Опыт изучения воздействия электрофизических факторов на урожайность зерновых культур

Список литературы

1. Ничипорович А.А. Фотосинтез и вопросы продуктивности растений. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 158 с.

2. Никитишен В.И, Терехова Л.М., Личко В.И. Формирование ассимиляционного аппарата и продуктивность фотосинтеза растений в различных условиях минерального питания // Агрохимия. 2007. № 8. С. 35-43.

3. Прокошев В.Н. Повысить урожайность зернового поля. Пермь: Пермское книжное изд-во, 1980. 238 с.

4. Попова С.И., Шляпников А.П., Куш-танов И.Х., Бурылов Б.И. Влияние корневой подкормки на урожайность озимой ржи на почвах области // Вопросы агрохимии и земледелия: сб. науч. тр. Пермской ГСХОЗ. Пермь: Пермское книжное изд-во, 1982. Т. 9. С.86-95.

5. Пискунов А.С. Азот почвы и эффективность азотных удобрений на зерновых

культурах в Предуралье. Пермский сельскохозяйственный институт. Пермь, 1994. 168 с.

6. Технология возделывания озимой пшеницы. Рекомендации. Вып. 4. Пермь, 2005. 26 с.

7. Технология возделывания озимой тритикале на зерно и корм для формирования кормосырьевого конвейера, позволяющая получать корм с КОЭ 10,2-12,1 МДж/кг абсолютно сухого вещества. Пермь, 2010. 24 с.

8. Основы опытного дела в растениеводстве. М.: КолосС, 2009. 268 с.

9. Кочурко В.И., Пугач А.А. Фотосинтетическая деятельность и урожайность озимого тритикале // Земледелие. 2000. №1. С. 23-26.

10. Наумкин В.П., Наумкина Л.А., Смелый А.Н., Балабанова Т.Н. Агротехническая эффективность предшественников и минеральных удобрений под озимые зерновые культуры // Достижения науки и техники АПК. 2009. №4. С. 11-13.

Effect of mineral fertilizers on the photosynthetic activity of plants and grain yield of winter crops Nevolina K., Popova S., Kiryakova E.

The results of the application of mineral fertilizers and nitrogen top-dressings on photosynthetic activity and productivity of winter crops (winter rye, winter wheat, winter triticale) are presented in the article.

Key words: winter cereals, productivity, photosynthetic potential, mineral fertilizers

УДК 631.588+632.935.4

Опыт изучения воздействия электрофизических факторов на урожайность зерновых культур

Александр Михайлович Гурьянов, доктор с.-х. наук, профессор, директор, Андрей Александрович Артемьев, кандидат с.-х. наук, доцент, зам. директора ГНУ Мордовский НИИСХ Россельхозакадемии, г. Саранск,, Россия Анатолий Андреевич Моисеев, доктор с.-х. наук, доцент ФГБОУ ВПО Мордовский госуниверситет имени Н.П. Огарева, г. Саранск, Мордовская Республика, Россия

E-mail: niish-mordovia@mail.ru Предпосевное воздействие на семена сои, яровой пшеницы и ячменя электрическим полем коронного разряда и вращающегося магнитного поля не оказало существенного влияния на продуктивность растений, качество зерна и его химический состав. Отмечена лишь тенденция увеличения урожайности культур под влиянием электрофизических факторов: сои - до 8%, яровой пшеницы - до 12%, ячменя - до 14%.

Ключевые слова: соя, яровая пшеница, ячмень, семена, электрическое поле коронного разряда, урожайность, качество зерна

Необходимость повышения эффективности земледелия и растениеводства в современных условиях требует от ученых совершенно новых подходов к интенсификации процессов производства сельскохозяй-

ственной продукции. Широкое применение техногенных факторов (минеральные удобрения, химические средства защиты растений, невосполнимая энергия угля, газа, нефти и т. д.) в условиях российской действи-

тельности ограничено слабым ресурсным обеспечением агропромышленного комплекса. Использование пестицидов и удобрений в настоящее время достаточно дорого для производителей сельскохозяйственной продукции. В таких условиях производители чаще всего обходятся одним препаратом с узким спектром действия или вовсе не применяют их. Кроме того, пестициды оказывают негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Отмечается устойчивость возбудителей болезней к химическим средствам защиты. В связи с этим наблюдаются вспышки эпифитотий в посевах сельскохозяйственных культур, что отрицательно сказывается на величине и качестве производимой продукции [1, 2]. Биологизация же технологических приемов в растениеводстве не обеспечивает быстрого эффекта от ее применения. В связи с этим назрела необходимость поиска альтернативных путей интенсификации растениеводства. Одним из таких путей может быть использование высокоинтенсивных физических факторов. На сегодняшний день имеются данные о том, что под влиянием ряда электрофизических воздействий происходит обеззараживание семян, а в растениях наблюдается ускорение физиологических процессов, что, в свою очередь, в дальнейшем может способствовать сокращению периода их вегетации и повышению продуктивности [2]. В связи с этим на базе Мордовского НИИСХ были проведены исследования, направленные на изучение возможности применения высокоинтенсивных физических факторов для обработки семян зерновых и зернобобовых культур с целью повышения их продуктивности и качества зерна. В частности, в технологии возделывания изучаемых культур предпосевная обработка семенного материала химическими и биологическими препаратами была заменена на электрофизическую обработку, заключающуюся в воздействии электрического поля коронного разряда (ЭПКР).

