Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБОМ ОБРАБОТКИ СЕМЯН И РАСТЕНИЙ ОГУРЦА ОМАГНИЧЕННОЙ ВОДОЙ И ГУМИНОВЫМИ КИСЛОТАМИ

ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Автореферат диссертации по теме "ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБОМ ОБРАБОТКИ СЕМЯН И РАСТЕНИЙ ОГУРЦА ОМАГНИЧЕННОЙ ВОДОЙ И ГУМИНОВЫМИ КИСЛОТАМИ"

Л-Ъ <2**4

На правах рукописи УДК 635.63:631.57

ТАЛАНОВА ЛЮДМИЛА АНАТОЛЬЕВНА

ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СП ОСОБОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН И РАСТЕНИЙ ОГУРЦА ОМАГНИЧЕНТЮЙ ВОДОЙ И ГУМИНОВЫМИ КИСЛОТАМИ

Специальность 06.01.06 — овощеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2006

Работа выполнена в Рязанской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора П.А. Костычева н на базе ОАО «Рязанский Тепличный комбинат «Солнечный» в 2002 - 2004 г.г.

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Левнв Виктор Иванович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Лудилов Вячеслав Алексеевич

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Старых Галина Алексеевна

Ведущая организация: Российский государственный аграрный университет —

МСХА им. К.А. Тимирязева

Зашита состоятся «-¿>» ^Ot-^^tJ2007 года в часов на

заседании диссертационного совета Д 006.022.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте овощеводства по адресу: Московская область, РаменскиЙ район, д. Верея, строение 500, ВНИИО.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства.

Автореферат разослан 2006 года.

Учёный секретарь

диссертационного совета Л, Н. Прянишникова

Общая характеристика работы Введение

Актуальность темы. В условиях усиливающегося техногенного воздействия на агроэкосистем ы во всех странах мира отмечается быстрый рост производства сельскохозяйственной продукции в защищенном грунте, позволяющий управлять продукционным процессом и выращивать экологически безопасную овощную продукцию в широком ассортименте.

Огурец — одна из ведущих культур защищенного грунта, обеспечивающая получение устойчивых урожаев даже в позднеосенннй и ранневесенний периоды. Это даёт возможность бесперебойного обеспечения населения овощной продукцией в течение года.

Разработка перспективных приемов, отличающихся экологической чистотой, дешевизной, простотой исполнения и высокой эффективностью является актуальной задачей, стоящей перед наукой и практикой.

К числу перспективных агро приемов, оказывающих стимулирующее воздействие па рост н развитие растений, их продуктивность следует отнести использование магнитного поля, омагниченкой воды и гуминовых кислот как при предпосевной подготовке семян, так и в период вегетации растений за счет повышения сопротивляемости растений к стрессовым факторам, увеличения коэффициента использования питательных веществ из почвы, что приводит к росту урожайности культур.

Подобные исследования активно проводились в открытом грунте в 80 — 90-е годы XX века, но серьезных работ в защищенном грунте неизвестно.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение ответной реакции растений огурца в защищенном грунте на физиолого-биохимическом уровне в зависимости от способов обработки семян и растений магнитным полем, омагниченной водой и гуминовымн кислотами и их связь с изменением урожайности.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:_

РГАУ-МСХА имени К.А. Ти^чрязева j 3 ' ДНЕ имени Н.И. Жежэяова i

РГАУ-МСХА имени К.А. Ти^чрязева

1. Исследовать особенности физиологических процессов, протекающих в семенах и растениях огурца под влиянием магнитного поля, омагниченной воды и гуминовых кислот и их комплексного воздействия в условиях защищенного грунта.

2. Исследовать стимулирующее действие омагниченной воды и гуминовых кислот на ростовые процессы и фотосинтстическую деятельность растений огурца.

3. Определить эффективность предпосевной обработки семян магнитным полем, омагниченной водой и гуминовыми кислотами но их влиянию на посевные качества и физиологические процессы при прорастании, продуктивность растений,

4. Определить экономическую эффективность предпосевной обработки семян магнитным полем, омагниченной водой гум и новыми кислотами.

5. Разработать предложения для внедрения в производство экологически безопасных и экономически эффективных приемов повышения урожайности и улучшения качества плодов огурца.

Объект исследований - элемент технологии выращивания огурца В условиях защищенного 1рунта.

Предмет неелсдова п нй — гибрид огурца Эстафета.

Научная новизна исследований. Впервые установлена эффективность комплексного воздействия на растительный организм предпосевной обработки семян огурца гибрида Б) Эстафета магнитным полем, омагниченной водой и гуминовыми кислотами, а также полива омагниченной водой и обработки растений водным раствором гуминовых кислот в условиях защищенного грунта. Получены экспериментальные данные, свидетельствующие о влиянии исследуемых факторов на рост, развитие растений, повышение урожайности и качества продукции.

Практическая ценность исследований. В результате исследований выявлены дополнительные экологически чистые, ресурсосберегающие

технологичные приемы увеличения урожайности огурца без ухудшения их качества в ранневесекиие сроки (март-апрель). Установлены оптимальные параметры напряженности магнитного поля для омагничивания семян и полива растений омагниченной водой.

Положения, выносимые »а защиту:

1. Экспериментальное обоснование возможностей использования магнитного поля, омагниченной воды и гумнновых кислот для предпосевной обработай семян с целью стимуляции прорастания и ускорения процессов роста и развития растений.

