Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние физических факторов и озоно-воздушного потока на посевные качества семян и урожайность корнеплодов сахарной свеклы
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "Влияние физических факторов и озоно-воздушного потока на посевные качества семян и урожайность корнеплодов сахарной свеклы"
На правах рукописи
доту*-
Данилов Дмитрий Владимирович
ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И ОЗОНО-ВОЗДУШНОГО ПОТОКА НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН И УРОЖАЙНОСТЬ КОРНЕПЛОДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
Специальность 06.01.01 - Общее земледелие
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
2 3 ДЕК 7019
Ставрополь - 2010
004618436
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ставропольский государственный аграрный университет»
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор
Стародубцева Галина Петровна
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор
Войсковой Александр Иванович
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Кувшинова Ирина Константиновна
Ведущая организация: ГНУ «Ставропольский
научно-исследовательский институт сельского хозяйства»
Защита состоится 30.12.2010 года в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.062.03. при ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» по адресу: 350017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12, ауд. № 3.
С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», с авторефератом - на сайте университета: http://www.stgau.ru.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью предприятия, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.
Автореферат разослан 30.11.2010 г.
Ученый секретарь —
диссертационного совета ^ЩьСи-п^^ А. П. Шутко
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур на основе использования современных технологий возделывания - основная задача сельскохозяйственного производства. Одним из путей решения этой задачи является воздействие на семена с помощью физических факторов и озоно-воздушного потока, так как последние не только способствуют повышению посевных качеств семян, но и приводят к подавлению патогенной микофлоры, а также исключают побочные отрицательные влияния на природу и человека, что, как известно, в наше время весьма актуально.
Цель н задачи исследований. Улучшение посевных и урожайных свойств семян сахарной свеклы с использованием физических факторов и озоно-воздушного потока.
Задачи исследовании:
1. Установить оптимальные режимы обработки семян сахарной свеклы физическими факторами и озоно-воздушным потоком.
2. В лабораторных условиях выявить влияние предпосевной обработки физических воздействий и озоно-воздушного потока на посевные качества семян сахарной свеклы, электрофизические параметры, обеспечивающие жизнедеятельность, водопо-глощение, электропроводность водной вытяжки и патогенную мико флору.
3. Обосновать использование прогнозирования урожайности сахарной свеклы на основании установленной величины органов проростков и всхожести семян, изменившихся под влиянием электромагнитных импульсов.
4. Дать экономическую оценку предлагаемым способам предпосевной обработки семян.
5. Эффективность предлагаемых способов предпосевной обработки семян проверить в полевых опытах.
Научная новизна результатов. Впервые в лабораторных и производственных условиях Ставропольского края изучено влияние физических факторов на посевные качества семян сахарной свеклы и их патогенную микофлору с использованием озона. Методом кондуктометри-ческого анализа определены оптимальные режимы и дозы изучаемых способов физических воздействий уже при предпосевной обработке, улучшающих посевные качества семян.
Предлагаются уравнения регрессии, позволяющие предварительно определить сроки сева каждой партии семян, а также произвести прогнозирование урожайности.
Достоверность полученных результатов подтверждается объемом лабораторных и полевых исследований, статистической обработкой результатов экспериментов, совпадением полученных данных с результатами других исследователей.
Практическая значимость работы. Полученные экспериментальные данные вносят вклад в решение теоретических и практических вопросов улучшения посевных качеств семян сахарной свеклы. Предлагаются режимы и дозы предпосевной обработки семян сахарной свеклы физическими воздействиями и озоном, положительно влияющими на посевные качества семян и урожайность сахарной свеклы. Рекомендуется ряд приборов для решения физико-технических проблем при создании новых технологий в агропромышленном комплексе страны.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на III Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК» (СтГАУ, апрель 2005 г.), региональной конференции Всероссийского совета молодых ученых и специалистов аграрного образования и научных организаций ЮФО (Ставрополь, февраль - март 2006 г.), 71-й ежегодной научно-практической конференции (СтГАУ, апрель 2006 г.), 71-й Всероссийской научно-практической конференции «Университетская наука - региону» (г. Ставрополь, март 2007 г.), IV Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе» (г. Ставрополь, апрель 2007 г.), 72-й ежегодной научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе» (г. Ставрополь, апрель 2008 г.), V Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых экологически чистых технологий в агропромышленном комплексе» (г. Ставрополь, апрель 2009 г.), региональной выставке «Агроуниверсал-2010» (г. Ставрополь, 17-19 марта).
