Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Посевные качества семян и урожайность сельскохозяйственных культур при воздействии магнитными полями

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Посевные качества семян и урожайность сельскохозяйственных культур при воздействии магнитными полями"

На правах рукописи

ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН И НРОШНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ кзльтар ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ МАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ

06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ставрополь - 1996

Работа выполнена в Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии.

Научные руководители: заслуженный деятель науки РФ,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ф.И.БОБРНШЕВ кандитат технических наук, доцент В.Н.РЕДЬКИН

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.И.АСАЛИЕВ кандидат сельскохозяйственных наук, ст.научный сотрудник Н.Ф, Несенов

Ведущая организация - НПО "Нива Ставрополья"-

Защита состоится " JJi-" 1996 г. в ч. на

заседании специализированного совета Д.120.53.01 при Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 355014, г.Ставрополь, пер.Зоотехнический,10.

С диссертацией мовно ознакомиться в библиотеке Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан "J^J'1996 г.

Ученый секретарь

специализированного совета В.Н.ЖЕЛТОПУЗОВ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важнейших задач сельскохозяйственного производства было и остается увеличение производства зерна и повышение его качества. Для этого в большей мере долины быть использованы возможности механизации и химизации, а в последнее время и электрификации процессов сельскохозяйственного производства в самом широком смысле, то-есть от освещения и привода электродвигателей (что так же чрезвычайно важно) до использования электроэнергии непосредственно на семена и растительные организмы для стимуляции ростовых процессов, уничтожения вредной микрофлоры, уничтожения вредителей. Таким образом, в сельском хозяйстве наметилось новое направление использования электроэнергии в технологических процессах выращивания, обработки и переработки сельскохозяйственных материалов » продуктов. Одной из возможных технологий возделывания сельскохозяйственных . культур является технология предпосевной обработки семян низкоэнергетическими факторами и в частности магнитными полями.

В настоящее время накоплен определенный научный материал по использовании н.изкоэнергетических факторов, однако эти исследования все еще носят поверхностный характер. Необходимы более глубокие наблюдения воздействия этого фактора на биологические процессы роста и развития растения, различных культур.

Тема диссертационной работы по обработке семян овса и гороха в магнитном поле входит в план научных исследований Ставропольской сельхозакадемии (тема 3 , раздел 2 ) и является частьк научно-технической программы "Зерно".

Цель и задачи исследований. Цель исследования состояла в изучении вопроса повышения урожайности районированных сортов овса и гороха и использование для этого магнитных полей для предпосевной обработки семян. Для достижения данной цели необходимо решение следующих задач:

!. Анализ и обобщение результатов научных исследований, лабораторных и производственных опытов по обработке семян сельскохозяйственных культур в магнитных полях. Проведение патентного поиска по установкам для предпосевной обработки семян низкоэнергетическими факторами,

2. Разработка общих требований, принципиальной схемы, конструирование и изготовление малогабаритной лабораторной установки для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур в постоянных магнитных полях.

3. Проведение лабораторных опытов по предпосевной обработ-.ке семян овса и гороха в постоянных магнитных полях с целью определения оптимальных режимов обработки: экспозиции (времени об-•работки) и величины магнитной индукции. Определение времени от-лекки обработанных семян от момента обработки до посева,

4. Разработка общих требований, принципиальной электрической и монтажной схем и изго10Еление установки для измерения биопотенциалов семян' сельскохозяйственных культур. Проведение опытов по измерению биопотенциалов семян овса, гороха, ячменя и подсолнечника, (обраоотанных в магнитных полях и контрольных). Установление взаимосвязи посевных качеств семян и определение на этой основе оптимальных режимов обработки.

5. Проведение полевых опытое для изучения особенностей роста и развития овса и гороха, семена которых были обработаны в постоянных магнитных полях.Определение структуры их урожайности.

0. Проведение экономических расчетов с целью определения эффективности применения для предпосевной обработки семян метода постоянных магнитных полей.Разработка рекомендаций по использованию данного метода в производственных условиях.