2. Эффективность воздействия магнитного поля, омагниченной воды и гуми новых кислот на урожайность и качество плодов огурца,

3. Экономическая оценка эффективности предпосевной обработки семян и растений огурца магнитным полем, омагниченной водой и гуминовыми кислотами.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Рязань, 2004), научных конференциях Рязанской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. П.А. Костычева (2002 - 2006 г.г. ).

Публикации. По материалам исследований опубликовано семь статей.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста, включает 39 таблиц, 13 рисунков и 22 приложения. Список литературы включает 221 источник, в т.ч. иностранных авторов - 39.

Методика и условия проведения исследований

Работа выполнялась с 2002 по 2004 г.г. и включала в себя лабораторные исследования и полевые опыты, которые проводились в условиях ОАО «Рязанский Тепличный комбинат «Солнечный».

Объектом исследования явился гибрид огурца F| Эстафета.

Исследования включали проведение трех опытов.

Опыт 1. Выявление оптимальных параметров обработки семян огурца магнитным полем (2002 - 2003 г.г.).

Схема опыта:

1. Контроль (семена без обработки),

2. Предпосевное омагничивание ссмян (SO Э)

3. Предпосевное омагнпчивание семян (100 Э).

4. Предпосевное омагничивание семян (150 Э).

5. Предпосевное омагничивание семян (200 Э).

6. Предпосевное омагничивание семян (250 Э).

7. Предпосевное омагничивание семян (300 Э).

Опыт 2. Влияние предпосевной обработки семян магнитным полем, омагниченной водой и полива растений омагниченной водой на рост, развитие и урожайность огурца.

Схема опыта:

К Контроль (семена и растения без обработки).

2. Предпосевное омагничивание семян,

3. Намачивание семян в омагниченной воде.

4. Предпосевное омагничивание + намачивание семян в омагниченной воде.

5. Намачивание семян в омагниченной воде + полив растений омагниченной водой.

Опыт 3, Эффективность предпосевной обработки семян магнитным полем и гу ми новыми кислотами и опрыскивания растений гуминовыми кислотами на рост, развитие и урожайность огурца.

Схема опыта:

1. Контроль (семена и растения без обработки).

2. Предпосевная обработка семян Гуми-М.

3. Предпосевная обработка семян Гуми-М + опрыскивание растений Гуми-М.

4. Предпосевное омагничивание + обработка семян Гуми-М. Воздушно-сухие семена подвергали воздействию магнитного поля (МП)

с помощью магнитного модуля. Максимальное значение напряженности МП

для данного магнитного модуля составляет 100 Эрстед (Э).

В опыте 2 для намачивания семян и полива растений использовали омагниченнуго водопроводную воду. Омагничивание воды осуществлялось посредством подключения к центральной оросительной магистрали установки, представляющей собой дюралюминиевый полый цилиндр, внутренний диаметр которого 3 см, длина - 10 метров. В его корпус впрессованы по спирали магнитные вставки на расстоянии друг от друга 4...5 см. Напряженность индуцированного магнитного поля внутри цилиндра составляет 50 Э. Семена намачивали в течение 12 часов в водопроводной и омагниченной воде,

В опыте 3 намачивание семян и последующую обработку вегетирующих растений огурца осуществляли водным раствором 1уминовых кислот (Гуми — М). В соответствии с техническими условиями (ТУ 2387 — 003 - 20672718 - 93) Гуми — М представляет собой пасту, полученную из бурых углей И содержащую 30% гумиповых веществ. В состав препарата входят: гумат натрия (до 30%), основные элементы питания (N, Р, К) и микроэлементы (Са, Со, В, Mu, Мо, Mg), Гуми-М малоопасно (IV класс опасности ГОСТ 12.1.007), нетоксично, невзрывоопасно, непожароопасно.

Концентрацию, дозу гуминового препарата и сроки обработки семян и растений установили в соответствии с рекомендациями производителя - НВП (Научно-внедренческое предприятие) "БашИнком" (г. Уфа). При намачиваний семян (18 часов) норма расхода рабочего раствора составляла 1 л на 1 кг семян и концентрацией действующего вещества 0,04%. Для некорневой обработки вегетирующих растений норма расхода рабочего раствора составляла 30 мл/м2 с концентрацией действующего вещества 0,04%. Первую некорневую обработку растений проводили в фазу 2-4 настоящих листьев за 10 дней до высадки рассады в грунт, вторую - в фазу бутонизации - начало цветения. В лабораторных условиях определяли:

- энергию прорастания и лабораторную всхожесть (ГОСТ 28676.2 - 90);

- интенсивность транспирацнн проростков - но JI.A. Иванову (Третьяков Н.Н., 2003);

- интенсивность дыхания сухих и проросших семян (Вальтер О.Л., Пиневич Л.М., Баранова НЛ^ 1967);

- содержание хлорофилла на фотоэлектроколориметре;

- площадь листьев - методом высечек;

- фотосинтетический потенциал и листовой индекс (Ничипорович А. А, 1966);

- абсолютно сухое вещество в проростках, листьях и плодах — методом высушивания до постоянного веса при Ю5°С (Вальтер О .А., Пиневич Л.М., Варасова ПЛ., 1967);

- водоудерживающуто способность биоколлоидов - весовым методом (Гунар И.И., 1972);

- содержание свободной и связанной воды в листьях — рефрактометрическим методом.

Полевые опыты проводились в зимних остекленных теплицах блочного типа (проект 810 — I — 13,86) в период с декабря по июнь. Культуру огурца выращивали рассадным способом в течение 30 дней и пересаживали в грунт.