Цель исследований - изучить влияние электрического поля коронного разряда на продуктивность сои, яровой пшеницы и ячменя.

Материал и методы. Методикой проведения исследований предусматривалось

проведение полевых опытов на черноземе выщелоченном.

Семена возделываемых в опыте культур перед посевом подвергались воздействию электрического поля коронного разряда установками «Экран М», «Экран С», «Экран Д», «Садко» и совместному воздействию ЭПКР и вращающегося магнитного поля (ВМП) с помощью установки «Экран С». В данных устройствах для стимулирующей и обеззараживающей обработки семян действующим фактором является электрическое поле коронного разряда градиентного типа с регулируемой напряженностью от 0 до 7 кВ/см.

Схема предпосевной обработки семян включала 10 вариантов: 1) без обработки (контроль); 2) напряжение электрического поля (Е) 1 кВ/см - одна обработка на установке «Экран М»; 3) Е = 1 кВ/см - двойная обработка на установке «Экран М»; 4) Е = 2 кВ/см -одна обработка на установке «Экран М»; 5) Е = 2 кВ/см - двойная обработка на установке «Экран М»; 6) Е = 2 кВ/см + Н (напряженность магнитного поля) 320 А/м с помощью установки «Экран М»; 7) «Экран С» - 5 кВ/см; 8) «Садко» - 2 кВ/см; 9) «Экран Д» - 2 кВ/см; 10) Традиционная обработка семян зерновых культур химическим протравителем (Винцит - 2 л/т), сои - биологическим препаратом (Ризоторфин - 200 г на гектарную норму высева).

Размещение вариантов систематическое, повторность 3-кратная, учетная площадь делянки - 108 м2 (30х3,6). Агротехника культур, рекомендованная для зоны.

Учеты, наблюдения и анализы проводились по общепринятым методикам. В годы исследований погодные условия вегетационных периодов были типичными для условий Мордовии.

Результаты и их обсуждение. Предпосевное воздействие на семена сои электрическим полем коронного разряда не оказало существенного влияния на полевую всхожесть семян, густоту стояния (31-35 шт./м2) и высоту (55-59 см) растений. Под влиянием ЭПКР наблюдалась лишь тенденция повышения сбора зерна по сравнению с контролем без обработки (прибавка 2-8%), что, по-видимому, было обусловлено незначительным увеличением массы 1000 зерен (прибавка к контролю 1 -9%) в опытных

вариантах. Однако достоверного повышения урожайности культуры под влиянием ЭПКР относительно контроля и традиционной обработки выявлено не было (табл.). Количест-

во бобов, собранных с одного растения, также не зависело от способа обработки семян и колебалось в разных вариантах опыта в пределах 15,5-17,4 шт./растение.

Таблица

Влияние электрофизического воздействия на продуктивность зерновых культур

Соя Пшеница Ячмень

Варианты сбор зерна, т/га сбор протеина, кг/га сбор зерна, т/га содержание клейковины, % сбор зерна, т/га содержание протеина, % содержание крахмала, %

1. Без обработки 1,46 528 2,15 29,0 2,37 12,1 61,7

2. Е = 1 кВ/см - одна обработка на установке «Экран М» 1,55 585 2,25 28,2 2,58 11,6 62,6

3. Е = 1 кВ/см - двойная обработка на установке «Экран М» 1,58 580 2,34 27,9 2,71 11,8 62,3

4. Е = 2 кВ/см - одна обработка на установке «Экран М» 1,49 550 2,39 28,4 2,70 11,8 62,1

5. Е = 2 кВ/см - двойная обработка на установке «Экран М» 1,54 562 2,33 28,5 2,68 11,8 62,3

6. Е = 2 кВ/см + Н = 320 А/м «Экран М» 1,52 568 2,40 28,5 2,73 11,7 62,4

7. Е = 5 кВ/см одна обработка на установке «Экран С» 1,56 590 2,39 28,6 2,72 11,5 62,4