Научная новизна исследований.Научная новизна проведенных исследований заключается в том, что в условиях Ставрополья Епер-вые использовано и изучено влияние магнитных полей на посевные качества и урожайность овса и гороха.

Сконструирована и изготовлена лабораторная установка для

¡¡редиосевной обработки семян в постоянных магнитных полях, изготовлена установка для измерения оиопотенциалов семян. Установлена взаимосвязь между величиной биопотенциалоЕ: семян и их посевными качествами. Подобраны оптимальные режимы обработки семян в магнитных полях для условий Ставропольского края.

Практическая значимость работы. В условиях эксперимента применение постоянных магнитных полей для обработки семян овса и гороха позволило повысить урожайность этих культур на 21-2?2, за счет повышения полевой всхожести, выживаемости растений, а также некоторого повышения массы 1000 зерен. Сократился также вегетационный период этих культур.

Р.пвобациз работы.Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-практических конференциях в Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии в 19Э!-!995гг. и научной конференции молодых ученых и студентов Ставропольского края '.1994 г.). По материалам диссертации опубликовано б статей.

Основные половения исследований, выносииых на защиту:

1. Определение оптимальных параметров предпосевной обработки- семян исследуемых культур в магнитном поле на изменение биопотенциала проростков и улучшение их посевных качеств.

2. Изучение посевных качеств семян различных полевых культур, в том числе овса и гороха, при различных параметрах предпосевной обработки:

3. Изучение особенностей роста и развития растений в полевых условиях под влиянием изучаемых факторов.

4. Хозяйственно-биологическая оценка оптимальных приемов предпосевной обработки семян на формирование урожая гороха и овса в полевых опытах.

5. Анализ эффективности рекомендуемых приемов по биоэнергетической оценке биомассы и основной продукции.

Структура и обьем диссертации. Диссертационная работа изложена на !37 страницах машинописного текста,содержит 20 таблиц и 18 рисунков.Состоит из введения, 4 глав, выводов и предлоке-

- о -

ний приигвудству. (лжьок литературы включает с1.!;' наиненовании.в в тик числе ъ - на иностранном языке.

'¿. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКА /ШБОРЙТОРНО-ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ

насюра горные опыты проводились в !УУ!-13У4 гг. в лаС-'-рзто-рии по предпсеений обраоотке семян кафедры физики Ставрополь скок государственной сельскохозяйственной академии, где установлены все необходимые прибору и установки для проведения необходимых исследование.

Полевые ипнты выполнены б !3')2-!334 гг. на опитних • танции С т а е р о!; о л ь с к и й г о с!,' д а р с т в е н н. о И сель с к о х о г я и с т в е н н и и а коде м и и. Почвы опытного участка являются выравненными по плодор'-дик1 и представлены выщелоченными кэроонатно-иицеллчрными черноземами с иианым гумусным горизонтом 130-50 см,1. Подстилающая материнская порода - аллювиальные нанченае породы, представляющие глина сс сравнительно высоким содержанием солей. содержанке гумуса в пахотном горизонте - 4.5-бХ. нитратных форм азота - мг. доступного для растенья фосфора 31-33. и кэлия - ¿60-^60 мг на 1 кг почвы. рН почвенного раствора составляет Ь.Ь-7.. т.е.олиг-ка в .нейтральной.

Средняя годовая температура воздуха составляет ■» 6.3. Среднее гидовое количество осадков по многолетним данным составляет 550 мм.

В годы проведения исследовании Погодине условия в ряде случаев существенно различались в сравнении со средними многилетними д>нннми. как по водному, так и по температурному режимам воздуха и почвы. 'Если анализировать сдогиввиеся погодные условия в период вегетации для овса и гороха, то наименее благоприятным для них был 1332 год. так как из-за избыточного переувлажнения почвы отмечалась задерЕка с началом сева, а в дальнейшем развитие растений задергивало подтопление участка. Ь 1534 году наблюдался недостаток влаги, особенно в начале вегетации и в не-

риод созревания исследуемых куль.тур. что также не позволило полностью реализовать их оиологические вогиоаности в формировании высокого урожая.