Полив производили в солнечную погоду в первой половине дня зимой и ранней весной. Во время жары (поздней весной и летом) проводили несколько поливов. Температура поливной воды 23 — 25°С, рН близок к нейтральному

Площадь учетных делянок 9,6 м\ общая площадь пол опытом - 700 мг, повторностъ опыта четырехкратная. Плотность посадки 3,2 растения на 1 мг. Схема посадки (80 + 40)/2 х 40,

Фенологические наблюдения проводили по "Методике физиологических исследований в овощеводстве и бахчеводстве" (Велик В.Ф., 1970). Для биометрических анализов использовали по 10 растений каждого варианта в четырехкратной повторности. Сбор урожая проводили 3 раза в неделю по мере созревания плодов сплошным методом, начиная с появления зеленцов (длина 15—16 см), определяли урожайность, ее структуру и долю товарной продукции.

Плоды огурца исследовали на содержание нитратов в химической лаборатории ОАО «Рязанский Тепличный комбинат «Солнечный», Биохимический анализ плодов выполнен на "Государственной станции агрохимической службы «Рязанская».

Экономическую эффективность рассчитывали, исходя из реализационных цен и фактических затрат.

Статистическую обработку результатов опыта проводили методом дисперсионного анализа (программные продукты «$1аиз11са» и «Дисперсия»).

Результаты исследований Действие предпосевной обработки семян магнитным полем, омагннченной водой и Гумн-М на их посевные качества и начальные ростовые процессы

огурца

В лабораторных опытах, проведенных в 2002 - 2003 г.г., было установлено, что в зависимости от величины напряженности магнитного поля, которой подвергались семена огурца, отмечалась тенденция в сторону улучшения или ухудшения их посевных качеств (табл. I).

Таблица 1 — Изменение посевных качеств семян в зависимости от напряженности магнитного поля (2002 — 2003 г.г.)

Напряженность магнитного ноля Энергия прорастання, % Лабораторная всхожесть, %

Контроль 88,4 93,0

50 Э 89,1 93,3

100 э . 94,3 96,7

150 Э 85,1 91,0

200 Э 81,7 90,2

250 Э 79,9 89,0

300 Э 77,1 86,6

Было установлено, что наибольший положительный эффект наблюдался при обработке семян магнитным полем с напряженностью 100 Э. Так, энергия

прорастания повысилась по сравнению с контролем на 6,7%, а лабораторная всхожесть — на 4%. Повышенная напряженность поля (150 - 300 Э) оказала слабое стрессовое воздействие на семена и снизила их посевные качества.

Напряженность магнитного поля 50 Э практически не изменила посевные качества семян и параметры проростков, которые находились на уровне контроля.

Посевные качества семян и начальные ростовые процессы огурца под действием магнитного поля, омагниченной воды и Гуми-М Исследования, проведенные С семенами огурца гибрида F) Эстафета показали, что предпосевная обработка магнитным полем, омагниченной водой и Гуми-М оказывала стимулирующее действие на онергию прорастания и лабораторную всхожесть. Так, во всех опытных вариантах в пределах ошибки опыта наблюдалось повышение посевных качеств семян, но в большей степени — энергии прорастания.

Предпосевная обработка семян огурца изучаемыми факторами оказала положительное влияние на формирование корней и проростков огурца (табл. 2).

Таблица 2 — Влияние магнитного поля и омагниченной воды на длину корней и проростков огурца (2002 - 2003 г.г.)

Вариант опыта Длина корня, см %к контролю Длина ростка, см %к контролю

Контроль 7,00 100,0 2,61 100,0

Предпосевное омагпичивание ссмян 8,41 120,1 3,04 116,5

Намачивание семян в омагниченной воде 8,11 115,9 2,79 106,9

Предпосевное омагничи ванне + намачивание семян в омагниченной воде 8,00 114,3 2,75 105,4

[ 1редпосевная обработка семян Гуми-М 8,00 И 4,3 2,85 109,2

Предпосевное омагничивание + обработка семян Гуми-М 8,21 117,3 2,97 113,8

Исследованиями установлено, что на всех опытных вариантах наблюдается положительное влияние магнитного поля, омагниченной воды и Гуми-М на ростовые процессы 7-суточных проростков огурца. Более эффективным оказалось предпосевное омагничивание семян, а также комплексная обработка семян магнитным полем и Гуми-М. При этом длина корня увеличилась на 20,1 и 17,3%, длина ростка - на 16,5 и 13,8% по сравнению с контролем.

Комплексная обработка, т.е. дополнительное намачивание семян в омагничеыной воде несколько сдерживает начальные ростовые процессы. Вероятно, омагничивание индуцирует слабые биотоки в семенах и при их последующем намачивании в омагниченной воде происходит нейтрализация магнитных эффектов семян и воды.

Опытами установлено, что предпосевная обработка семян огурца МП, омагниченной водой и Гуми-М ведет к изменению физиологических процессов

у 7-суточных проростков (табл. 3).

Максимальная транспирация отмечена в варианте с предпосевным омагничиванисм +- намачиванием семян в растворе Гуми-М, она составила 911 мг /г*ч, что на 19,5% выше, чем в контроле. Предпосевная обработка семян магнитным полем + намачивание в омагниченной воде также способствовала повышению интенсивности траиспирации, но несколько ниже, чем в варианте с обработкой семян только Гуми-М, она составила 797 мг НгО/г-ч, что на 5% выше, чем в контроле. Видимо, магнитное поле и омагниченнзя вода по отношению друг к другу обладают антагонистическим действием. В проростках на варианте с омагничиванием семян интенсивность траиспирации увеличилась по сравнению с контролем на 15,7%. Другие варианты превосходили контроль на 7,6 и на 12,6%.