8. Е = 2 кВ/см одна обработка на установке «Садко» 1,50 586 2,39 27,9 2,64 11,6 62,6

9. Е = 2 кВ/см одна обработка на установке «Экран Д» - 2 1,55 607 2,33 27,9 2,48 11,2 62,7

10. Традиционная обработка 1,51 539 2,29 28,6 2,31 12,0 62,0

НСР05 Рф<Рт Рф<Рт 0,26 Рф<Рт 0,38 0,54 0,57

Наиболее важным показателем качества зерна бобовых культур является содержание в нем сырого протеина. В среднем за годы исследований сбор сырого протеина в опытных вариантах был на 4-14% выше, чем в контроле без обработки. Максимальное его значение наблюдалось при однократном воздействии на семена электрического поля коронного разряда на установке «Экран Д» напряжением в 2 кВ/см (14%).

Химический анализ зерна сои на содержание основных элементов питания показал, что изменение его химического состава в основном определялось погодными

условиями и в меньшей степени действием электрофизических факторов. В среднем за годы исследований существенных различий в содержании азота (5,93-6,23%), фосфора (0,54-0,60%), калия (1,42-1,57%) и кальция (0,28-0,35%) в зерне, полученном в разных вариантах опыта, выявлено не было. Достоверные отличия в химическом составе зерна с опытных и контрольных делянок зафиксированы только в 2000 г. по содержанию одного из элементов - фосфора: последействие электромагнитного поля коронного разряда проявилось в снижении содержания этого элемента (на 19% по сравнению с контролем без обработки).

Воздействие электрического поля коронного разряда на посевной материал яровой пшеницы и ячменя не оказало заметного влияния на фенологию растений данных культур.

Урожайность яровой пшеницы в среднем за три года исследований колебалась в пределах 2,15-2,40 т/га. Отмечена тенденция увеличения продуктивности пшеницы при воздействии электрического поля (прибавка к контролю составила до 12%). Однако данная прибавка находилась в пределах ошибки опыта и статистически не доказана.

Содержание основных химических элементов в зерне яровой пшеницы также не зависело от воздействия физического фактора и составило в разных вариантах опыта: азота - 1,95-2,15%; фосфора - 0,29-0,30; калия - 0,34-0,39; кальция - 0,04-0,05%. Предпосевная обработка семян ЭПКР не оказала существенного влияния и на содержание протеина и клейковины в зерне.

Применение электрического поля коронного разряда на семенной материал ячменя сопровождалось незначительным ростом продуктивности культуры. Однако, также как на сое и пшенице, отмечена лишь тенденция увеличения урожайности этой культуры от воздействия изучаемого фактора (прибавка составила до 0,36 т/га, или до 14%). Содержание в зерне ячменя азота, протеина и золь-

ных элементов (Р, К, Са) по вариантам опыта существенно не различалось.

Заключение. Воздействие на семена сои, яровой пшеницы и ячменя электрическим полем коронного разряда и вращающегося магнитного поля, также как и обработка их химическим и биологическим препаратами, не оказали статистически значимого влияния на продуктивность культур, качество зерна и его химический состав. Тем не менее, все же следует отметить устойчивую тенденцию увеличения урожайности культур (сои - до 8%, яровой пшеницы - до 12%, ячменя - до 14%), подвергавшихся воздействию ЭПКР.

Список литературы

1. Моисеев А.А., Гурьянов А.М., Селе-мир В.Д. и др. Влияние обработки посевного материала электрофизическими методами на продуктивность зерновых культур / Высокоинтенсивные физические факторы в биологии, медицине, сельском хозяйстве и экологии: матер. Междунар. науч.-практ. конф. Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2005. С.304-307.

2. Спиров Г.Ф., Савостин С.В., Лукьянов Н.Б. и др. Применение электрического поля коронарного разряда для стимулирования и обеззараживания посевного материала / Высокоинтенсивные физические факторы в биологии, медицине, сельском хозяйстве и экологии: матер. Междунар. науч.-практ. конф. Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2005. С. 278-284.

The experience of studying of influence of electro-physical factors on grain yield of cereal crops

Gurjanov A., Artemjev A., Moiseev A.

The pre-sowing treatment of soybeans, spring wheat, and barley with electric field of corona discharge and rotating magnetic field has no significant effect on their productivity, the grain quality and its chemical composition. The tendency to increasing of yield of the crops by influence of electric-and-physic factors is marked: for soybean - up to 8%, for spring wheat - up to 12%, for barley - up to 14%.

Key words: soybean, spring wheat, barley, seeds, electric field of сorona discharge, yield, grain quality