Методика проведения исследований. В экспериментах использовали сорт гороха Труженик и овес Кубанский . Полевые опыты высевали з трехкратной повторности. учетная площадь делянок -50 кв.м. Размещение делянок одноярусное, вариантов - систематическое .

0 лабораторных и полевых опытах по влиянию магнитных полей на посевные качества и урожайность овса и гороха проводили учеты и наблюдения по нижеприведенным методикам:

1. Всхожесть, знергпа проростания. силу роста, массу 1000 зерен определяли соответственно по ГОСТам: 1204! - 66, [20.33 - 66. 12040 - 85, 12042 - 66. ■

■2. Биоэлектрические потенциалы проростков- неполяризукщнми-ся электродами с использование" сконструированного нами усилителя с защищенным блоком питания, который имеет большое входное сопротивление, по специально разработанной методике.

3. Наблюдение за ростом и развитием растений по основным фенофазам - по общепринятым методикам:овес - посев, всходы,кущение. выход в трубку, выбрасывание метелок, налив зерна, молочная, восковаг. полная спелость; горох - посев, всходы, ветвление побегов, формирование бобов-, налив семян, побурение нижних бобов.

4. Высоту растений и полевую всхожесть по общепринятым методикам, а площадь листьев - методом высечек по принципу геометрических фигур.

0. Фотосинтетический потенциал, чистую продуктивность фотосинтеза определяли по Й.Й.Ничипоровичу (1Э66).

6. Урожайность зерновой массы: биологической г с 1 кв.м в четырехкратной повторности' и фактической (методом сплошного обмолота комбайном СЙМНО-1500) определяли в полной спелости основной массы зерна с последующим пересчетом на 147. влажно сто.

Для оценки существенности различий между вариантами, результаты исследований обрабатывали методом дисперсионного анализа (В.!3 .Доспехов, 13?9).

Статистическая обработка данных по урожайности и некоторых анализов проведена в вычислительном центре.

Показатели экономической эффективности были определены с использованием методики энергетического анализа сельскохозяйственных технологий (В.И,Гребенник, 1УУ4).

Методика предпосевной обработки семян магнитными полями. Сущность предпосевной обработки семян магнитными полпми заключается в том, что посевной материал помещался на определенное Бремя между полюсами электромагнита. Ь ходе опытов семена обрабатывались постоянным магнитным полем.При определении оптимальной магнитной индукции были опробованы 14 режимов в диапозоне ст I до 100 милл.несла (мТл,1 при одинакозой для всех режимов экспозиции (времени обработки семян).. Для выбранного режима по магнитной индукции в'диапазоне от 2 до 120 сек. была подобрана оптимальная экспозиция. Далее для оптимальных величин магнитной индукции и экспозиции было определено Бремя оттежки семян перед посевом.Оптимальные величины подбирались по энергии прорастания и всхожести.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1.Зависимость посевных качеств семян зерновых культур от параметров предпосевной обработки в магнитном поле. Полученные результаты лабораторных опытов показали,что наиболее мощное влияние магнитное поле оказало на энергию прорастания семян, особенно в тех случаях, когда она была пониженной. По сравнению с лучшим вариантом на контроле, энергия прорастания повысилась по озимой пшенице (сорт Степная 7) на А,77. (контроль ¡39.52) по озимому ячленю (сорг Вавилон) - на 22.02 (контроль 47.52). На 8.5-142 повысилась энергия прорастанкя семян овса Кубанский и гороха Труженик . Разрыв между показателями лабораторной всхо-

- ч _

жести семян на контроле и всхожестью семян, обработанных оптимальной величиной магнитной индукции,составил 2-122. Опыты показали. что при экспозиции 5 секунд на изучаемых сортах для озимой пшеницы оптимальной величиной магнитной индукции является 70 мТл, озимого ячменя - 90 мТл, гороха и овса - 30 мТл.Установлена оптимальная экспозиция при оптимальной величине магнитной индукции для изучаемых культур,которая составляет 8 сек.,а срок отлежки семян от обработки до посева по всхожести, энергии прорастания и массе семисуточных проростков - в пределах 24 часов. По сравнению с контролем (энергия прорастания — 832, всхожесть-94У.) для овса сорт Куоансккй эта разница составила: по энергии прорастания - 6.52. а по всхожести - 52,