Наибольшая интенсивность дыхания была у проростков, развившихся № семян, обработанных шгэтиттгьгм полем и семян, обработанных магнитным полем и Гуми-М (табл. 3), что превысило контроль на 10,7% к на 15,0%.

Следовательно, машктное поле, омагниченная вода и гуминовые кислоты способствуют более эффективному дыханию и запасные питательные вещества семян полнее расходуются на рост и развитие проростков.

Таблица 3 - Интенсивность физиологических процессов у проростков огурца при обработке семян магнитным полем и омагниченной водой (2002 - 2004 г.г.)

Вариант опыта Интенсивность транспирации, мгНЮ/г'Ч сырой массы проростков Г» к контролю Интенсивность дыхания, мг ССУг-ч сухой массы проростков %к контролю

Контроль 762 100,0 3,74 100,0

Предпосевное омагнич кван не семян 882 115,7 4,14 110,7

Намачивание семян в омагниченной воде 820 107,6 3,96 105,9

Предпосевное омагничивание + намачивание семян в омагниченной воде 797 105,0 3,89 104,0

Предпосевная обработка семян Гуми-М «58 112,6 4,05 108,3

Предпосевное омагничивание + обработка семян Гуми-М 911 119,5 4,30 115,0

Известно, что магнитное поле усиливает процессы гидролиза, активность окислительно-восстановительных ферментов, окислительное фосфорилирование, синтез АТФ и эта энергия расходуется полностью на ростовые процессы (Клейменов Э.В., Трифонова М.Ф., 1989). Гуминовые кислоты, выполняя роль регуляторов роста, способствуют, прежде всего, активации белоксинтезирующей системы. Это, с одной стороны, приводит к усилению митотических процессов и дифференциации тканей, а с другой — дополнительному образованию ферментов, являющихся основными регуляторами всех процессов обмена веществ (Терентьев В,А., Завгородная Ю.А., Демин В.В., 2001).

Действие способов обработки семян и растений огурца на некоторые физиологические процессы, рост и развитие растений

Пересаживание рассада в грунт сопровождается нарушением целостности корневой системы, что вызывает состояние стресса у растений.

Регулирующая активность эндогенных фитогормонов часто оказывается недостаточной для преодоления стрессов, активного укоренения и роста растений на новом месте. Исследованиями выявлено, что действие на семена и начальные ростовые процессы растений огурца такого экологически безопасного экзогенного стимулятора, как Гуми-М, а также магнитнот поля и омагниченной воды обеспечивает положительное биологическое воздействие на рост и развитие огурца. Так, наиболее мощная рассада огурца получена в варианте с комплексной обработкой семян и растений омагнименной водой, а также обработкой семян и растений Гуми-М, Растения имели хорошо развитую листовую поверхность, что создавало предпосылки для активного фотосинтеза (табл. 4,5).

Таблица 4 — Биометрические показатели 30-дневной рассады огурца при обработке семян магнитным полем и омагниченной водой (2002 - 2003 г.г.)

Вариант опыта Высота растений, см %к контролю Число листьев, шт. %к контролю Площадь листьев одного растения, см2 % к контролю

Контроль 25,9+1,7 100,0 4,0+0,7 100,0 486+19 100,0

Предпосевное омагничивание ссмян 30,7+1,9 118,5 4,5+1,1 112,5 563 ±20 115,8

Намачивание семян в омагниченной воде 29,5+ 1,3 113,9 4,4+0,4 110,0 550+22 113,2

Предпосевное омагничивание + намачивание семян в омагниченной воде 29,0+1,3 112,0 4,3±0,3 107,5 543+20 111,7

Намачивание семян в омагниченной воде + гголив растений омагниченной водой 32,0+1,5 123,6 4,8+0,9 125,0 593 + 33 122,0

Наибольший стимулирующий эффект на ростовые процессы растений, число и площадь листьев оказал полив растений омагниченной водой (табл. 4). Так, по сравнению с контролем увеличение высоты растений составило 23,6%, числа листьев - 25,0%, площади листьев - 22,0%. На остальных опытных вариантах также наблюдалось тенденция в сторону увеличение этих показателей по отношению к контролю.

Опрыскивание растений Гуми-М (табл. 5) также способствовало существенному увеличению биометрических показателей рассады.

Таблица 5 - Влияние обработки семян магнитным полем и Гуми-М на биометрические показатели 30-дневной рассады огурца (2002 - 2003 г.г.)

Вариант опыта Высота растений, см %к контролю Число листьев, шт. %к контролю Площадь листьев одного растения, см1 %к ; KOHT- | ролю ! 1 1

Контроль 26,6+1,4 100,0 4,3+0,6 100,0 503 ± 17 100,0 I ]

Предпосевная обработка семян Гуми-М 313±2,0 И 7,7 4,6+1,0 114,0 577 + 21 114,7;

Предпосевная обработка семян Гуми-М опрыскивание растений Гуми-М 35,4+1,8 133,1 4,9+1,3 120,9 639+ 16 } 1 t 127,0 !