Реализация результатов исследований. Производственные испытания предпосевной обработки семян сахарной свеклы импульсным электрическим полем и озоно-воздушным потоком проведены в СПК «Колхоз «Терновский», Труновского района, Ставропольского края, в 2006-2008 гг., о чем свидетельствуют прилагаемые акты внедрения.
Личный вклад автора. При участии автора разработана программа исследований, выполнены лабораторные и производственные опыты, обработаны экспериментальные данные.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных статей, в т. ч. 1 статья в журнале, реферируемом ВАК Министерства образования и науки РФ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 179 наименований, из них 18 иностранных, и 2 приложения. Общий объем диссертации 133 страницы, в том числе 37 рисунков и 7 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Условия п методы проведения исследований
Исследования проводились в 2005-2008 гг. в соответствии с планом НИР СтГАУ на 2006-2010 гг., раздел 1.1.3. Место проведения исследований: лабораторно-технический цикл - в учебно-научной испытательной лаборатории (УНИЛ) СтГАУ; полевые опыты проведены на черноземе обыкновенном в СПК «Колхоз «Терновский», Труновского района, Ставропольского края.
Объект исследования - семена сахарной свеклы сорта Крета, районированного для зоны умеренного климата Ставропольского края.
В ходе выполнения лабораторных исследований была проведена предпосевная обработка семян сахарной свеклы импульсным электрическим полем (ИЭП) на частотах от 21 до 300 Гц при времени отлежки обработанных семян до их закладки на проращивание от 0 до 9 суток и экспозиции от 10 до 200 минут, а также электромагнитным полем низкой частоты (16 Гц).
Предпосевная обработка семян сахарной свеклы озоно-воздушным потоком проводилась на лабораторном озонаторе и озонаторе «Озон 60П» при концентрации от 2,3 до 55 мг/м3 и времени отлежки обработанных семян до их закладки на проращивание от 0 до 9 суток, а также экспозиции от 3 до 15 минут, концентрация озона измерялась оптическим газоанализатором озона «Циклон-5.41».
В лабораторных условиях для оценки посевных качеств семян определялись следующие показатели:
- энергия прорастания, лабораторная всхожесть семян - ГОСТ 12038-84;
- интенсивность водопоглощения семенами сахарной свеклы -ГОСТ 13586.5-93;
- оценка семян сахарной свеклы на присутствие грибной инфекции - ГОСТ 12044-93 и по методике Н. А. Наумовой (1995 г.);
- удельная электропроводность водной вытяжки из семян РД 52.24.495-2005;
- прогнозирование влияния импульсного электрического поля на урожайность сахарной свеклы на основании величины органов проростков и всхожести семян по методике Ю. С. Ларионова, патент №3676 от 19.01.1995 г.;
- учет урожая корнеплодов проводили сплошным методом с учетной площади делянки. Образцы для химического анализа отбирали на учетных площадках. Содержание сухого вещества и сахаристость в корнеплодах определяли в соответствии с ГОСТ 17421-82. Статистическая обработка полученных данных проведена методом дисперсионного и корреляционного анализов (Б. А. Доспехов, 1985). Вычисления выполнены с использованием компьютерной программы Statistica 6 и SPSS;
- полевые опыты проводились в СПК «Колхоз «Терновский», Тру-новскош района, Ставропольского края, в зоне неустойчивого увлажнения. Сумма температур за вегетационный период составляла 3200-3400 °С, среднегодовое количество осадков 512 мм;
- технология выращивания сахарной свеклы соответствовала рекомендациям, принятым для зоны. Площадь опытной делянки составляла от 5 га до 40 га в разные годы проведения полевого опыта в производственных условиях.
Оценка экономической эффективности предпосевной обработки семян сахарной свеклы сорта Крета ИЭП выполнена в соответствии с методическими рекомендациями по расчету экономической эффективности сельскохозяйственного производства на основе технологических карт по ценам и расценкам в среднем за 2006-2008 гг.