3.2. Полезаз всхошесть, выживаемость и интенсивность роста гороха и овса под влиянием обработки сеиян в магнитном поле. Результаты лабораторных '^анализов на эффективность предпосевной обработки семян подтверждены полевыми опытами. Нами отмечено не только увеличение полевой всхожести семян, но и в дальнейшем -плотности посевов,

В среднем за 3 года полевая всхожесть необработанных семян овса составила 90*52 по оптимальному варианту е опытах - 96.32 или на 26 растений больше на 1 мг. Аналогичные результаты получены также и по гороху (табл.Г),

0о годам эти показатели незначительно отличались от средней многолетней, но', тем не менее -различия были более существенны в 1993 году. В том же, 1993 году, число сохранившихся растений овса к уборке составило 92-962 по вариантам опыта, а з 1994 засушливом году-лишь 83.5-90.32. Однако, выживаемость более развитых растений с мощным начальным ростом под влиянием обработки семян в магнитном поле оказала соответствующее противодействие неблагоприятным фактором внешней среды и в этом году разница с контролем была существенной и составила 6-&2.

Примерно в таком же порядке отмечена выживаемость растений гороха (табл.1). Однако, имея более короткий вегетационный период, горох слабее реагировал на засуху в 1994 году, когда эти по-

Таблица 1

Полевая всхожесть и вывивавмость растений овса и гороха под влиянием обработки семян в магнитном поле (среднее за 1992 - 1994 гг.)

Культурз Вари- Полевая Полные всхиды Уборочная спелость

лит ДРУГ)

иМ 1 в Л и

опыта весть Число Отноше- Число пяг- Отношение

семянД расте- ние к тений, к контролю,

ний контро- шт / м У

вт/Й® лю, 7.

10 94. 1 423 3 103.9 3??. 1 106,9

30 96. 3 433 2 106.4 401. б 113.9

Овес 90 95. з 423 з 106.1 391 9 111.1

Конт-

ооль • 90 5 •40? з 100 352. 6 100.0

10 92 2 129 } 1а?. 1 116 5 111.4

30 94 1 131 8 109.4 122 6 117,2

ГПППУ 90 "39. 6 123 к \ю ? ПО. 6 105.7

Конт-

ПП ПК 85 5 120 5 100 104, а 100

казатели почти не отличались от других лет наблюдений и средних многолетних данных. • .

Мощность развития растений определялась нами по Бысоте стеблей в два срока наблюдений; через 35 дней (для гороха) и 50 дней (для овса) после посева и в фазу максимального роста растений. Семена под воздействием, магнитных полей формируют более мощную-корневую систему, оказывающую положительное влияние на влагообес-печенность растений в период вегетации. Максимальная разница высоты растений при предпосевнсй обработке семян овса наблюдалась в 1993 году в варианте с величиной магнитной индукции 30 мТл.пре-

рысив контроль в фазу колоиения на 10 си (102). По другим вариантам опыта эта разница составила 3-82. * ■

По гороху на этом же варианте в фазу цветения высота опытных растений была на 6 см или 92 выше контрольных,а в среднем за 3 года составила 2-3.3 см или 2-62.

Таким образом, по данным трехлетних опытов обработка семян овса и гороха в магнитных полях с величиной магнитной индукции 10, 30 и 90 мТл в любом случае влияет положительно на высото растений по сравнению с контролем.

3.3. Особенности роста и развития растений в зависимости от ренима ооработки.

Наблюдение за прохождением отдельных фенофаз развития растений овса и гороха показали, что обработанные семена в магнитном поле величиной В = 30 мТл ускоряют появление всу.одов у гороха на 2 дня, а у овса - на Здня в сравнении с контролем. Дальнейшее развитие растений овса и гороха по фенофазам несколько опережает контроль в течении вгего вегетационного периода.

Например, эта разница по лучшему варианту составляет в фазу колошения растений овса 5 дней, а у гороха в фазу цветения - 3 дня" в основном за счет первоначальной реакции растений на обработку семян.