Предпосевное омогничнванне + обработка семян Гуми-М 32,7+1,6 122,9 4,7+0,8 116,3 597 ±30 t ! 118,7 i

При этом высота растений увеличилась на 33,1%, число листьев — на 20,9%, площадь листьев - на 27,0% по сравнению с контролем.

Таким образом, если в период прорастания семян более эффективной была однократная их обработка магнитным полем или Гуми-М, то в процессе дальнейшего роста и развития растений дополнительный полив омагниченной водой и опрыскивание Гуми-М несет положительный биологический эффект. Видимо, под влиянием омагниченной воды происходит агрегация частиц почвы, улучшение растворения питательных веществ, ускорение их досгавки к

корням и повышение проницаемости биологических мембран, приводящее к улучшению усвоения летательных веществ растениями. Под влиянием же гуминовых кислот ускоряется ионный обмен, в связи с чем возрастает поступление минеральных солей из почвы. Все эти физиологические процессы влияют на ускорение роста и развития растений.

При пересадке рассады приживаемость опытных растений улучшалась.

Исследованиями установлено, что более существенное увеличение биометрических параметров растений отмечалось в вариантах с намачиванием семян в омагниченной воде + поливом растений омапшченной водой, а также в варианте с обработкой семян Гуми-М + опрыскиванием растений Гуми-М. Эти показатели в фазу начало плодоношения превышали контроль по высоте растений на 17,3 и 18,8%, по числу листьев — на 15,8 и 12,0%. В других вариантах опытов увеличение высоты стебля и числа листьев по отношению к контролю колебалось от 5 до 10%,

Накопление растениями зеленой массы тесно связано с формированием листовой поверхности - важнейшим фотосннтетнческим показателем.

Наиболее интенсивно формирование ассимиляционной поверхности у растений огурца во все фазы роста и развития происходило в варианте с намачиванием семян в омагниченной воде + поливом растений омагниченной водой. Так, повышение площади листьев по сравнению с контролем составило в фазу начала плодоношения 18,3%.

Сходная закономерность наблюдалась и при обработке семян и растений огурца магнитным полем и Гуми-М. Исследования показали, что наибольший эффект был получен при опрыскивании растений Гуми-М в сочетании с намачиванием семян этим же препаратом. Такая комплексная обработка способствует увеличению листовой поверхности особенно в фазу начало плодоношения по сравнению с контролем на 20%.

Фотосинтетический потенциал растений является важным показателем, отражающим потенциальную фотосинтетичсскую деятельность посевов. В опыте с обработкой семян и растений магнитным полем и омагниченной водой

значение фотосинтетического потенциала по сравнению с контролем возросло на 6 — 10%, при обработке семян н растений магнитным полем и Гуми-М - на б - 12% по отношению к контролю.

Использованные нами физические и химические факторы благоприятно влияют на синтез хлорофилла. Растения в целом отличаются высоким содержанием хлорофилла от 0,65 до 1,19% (на сырое вещество).

Исследования показали, что полив растений «магниченной водой и опрыскивание гуминовыми кислотами в комплексе с обработкой семян значительно повысили содержание хлорофилла к фазе массового плодоношения, соответственно, на 46,2% и 36,8% по сравнению с контролем. 11а этих вариантах были отмечены более высокая площадь листьев и листовой индекс по сравнению с коытролем. Так, листовой индекс увеличился по сравнению с контролем к фазе начала плодоношения, соответственно, на 35 и на 42%.

В варианте с предпосевным омагничиванием + намачиванием семян в оыагниченной воде содержание хлорофилла в листьях растений было на уровне контроля. Вероятно, магвигное поле по отношению к омагниченной воде является антагонистом, поэтому такое комплексное влияние на семена не оказало заметного влияния на содержание хлорофилла в процессе вегетативного развития.

На физиологическое состояние растений существенное влияние оказывает уровень содержания воды в тканях и органах растения и ее формы.

Наибольшее содержание связанной воды отмечено в варианте с комплексной обработкой семян и растений омагниченной водой. В листьях оно составило в среднем за 2 года исследований 47,6% от ее общего содержания, что на 8,0% выше, чем в контроле. По сравнению с другими вариантами опыта комплексная обработка семян н растений Гуми-М повысила содержание связанной воды в листьях растений по сравнению с контролем на 13,4 %.

Изучение водоудержнвзющей способности показало, что потеря воды в

течение 30 минут лветьями огурца в течение вегетационного периода была

16

ниже, чем в контроле под влиянием изучаемых факторов. Водоудержнвающая способность листьев огурца была выше в вариантах с комплексной обработкой семян и растений омагниченной водой и комплексной обработкой семя и и растений Гуми-М и превысила контроль, соответственно, на 18,0 и на 24,0%. Следовательно, обработка семян н вегетирующих растений исследуемыми факторами вызывает изменение водного потенциала растений, повышая их водоудерживающук» способность.

Управление соотношением мужских и женских цветков имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение, т.к. урожай многих культур, в частности тыквенных, в значительной мере зависит от развития женских цветков.

Опыгтами установлено (рис. 1, 2), что наибольшее число женских цветков отмечено в варианте с намачиванием семян в омагниченной воде + поливом растений омагниченной водой и варианте с обработкой семян Гуми-М + опрыскиванием растений Гуми-М.

^ямуж. деки (нт, црет.)

I-|жан. деки

(нм. дет.)

