektivy ispol'zovaniya elektrotekhnologii dlya povysheniya posevnyh kachestv semyan UF-izlucheniem (Prospects of use of electro-technology for increase in sowing qualities of seeds by UV radiation), N. P. Kondrat'eva [i dr.], Izvestiya Mezhdunarodnoj akademii agrarnogo obrazovaniya, 2015, No. 24, pp. 10-13.

5. Kurdzil M., Filek M., Zhabanovska M. The effect of short-term UV irradiation on grains of sensitive and tolerant grain genotypes studied by the EPR method, J Sci Food Agric., 2018, May, Vol. 98 (7), pp. 2607-2616. doi: 10.1002/jsfa.8753.

6. Ultraviolet Radiation Effect on Seed Germination and Seedling Growth of Common Species from Northeastern Mexico, Rahim Foroughbakhch Pournavab [et al.], Agronomy, 2019, No. 9 (6), pp. 269. doi.org/10.3390/agronomy9060269.

7. Mathur S., Jajoo A. Investigating deleterious effects of ultraviolet (UV) radiations on wheat by a quick method, Acta Physiol. Plant, 2015, Vol. 37, pp.121.

8. ISF International Seed Trade Federation, Rules and Usages for the Trade in Seeds Sowing Purposes, 12th end. FIS. Nyon, 1994, pp. 121.

9. Semena sel'skohozyajstvennyh kul'tur (Seeds of agricultural crops) Metody analiza, M., Izd-vo standartov, 2004,

219 p.

10. Metodika opredeleniya sily rosta semyan (Methods for determining the strength of seed growth), Sost. L. V. Matyushenko, Z. M. Kaloshina, B. S. Lihachev, M., Izd-vo MSKH SSSR, 1983, 14 p.

11. Germanov V. F. O metodah izucheniya urozhajnyh svojstv semyan (On the methods of studying the yield properties of seeds), Zemledelie, 2001, No. 2, pp. 42-43.

12. A. John De Britto, M. Jeevitha, T. Leon Stephan Raj. Alterations of protein and DNA profiles of Zea mays L. under UV- B radiation Journal of Stress, Physiology & Biochemistry, 2011, Vol. 7, No. 4, pp. 232-240.

УДК 633:631.8

ОЦЕНКА ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ

НОВЫХ ГИБРИДОВ МОРКОВИ ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

В СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЮГА ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Л. В. Лящева, д-р с.-х. наук, профессор, ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья, ул. Республики, 7, Тюмень, Россия, 167023 E-mail: liashheva53 72@rambler.ru

Аннотация. В 2014-2016 гг. в условиях северной лесостепи юга Тюменской проведено сравнительное испытание десяти сортов и гибридов столовой моркови. Средняя температура воздуха за вегетационный период в 2014 году была +13,9 °С, в 2015 году +14 °С, в 2016 году в пределах +13,5 °С при средней многолетней норме +13,1 °С. Количество осадков за три года исследований было выше средней многолетней нормы: 2014 год - на 75,7 мм; 2015 год - на 30,7 мм; 2016 год - на 133,6 мм. Почва опытного участка серая лесная среднесуглинистая, высокоокультуренная. Сравнительный анализ показал, что в