Так межфазный период "всходы - массовое цветение" гороха и "всходы - выметывания соцветий" овса по вариантам опыта отмечено на уровне контроля, а менфазный период от массового цветения гороха или выметывание соцветий у овса до укосной спелости семян - не более чем на 1-2 дня раньше, в сравнении с вариантом без обработкис семян. ■

3.4. Структура урояая и уроаайность изучаемнх культур в полевом опыте.Элементы структуры урожая являются составной частью урожайности полевых культур. Как показали наши исследования (табл.2) в общей структуре урожая овса (урожайность зерна с одноного растения) получены несущественные различия по количеству зерен с растений (33.4...34.4 штук), по массе 1000 зерен (разница по лучшему варианту на 0.5 г выше, чем у контроля), так и

массе зерна с растения. Что касается гороха, то'по этой культуре отмечены существенные различия по количеству зерна с растения и массе 1000 зерен.

Ьо всех случаях на уровень биологической урожайности существенное влияние оказывает количество растений перед уборкой, особенно по овсу. Так. колебания количества растений перед уоор-кой овса в среднем за 3 года составили от 352 да 40! растений,на 1 кв.м или с превышением на 13.22. а биологической урожайности-от 39.6 до 44.1 ц/га, или '¿¿.¿У.. Максимальная урожайность была получена при воздействии или 30.42.

Зтот вариант оказался лучшим и на культуре гороха. Мри этом максимальная густота стояния растений перед уооркой оказалась выше контроля на 17.2Х. а биологическая урожайность - на 24.22, поскольку сказалось воздействие но только густоты стзоле-стоа, но и элементов структуры урожая (табл. 2). .

Таблица I

Структура биологической урожайности овса и гороха.под влияние» обработки высеянных семян в магнитном поле (среднее за 1992-1394 гг.)

N п/п Показатель структурного анализа 0 в е.с Гор о ■ X

Величина магнитной индукции, ЙТЛ

10 30 90 0 10 30 90 0

1, Количество растений

зт/м1 "377 401 392 352 116 122 110 104

2. Количество зерен с

1 п л г т р и м а тт 33.6 34.4 33.4 31.0 15.2 16.0 14.8 15.0

3, Масса зерна с 1

растения, г 1.05 1.10 1,04 0.36 3.31 3.45 3.16 3.26

4. Масса 1000 зерен.г. 31.2 32.0 ¿1.1 31.1 218 216 214 217

5, Масса зерна с ! ,

г 396 441 40"?' 338 384 421 348 339

5, Биологическая уро-

жайность "/га 39,6 44.1 40.7 ,33.3 38.4 42.1 34.8 33.9

Безусловно, биологическая урожайность определяет возможности культуры при уровне применяемой агротехники и отсутствии потерь зерна, неизбежных при уборке комбайном.

По нашим наблюдениям уборка зерна комбайном в фазу спелости зерна у основной массы растений снижает урожайность на 8...15Х, что определяется как сроком созревания зерна особенно при обработке семян магнитным полем, которое сокращает период, созревания на 2-3 дня, так и уровнем урожайности. Чем выше урожайность зерна, тем выш?ь;потери пря уборке. Тем не менее, урожайность зерна овса и гороха на контроле составила 30.0-30.3 ц/га, а по лучшему варианту (30 мТл) - 37.6-37.2 (табл.З).

Таблица 3

влияние магнитных полей на урожайность овса и гороха (ц/га) при сплошном обмолоте

Вариант, мТл 1992 1993 1,994 СрбДНЯЯ« ц/гз

горох овес горох свес ГПППУ . г - ■ • овес ГПППУ • ^ ОВбС

10 27.5 33.3 ■37.8 40.4 36.4 34.1 33.9 35.9

30 30.5 36.4 42.0 40.4 39.0 36.0 37.2 37.6

90 23.3 33.9 36,6 37.9 34.6 34.9 31.5 35.6

Контроль. 21,6 31.2 35,4 32.3 33.0 29.3 30.0 30.9

НСР03, ц/га 2.2 1.8 1.6 2.1 2.4 Г 1.3

2.7 2.5 'зл 2.6 4.7 2.7

Высокая урожайность гороха обеспечена за счет более короткого пбриодз вбгётэции, что позволило в засушливом 1994 году полу-

читъ урожайность на уровне 33.0...39.0 ц/га, тпгда как пи о!:су лишь в пределах 29.'...36.0 ц/га.