вомуж иятпги (масс, дег.) ■■жен. деки (масс, дег) —число пгещов

1 2 3 4 5

1 - контроль, 2- гуедпооевноеомапитисдиооемяцЗ-камэыивание семян в омагиимеиной воде, Ч-цждпоавное омапамиваме+намяиюние семян в смэтменной воде; 5-намачивание семт в омзпФнетой веде4 попе растений оютпиемной водой

Рисунок 1 — Число цветков у огурца при обработках семян и растений магнитным полем и омагниченной водой (2002—2004 г.г.)

Так, прибавка по отношению к контролю в фазу массового цветения составила, соответственно, 33 в 66%. В варианте с комплексной обработкой семян магнитным полем и Гуми-М число женских цветков превысило контроль на 44%. Комплексная же обработка семян магнитным полем и омагниченной водой снизила этот показатель до 11% по отношению к контролю. Видимо, дополнительный полив растений омагниченной водой и опрыскивание гуминовыми кислотами повышают женскую сексуализацию растений огурца, тогда как усиление воздействия на семена магнитным полем усиливает проявление мужской сексуализашш.

Г [«иуж цветки (нач. дот.)

1-1 жен. цветки

(нач. ц»ет.) ВЯВиуж цветки

(пасс, цвет.) ■В2ВЖЗН. ЦввТКЙ

(месс. чв«т.) -Ж' чвспо плодов

12 3 4

1 - контроль, 2 - предгкжедная обработка семян Гуми-М, 3 - предпосевная обработка семян Гуми - М + опрыскивание растений Гуш»-М, 4 - предпосевное омэгничивание + обработка семян Гуми-М

Рисунок 2 — Число цветков у огурца при обработках семян и растений магнитным полем и гуминовыми кислотами {2002 — 2004 г.г.)

Увеличение числа женских цветков на растении во всех опытных вариантах способствовало повышению числа плодов, т.е. прослеживается прямая зависимость между этими показателями.

Урожайность и качество плодов огурца иод влиянием магнитного полк я гуминоиых кислот

В условиях тепличной культуры при весеннем выращивании, с большим

притоком и использованием солнечной энергии, урожай огурцов значительно выше, чем зимой в условиях недостаточного освещения.

Исследованиями выявлено, что наиболее высокая урожайность о!урца отмечается, как правило, в апреле и мае, когда увеличивается приход солнечного излучения и возрастает доля коротковолновой радиации по сравнению с другими месяцами. Так, если в феврале с 1 м3 получали не более 2,5 кг/м2, то в мае урожайность увеличилась от 5,9 до 7,2 кг/мг. Наиболее существенной оказалась прибавка урожайности но месяцам в варианте с намачиванием семян в омагниченной воде + поливом растений «магниченной водой и в варианте с обработкой ссмян и растений Гуми-М. Так, этот показатель составил, соответственно, в феврале 26,3 и 25,0%, в марте — 22,5 И 13,6%, в апреле - 14,0 и 25,5%, в мае - 12,9 и 7,2%, в июне - 7,8 и 4,1% по сравнению с контролем.

Урожайность плодов огурца в среднем за 3 года исследований была выше во всех опытных вариантах по сравнению с контролем (табл. 6,7).

Таблица 6 — Урожайность огурца в зависимости от обработок семян и растений

магнитным полем и омагниченной водой

Вариант опыта Урожайность, кг/м % к контролю

2002 г. 2003 г. 2004 г. 2002 Г. 2003 г. 2004 г.

Контроль 21,3 19,1 22,7 100,0 100,0 100,0

Предпосевное оматничивание семян 23,8 21,3 25,6 111,7 111,7 112,8

Намачивание семян в омагниченной воде 23,6 21,2 25,1 110,8 111,0 110,6

Предпосевное оматничивание + намачивание семян в омагниченной воде 22,6 20,7 24,4 106,1 108,4 107,5

Намачивание семян в омагниченной воде + полив растений омагаиченной водой 24,5 22,2 25,9 115,0 116,2 114,1

НСР<и 1,18 1,55 0.38

Наиболее существе мной прибавка урожая зеленцов огурца была в варианте с намачиванием семян в омагниченной воде + поливом растений омагнименной водой, а также в варианте с предпосевной обработкой семян + опрыскиванием растений Гумн-М, что составило, соответственно, 3,2 кг/м1 или 15% и 3,7 кг/м2 или 17% по сравнению с контролем.

В варианте с предпосевным омагничиваиием семян прибавка урожайности плодов о гурда составила 13 кг/м5 или 7,6%. Можно предположить, что эффект действия омапшчивания семян к фазе плодоношения постепенно ослабевает- В варианте с предпосевным омагничиванием + обработкой семян Гумн-М прибавка урожая составила 2,9 кг/м1 или 13,6%.

Таблица 7 — Влияние обработок семян и растений магнитным полем и Гуми-М

ка урожайность огурца

Вариант опыта Урожайность, кг/мг % к контролю

2002 г. 2003 г. 2004 г. 2002 Г. 2003 г. 2004 г.

Контроль 2М 19,7 23,2 100,0 100,0 100,0

Предпосевная обработка семян Гуми-М 24,0 22,3 26,1 112,1 113,2 112,5

Предпосевная обработка семян Гуми-М + опрыскивание растений Гуми-М 25,0 23,5 26,9 116,8 119,3 115,9

Предпосевное омагничивание + обработка семян Гуми-М 24,1 22,4 26,5 112,6 113,7 114,2

НСР<и 0,34 0,80 0,45

В 2003 году урожайность была ниже по сравнению с 2002 и 2004 годами. Это связано с продолжительной пасмурной погодой с января по март, так называемой «темновой ЯМОЙ». На этот стрессовый фактор растеши опытных вариантов отреагировали прибавкой урожая по сравнению с контролем. Видимо магнитное поле, о магниченная вода и гуминовые кислоты повышают

гомеостаз растений и, в свою очередь, сопротивляемость к стрессовым факторам окружающей среды даже в оптимальных условиях теплицы.