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Воздействие импульсного электрического поля (ИЭП) на посевные качества семян сахарной свеклы сорта Крета
Для обработки семян в лабораторных условиях использовался высоковольтный импульсный генератор напряжения (рис. 1), состоящий из генератора (1), регулятора амплитуды напряжения выходного импульса (2), позволяющего задавать напряжение в пределах от 3 до 15 кВ, и регулятора частоты выходного импульса (3), позволяющего изменять частоту в пределах от 20 до 300 Гц, а также двух электродов (4), образующих между собой межэлектродное пространство, в которое помещались семена сахарной свеклы. Исследования показали, что эффективность воздействия импульсного электрического поля на семена сахарной свеклы зависит от частоты следования импульсов, приложенного напряжения, экспозиции и времени отлежки семян от обработки до закладки их на проращивание. В октябре 2006 года был проведен поисковый эксперимент. Энергия прорастания семян контрольного варианта составляла 42 %, всхожесть 55 %. Низкие посевные качества можно объяснить тем, что семена сахарной свеклы находились в состоянии покоя и у свежеубранных семян много «твердых».
Рисунок 1 - Высоковольтный импульсный генератор напряжения
Во всех опытных вариантах энергия прорастания и всхожесть (рис. 2а, 26) оказались выше, чем на контроле, превышая ее на 1-24 %.
«75 ' В 70 S.65-I §60-.355 &50 № о 4540 Экспозиция -♦-15 минут -85-30 минут 45 минут "9-60 МИНУТ -О-Контроль 85 I -♦- 15 1
80 / 7* А
75 • ^ 70 В 65 I 60 * / \ f "Г
Г sP* ч, А f1
Ч / \ \ А V -А- 45 минут 60 минут -о- Контроль
) < Si ¡X 4 ч h / ;;
( N d 1 ц \ \ со 50 45 40-
(f \ \ И t 1 \ S,
'г- -Я. -С L. -9— —[ ■Ч
5 о Пар амет ыобр або гки, CD ON Па заме тры С-Д збраб vO OTOi „кВ; f-Гц о о Ti. СЛ
Рисунок 2 - Влияние параметров ИЭП при обработке семян сахарной свеклы: а - на энергию прорастания; б - на всхожесть
Однако полученный результат не позволил сделать выводы об оптимальных режимах обработки, поэтому проведены повторные опыты в декабре 2006 года по предпосевной обработке ИЭП дражированных семян сахарной свеклы в более узком диапазоне (5,2; 180—14,9; 300 кВ; Гц) производительности установки в зависимости от экспозиции и времени от обработки семян до закладки их на проращивание, которое длилось от 0 до 9 суток. Семена контрольного варианта имели энергию прорастания 55 %, всхожесть 87 %.
У семян, заложенных на проращивание сразу после обработки ИЭП, во всех экспериментальных вариантах энергия прорастания оказались выше, чем на контроле (рис. За).
а б
Рисунок 3 - Влияние режимов обработки семян сахарной свеклы сорта Крета ИЭП без отлежки: а - на энергию прорастания; б - на всхожесть
По мере возрастания параметров ИЭП посевные качества семян улучшались, имея максимальные значения при параметрах ИЭП 10,7;270 кВ; Гц и экспозиции 80 минут. При экспозиции 80 минут энергия прорастания была существенно выше, чем на контроле, на 9 %, при 70 минутах на 8 %, при 60 минутах на 5 %, при 50 минутах обработки на 4 %.
Дальнейшее увеличение параметров ИЭП привело к снижению энергии прорастания семян сахарной свеклы на 2-3 %. Аналогичная зависимость получена и по всхожести семян (рис. 36).
При 3-суточной отлежке обработанных семян максимальное значение энергии прорастания получено при параметрах ИЭП 10,7; 270 кВ; Гц и экспозиции 80 минут: 75 %, или на 20 % выше, чем на контроле, а всхожесть у семян, обработанных в этом же режиме, существенно (НСР95= 1,3) на 7 % выше, чем на контроле (рис. 4а, б).
Влияние предпосевного воздействия ИЭП на семена сахарной свеклы, заложенных на проращивание через 6 и 9 суток, сохранялось, но абсолютные показатели энергии прорастания и всхожести семян были несколько ниже, чем у семян с отлежкой 0 и 3 суток. Таким образом, лучшие результаты по предпосевной обработке семян сахарной свеклы ИЭП получены при напряжении 10,7 кВ, частоте следования импульсов 270 Гц, времени обработки 80 минут и времени отлежки 3 суток.