Таким образом, обработка семян перед посевом в магнитном поле оказывает влияние на ряд физиолого-биологических процессов в период вегетации растений и изменение количественны;: показателей (табл. 4). Наиболее существенными из них являются: повышение полевой всхожести семян и выживаемости растений в процессе вегетации и сокращение вегетационного периода.

Таблица 4

Влияние магнитного поля на некоторые хозяйственные признаки овса и гороха по'лучшим вариантам в ставне- . нии с контролем. Среднее за 1992-1394 гг.

N п/п Фактор Культура

Овес Горох

1. Ускорение всходов, дней • - 3 • 2

2. Сокращение вегетационного периода.

дней 5 4

3. Повышение полевой всхожести семян, У. 5.8- 8.6

4. Увеличение высоты растений, см 4.7 ;,.5

5. Повышение выживаемости, У. 7 8

3. Повышение урожайности зерна. У. 21.? 24.0

3.5. Воздействие магнитного поля на величину биопотенциалов.

Разность электрических потенциалов, между различными частями живого организма существует повсеместно: между стеблем и корнем, отдельными частями стебля.и корня, различными частями органов растений.

Несмотря на предположение об изменении биопотенциалов, при воздействии электромагнитных полей, исследования этого вопроса

- lb -

5 процессе обработки и отлежки обработанных г емян до посева практически отсутствуют.

Нами были проведены следующие наблюдения по измерению биопотенциалов в динамике у проростков семян различных культур (горох, подсолнечник, ячмень озимый, овес), в том числе по гороху:

- на семена, имевших различную всхожесть и

- нл семена, подвергнутые воздействию магнитного поля в оптимальном рениме в сравнении с контролем:

- на семена обработанные в магнитном поле в различных режимах.

Эти наблюдения показали, что величина биопотенциалов' различных культур заметно отличается. По величине пикового значения для гороха она достигает 172 мВ, овса - 60' мВ, ячменя - 58 мВ. Такае отличаются фазы спада л восстановления биопотенцилав.

Статистическая обработка 20 кривых по измерению биопотенциалов проростков семян гороха, имевших всхожесть 80Х. показала, что у семян подвергнуты воздействию постоянного магнитного поля В =»30 мТл при зкспозиции 8 сек., в среднем пиковое значение увеличивается по отношению к контролю на 4? м8, возрастает и фаза восстановления на 14 мВ (рис.1).

Опытами также доказано, что у проростков необработанных семян гороха, имеющих различную всхожесть (30%,и 66Х), величина биопотенциалов тоже различается, Семена с более высокой всхожестью имеют большее значение биопотенциалов, Разница достоверна такае по пиковому значению и-, в наиих наблюдениях была равна 24мВ,

Исследования показали, что биопотенциалы семян, подЪегаихся обработке в магнитных полях, зависят также от величины магнитной индукции-, Нровснь биопотенциалов семян гороха, обработанных величиной магнитной индукции 30 мТл оказался выие. биопотенциалов семян, обработанных величиной магнитной индукции 50, 70,и 90 мТл, Зта разница составляет в точке максимального значения 11-17 мВ, а в зоне^усгановнвгегося значения 4-6 мВ. Такие не результаты по-

il'IUHHU nnw

определении энергии прорастания и всхокссти

згои s.9

партии свмйн.

? 50

время, мин.