Повышение урожая огурца произошло за счет увеличения числа женских цветков.

Анализ структуры урожайности показал, что во всех опытных вариантах наблюдалось увеличение числа плодов, их массы и размера на день съема по сравнению с контролем. Однако следует отметить, что наиболее существенные изменения исследуемых показателей были в варианте с намачиванием семян в омагниченной воде + политом растений омагниченной водой. Так прибавка массы плода составила 4,5%, длины плода - 3,9%, числа плодов — 11,4% по сравнению с контролем. Такая же закономерность наблюдалась и в варианте с предпосевной обработкой семян Гуми-М + опрыскиванием растений Гуми-М, где прибавка по сравнению с контролем составила, соответственно, по массе и длине плода 5,1% и 3,4%, по числу плодов — 13,5%.

Т.о., эффект от воздействия на семена магнитным полем, а также комплексного воздействия магнитным полем и Гуми-М сохраняется в течение всего вегетационного периода, что приводах повышению урожайности.

В апреле по мере увеличения притока солнечной радиации возрастает содержание питательных веществ в плодах огурца.

Биохимический анализ плодов огурца, проведенный в марте и апреле показал, что наиболее высокое содержание Сахаров в плодах отмечалось в варианте с предпосевным омагничиванием семян, этот показатель на 12,6% выше, чем в контроле. Наибольшее содержание сухого вещества отмечалось в варианте с предпосевной обработкой семян Гуми-М + опрыскиванием растений Гуми-М, что на б% превысило контроль. При этом в других опытных вариантах также наблюдалось тенденция в сторону увеличения этих показателей по отношению к контролю.

Наиболее высоким содержанием витамина С отличались плоды огурца в варианте с намачиванием семян в омагниченной воде + поливом растений

омагниченной водой, а также в варианте с комплексной обработкой семян и растений Гуми-М. Так превышение над контролем по содержанию витамина С составило, соответственно, И ,5 и 9,8%.

Содержание нитратов в плодах огурца во многом зависело от календарных сроков сбора продукции. Так, при анализе плодов огурца в более поздние сроки - в апреле наблюдалось значительное снижение содержания нитратов в огурце, что объясняется увеличением количества солнечной энергии.

В течение всего вегетационного периода во всех опытных вариантах содержание нитратов в плодах огурца было в пределах ПДК (400 мг/кг).

Исследуемые экзогенные факторы поддерживают содержание ТМ в пределах допустимой концентрации (ПДК ТМ в овощах, мг/кг сырого вещества: кадмий-0,03; свинец —0,5; медь —10; цинк - 10).

По результатам исследований установлена положительная прямолинейная зависимость между урожайностью растений и физиолого-биохимическими показателями: площадью листьев (коэффициент корреляции г ™ 0,97 — 0,99), фотосинтетическим потенциалом (г - 0,97 — 0,99), листовым индексом (г = 0,98 — 0,99), содержанием хлорофилла (г = 0,86 — 0,99), содержанием связанной воды (г 0,49 — 0,99), водоудерживаюгцей способностью листьев (г " 0,79 — 0,98), числом женских цветков (г = 0,97 — 0,99).

Экономическая эффективность обработки семян и растений огурца магнитным полем, омагниченной водой и гумнновыми кислотами и производственная проверка результатов исследований

Расчет экономической эффективности предпосевной обработки семян и растений огурца магнитным полем, омагниченной водой и Гуми-М проводили на основании производственных данных.

На основании выполненных расчетов установлено, что в опыте с предпосевной обработкой семян и растений магнитным полем и омагниченной

водой дополнительный чистый доход увеличился на 47 — 95 руб./ м1. Уровень рентабельности увеличился до 17 — 34% по сравнению с контролем - ?23%. Наиболее высокий показатель уровня рентабельности был в варианте с обработкой семян и растений омагниченной водой, он составил 157%, что на 34% выше, чем в контроле.

Обработка семян и опрыскивание растений раствором Гуми-М способствовали получению дополнительного чистого дохода в размере 81 -111 руб./ мг. Уровень рентабельности превысил контроль на 28 — 30%.

Более высокая экономическая эффективность была получена в вариантах с комплексной обработкой семян и растений омагниченной водой и Гумн-М. Прибыль в этих вариантах составила, соответственно, 95 руб./ м2 и 111 рубУ м1.

Выводы

1. Усиление активности физиологических процессов под влиянием магнитного поля, омагниченной воды и гу ми новых кислот способствовало повышению урожайности. В среднем за 3 года исследований наибольшая урожайность плодов огурца была получена в варианте с намачиванием семян в омагниченной воде + поливом растений омагниченной водой, а также в варианте с предпосевной обработкой семян Гуми-М + опрыскиванием растений Гуми-М, где она составила, соответственно, 23,6 и 25,1 кг/м2, что на 15 и 17% выше контроля.

2. Процессы стимуляции роста и развития семян и растений, вызванные воздействием на семена и растения магнитного ноля, омагниченной воды и гуминовых кислот сохраняются в течение всего вегетационного периода.