о 15 30 45 75 90 105 120 —*- опыт —ж— контроль

Рис. 1 Биопотенциалы проростков семян гороха (сорт Труженик )

150

ш

I

0«

ао

Изучалось также поведение семян гороха при включенных отводящих электродах,- которые подвергались замыканию через каждые 3 минуты на 20 секунд, Процесс повторного включения показал, что при каждом очередном замыкании величина биопотенциалов падает, что напоминает работу аккумуляторной батареи. Соответственно этому можно предположить, что микро-и макро элементы,входящие в состав протоплазмы клетки, при взаимосвязи с водой образуют электролиты, а наличие "электропроводящих материалов" внутри прорастающих семян при замыкании электородов приводят к сни^о-

нии экологического напряжения. Однако высказанная гипотеза требует дополнительной проверки в лабораторных и полевых условиях.

Тем. не менее, проведенные исследования показали. что оиопо-тенииалн семян могут служить характеристикой их нигнесписобнистн.

3.6. Разработка и конструирование установок дла обработки семян сельскохозяйственных культур постоянными магнитными полями и для измерения биопотенциалов семян. Лля оораоотки семян сель-скихозяйственнкх культур магнитными полями в лабораторных условиях была сконструирована установка, вкличаищая е своя следующие конструктивные элементы:

- камера для обрабатываемых зерен:

- магнитопр3вод установки;

- обмотка, выполненная из изолированного медного привода;

- выпрямитель, выполненный в виде диодного моста;

- устройство для регулирования уровня напряжения (ЯйТР';

- фильтр для сглаживания выпрямленного напряжения.

Регулировка величины магнитной индукции производится ЛнТРом.

Установка для измерения биопотенциалов состоит из золотых

электродов, самописца, осцилографа и нами, изготовленного усилителя для регистрации бионапряжений с очень большим входным сопротивлением и защищенным от внешних воздействий блоком питания.Усилитель состоит Из 3-х каскадов.' каждый из которых выполнен на базе операционных усилителе.*. Коэффициент усиления К - ¿0-100.

4. Биоэнергетическая оценка возделывания овса и гороха по предлагаемому метода.

Б наших опытах применение магнитных полей для предпосевной обработки семян, способствовало значительному увеличению фотосинтетического потенциала растений I 12-1Ь2 ). и выходу основной продукции С тайл.5) при незначительном увеличении энергетических затрат на' предпосевную обработку семян и уборку дополнительной продукции.

В среднем за три года наибольшее количество накопленной энергии за счет фотосинтеза отмечено по вариантам с применением магнитного поля при обработке семян с величиной магнитной ин-

дцкции 30 мТ.п. что составило по овсу 03023. а по гороху 74772 МД»/га, тогда как в вариантах без обработки семян соответсвенно по культурам 51778 и 60300 МДк/га.

Таблица 5

Биоэнергетическая эффективность возделывания овса и гороха, обработанных .в магнитном поле (среднее за 3 г еда)

Вариант мТл Накопление энергии в урожае основной продукции, ЙДк/га Затраты .нергии на возделывание МДй/га Коэффициент энергетической эффективное ти по основной продукции

овес горох оьес горох овес горох

10 30 90 Контроль 60168 63023 59665 68139 74772 63315 24436 24448 24460 22616 22596 22604 2.46 2.57 2.45 3.01 3.3 2 е

51783 60300 24376 22591 2.12 2.7

Коэффициент энергетической эффективности по основной продукции возрастал с 2.12 до 2.45 - 2.57 у овса и с 2.7 до 3.3 у гороха.

выгод«

На основании проведенных лабораторных и полевых исследований ■ было установлено следующее.

1. При воздействии на семена овса и гороха магнитными полями в них происходит активация физиологических и биологических процессов, е результате которой- повышается энергия псооастания всхожесть, величина биопотенциалов, ускоряется рост и развитие растений, интенсивнее происходит накопление биомасс-!.

2. Оптимальным режимом обработки семян в магнитных полях является режим :о следующими параметрами:

- П -

-- 2»личина магнитно:'! индукции - Я м!л:

- экспозиция (время оореооткн; - о секунд:

- время отлехки еман от обработки до н«с?в? - ! елки.

''. ОптимальныП ре:?им обработки семян овса и гороха в магнитных п"л?х. предложенный в данной работе. применим лишь г ¿снах, где полный вектор напряженности геомагнитного поля равен 0.460. н1 Гс.

4. проииг.одяцие изменения биопотенциалов при воздействии на сечена чзгнитнето :!оля сга?.1КН с их определенными морфологическими и фил!ологи"ескнми показателями.

Изучение Оно!!тенциалов и их лабораторные исследования показали. чт« бнонапряаения пр.1'р-гтзюуих семян- гороха. не подвергавшихся влияния магнитных полей. во многом уступают данным обработанных селян.

о. Наиболее «фф'ч.тивна предпосевная обработка семян с колько пониженными посевными качеств.'ми. по показателям энергии прорастания и всхожа ти.

7. Обработанные в магнитных полях семена овса и гороха отличаются дружностью вгход?2. мощностью листовой поверхности. г рым созреванием.

в. нналк'м структур» урожая и урожайнеети изучаемых культур показали, что в результате стимуляции семян магнит.¡ыми полями, урожайность основной продукции по отношении к контролю увеличилась на ¿1.7-24.02.

У. Оптимальный уровень магнитной индукции вызывает сокращение вегетационного .периода по гороху на 4 и овсу на 5 дн.ви.

10. Применение установки для обработки семян в магнитных полях окупает энергетические затраты, повышает коэффициент энергетической эффективности на 0,45-0.60 МДж/га,

! IЕ' Е Л Л 9 Ж п Н И У. ПРОИЗВОДСТВУ

1. Рекомендовать предпосевную обработку семян овса и гороха в магнитном поле на территории Северного Кавказа в зоне полного вектора напряженности геомагнитного поля в пределах 0.4(5-0.50 ! с.

2. Основные параметры эффективного воздействия магнитного поля:

- оптимальная величина магнитной индукции исследуемых культур составляет 30 м Тл:

- экспозиция семян в магнитном поле 8 сек;

- период зтлежки семян после обработки до посева 1 сутки.

3. Обработка семян е магнитном поле резко сокрашает период послеуборочного дозревания и значительно повышает всхожесть, особенно при хранении в неблагоприятных условиях.если сохранена их жизнеспособность.

4. За счет улучшения лабораторной всхожести семян норма высева овса на каждом гектаре снижается на 3.4-6.0 кг. гороха - на 17.5 - 20.0 кг при средних показателях проведенных исследований, а урожайность повышается на 21.7-24.0Х по отношения к контролю, увеличивая коэффициент энергетической эффективности на 0.45 -

0.60.Н /¡г/га.

5. Установки для обработки семян в магнитных полях просты и могут быть изготовлены в злектромастерских любого хозяйства по чертежам Ставропольской -государственной сельхозакадемии.

Но теие диссертации опубликованы следушзие работы:

1. Влияние магнитных полей на энергию проростания- и всхожесть зерновых культур // Особенности возделывания колосовых культур на Северном Кавказе: Сб.науч.тр. /Ставр. СХИ.- Ставрополь, 1992, - С.37-44 (в соавторстве)

2. Влияние магнитных полей на посевные качества семян, сельскохозяйственных культур// Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергетики в сельском х.огяйст-

ве: Сб.науч.тр./Ставр, СХИ,^ Ставрополь,1993,- С,66-68 (в соавторстве),

3, Влияние магнитного поля на биопотенциалы проростакщих семян гороха // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве 1 С5, науч, тр,/Стаер,СХИ - Ставрополь. 1993, - С.71-75 (в соавторстве).

4, Зависимость биопотенциалов прорастающих семян сельскохозяйственных культур от их посевных качеств // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве: Сб. науч. тр./ Ставроп. ГСХА,- Ставрополь. 1394. - С,56-62 (в соавторстве),

5, Влияние магнитных полей на физиологические и хозяйственные признаки овса и гороха //Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве: Сб. науч. тр./Ставроп. ГСХА,- Ставрополь,1995,- С.38-39

(в соавторстве).

6, Использование физических методов в повышении посевных и урожайных свойств полевых культур //Материалы научно-производственной конференции: Ставроп,ГСХА,- Ставрополь, 1995,- С,38-39

(в соавторстве).

3 30 Т/06, П-чс-Г-Xл,4996гг