3. Оптимальной напряженностью магнитного поля, способствующей активизации начальных ростовых процессов при прорастании семян огурца, являлась напряженность 100 Э.Увелнчение напряженности магнитного поля до 200 ~ 300 Э сопровождалось тенденцией в сторону снижения активности ростовых процессов.

4. Предпосевная обработка семян магнитным полем стимулировала рост проростков огурца, что превысило контроль по длине корня на 20,1%, по длине ростка — на 17,3%. Комплексная обработкой семян магнитным полем и Гуми-М способствовала увеличению длины корня и длины ростка, соответственно, на 17,3 и 13,8% по отношению к контролю.

5. Значительное изменение физиологических процессов — интенсивности дыхания и траиспирацни у проростков наблюдалось под влиянием обработок семян магнитным полем и Гуми-М. Интенсивность дыхания увеличилась по сравнению с контролем, соответственно, на 10,7 и на 15,0%, а интенсивность транспирации - на 15,7 и на 19,5%.

6. В варианте с намачиванием семян в омагниченной воде + поливом растений омагничетюй водой высота рассады огурца и площадь листьев в фазу 4-5 лнстев увеличились по отношению к контролю на 23,6 и на 22,0%.

В варианте с предпосевной обработкой семян Гуми-М + опрыскиванием растений Гуми-М высота рассады увеличилась на 33,1%, площадь листьев - на 27,0%. При этом, предпосевная обработка магнитным полем в комплексе с Гуми-М вызывали увеличение высоты растений на 22,9%, а площади листьев -на 18,7%. Т.е., наблюдается синергизм между этими факторами.

7. Магнитное поле и Гуми-М вызывали увеличение содержания связанной воды в листьях огурца. Наибольшее количество связанной воды отмечалось в варианте с намачиванием ссмян в омагниченной воде + поливом растений омагниченной водой, где превышение к контролю составило 8,0%.

Водоудерживаилцая способность листьев огурца была выше в вариантах с комплексной обработкой семян и растений омагниченной водой и комплексной обработкой семян и растений Гуми-М и превысила контроль, соответственно, на 18,0 и на 24,0%.

8. Предпосевная обработка семян и растений магнитным полем, омагниченной водой и Гуми-М способствовала увеличению фотосинтетического потенциала, который составил в вариантах с омагничиваннем ссмян и воды 7,0 — 7,5 млн. м2 дней/га, в вариантах с магнитным полем и Гуми-М — 7,0 — 7,6 млн. м2 дней/га,

тогда как в контроле эти показатели равнялись, соответственно, 6,8 и 6,9 млн. м2 дней/га.

9. Наибольшее число женских цветков в фазу массового цветения у растений огурца было сформировано в вариантах с намачиванием семян в омагниченной воде + поливом растений омагниченной водой в предпосевной обработкой семян Гуми-М опрыскиванием растений Гуми-М, что, соответственно, на 33 и на 66% превысило контроль и привело к повышению урожайности на 15 и 17%.

10. Наибольший дополнительный доход был получен в варианте с

предпосевной обработкой семян и растений омагниченной водой, а также в £

варианте комплексной обработкой семян и растений Гуми-М и составил, соответственно, 95 руб./м5 и 111 рубУ м2.

Предложения производству

С целью повышения урожайности и качества плодов огурца рекомендовать;

1) включить госкомиссии препарат Гуми-М в число разрешенных к применению;

2) предпосевную обработку семян огурца магнитным полем с напряженностью 100 Э;

3) намачивание семян и полив растений омагниченной водой, подвергнутой воздействию магнитного поля с напряженностью 50 Э.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Таланова, Л.А. Эффективность орошения растений огурца омагниченяой водой в защищенном грунте I В.И- Левин, Л.А. Таланова П Сборник научных статей агрономического факультета. - Рязань; РГСХА, 2003, - С, 38 — 40.

2. Таланова, Л.А. Влияние омагниченной воды на формирование урожая огурца в условиях защищенного грунта / В.И. Левин, ЛА. Таланова // Сборник научных трудов Мещерского филиала ГНУ ВНИИГ и М, - Рязань, 2004. - С. 267 - 269,

3. Таланова, Л.А. Влияние гуминовых кислот на рост, развитие и урожайность огурца в условиях защищенного грунта /Л.А. Таланова // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - Рязань, 2004,- С. 137 -138.

4. Таланова, Л,А. Урожайность и качество плодов огурца, под влиянием гуминовых кислот в условиях защищенного грунта I В.И. Левин, Л.А. Таланова И Сборник научных трудов Рязанского НИПТИ АПК. - Рязань, 2005. - С. 76 -77.

5. Таланова, Л.А. Использование магнитного поля и омагниченной воды на культуре огурца в условиях защищенного грунта / В.И. Левин, ЛА. Таланова // Сборник научных трудов Московской технологической академии, Москва, 2006.-С. 156-157.

6. Таланова, Л.А. Действие мапигшого ноля и гуминовых кислот на посевиые качества семян и рост проростков огурца / В.И. Левин, Л.А. Таланова (! Сборник научных статей агрономического факультета, Рязань: РГСХА, 2006, -С. 58 - 59.

7. Таланова, Л.А. Эффективность использования омагниченной воды н гуматов при выращивании огурца в защищенном грунте / В.И. Левин, Л,А. Таланова // Картофель и овощи, 2006. 8 . - С. 24.

Подписано в печать 16.12.2006 г. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ

Отпечатано: ЗАО «Колорит» Первомайский проспект 37/1