С точки зрения современной теории о действии электромагнитных излучений на биологические объекты эти воздействия носят нелинейный характер, и живая клетка является энергоинформационной матрицей, способной воспринимать электромагнитные волны строго определенных индивидуальных частот.
}
4 \ х\
—— г ---А
Г" 1
Экспорт« -♦-йыикут
69 ыннут Сыпнут -*-$/) шшут (Сжтрош,
5ДД80 6Д.2Ю 8,2,240 10,7.270 14,9,300 Параметры обработки, кВ, Гц
5Д;180 6,1,210 8,2,240 10,7,270 14,9,300 Параметры обработки, кВ; Гц
а б
Рисунок 4 - Влияние режимов обработки семян сахарной свеклы ИЭП: а - на энергию прорастания; б - на всхожесть при времени отлежки обработанных семян 3 сут
Нами проведены исследования при обработке ИЭП фиксированными частотами от 21 до 300 Гц при времени отлежки обработанных семян 3 суток.
На рисунке 5 представлены результаты эксперимента на частотах следования импульсов ИЭП 21 и 270 Гц, на которых получены лучшие результаты повышения посевных качеств дражированных семян, имеющих энергию прорастания 52, а всхожесть 77 %.
обработки
Всхожесть
- -я- -Обработка
ИЭП
- «о- »Без
обработки
10 20 30 40 50 Й0 70 80 90 100110120
Экк ПОЗИЦИЯ, млк
Энергия прорастания
• Обработка иэп
-Без
обработки
Всхожесть
- Обработка ИЭП -и- - Без
обработки
20 30 40 50 60 70 $0 90 100110120 Экстояиши, мин
1г = 21Гц £=270 Гц
Рисунок 5 - Влияние экспозиции и частоты следования импульсов ИЭП на энергию прорастания и всхожесть семян сахарной свеклы
Анализ результатов позволил сделать вывод, что при увеличении частоты следования импульсов ИЭП экспозиция, необходимая для получения оптимального результата, уменьшается. Так, при частоте 21 Гц это 100 минут, а при частоте 270 Гц - 80 минут. Дальнейшее увеличение экспозиции нецелесообразно, так как посевные качества семян сахарной свеклы снижаются на 2-3 % по отношению к этому показателю при оптимальной экспозиции.
2.2. Влияние предпосевной обработки семян сахарной свеклы ИЭП на органы проростков и всхожесть семян
Воздействие ИЭП на семена особенно четко проявляется в начальных стадиях прорастания. Ю. С. Ларионовым (2002) предложена методика прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур на основании величины органов проростков и всхожести семян. Нами проведен опыт по определению длины корешка, ростка и всхожести семян сахарной свеклы, пророщенных в рулонах фильтровальной бумаги, обработанных ИЭП частотой 21 Гц при времени отлежки 3 суток. Лучший результат по этим показателям получен у семян, обработанных при экспозиции 100 минут. Всхожесть в этом варианте составляла 94,5 %, что существенно выше (НСР93 = 2,6), чем на контроле и других экспериментальных вариантах. В зависимости от экспозиции отношение длины ростка к длине корешка (табл. 1) колебалось в пределах от 0,56 до 1,2. В оптимальном варианте при экспозиции 100 минут отношение Р/К равнялось 0,95, то есть было близко к 1,
Таблица 1 - Влияние предпосевной обработки семян ИЭП на органы
проростка и всхожесть семян сахарной свеклы в зависимости от экспозиции (мин) при частоте Г = 21 Гц и времени отлежки 3 сут
Экспозиция, мин Всхжесть, % Урожайность, т/га Длина ростка (Р), см Длина корешка (К), см Р/К
1 65,4 30,8 5,6 6,3 0,88
60 2 71,2 34,4 4,6 7,2 0,64
* 3 68,2 32,5 5,3 6,6 0,80
о о 1 94,5 49,1 6,17 6,5 0,95
100 аз а, 2 95,7 49,8 5,75 6,61 0,87
d « 3 95,8 49,9 7,5 6,25 1,2
о С 1 67,6 32,2 4,2 7,3 0,57
120 2 70,8 34,2 4,9 7,4 0,66
3 72,7 35,4 5,4 7,5 0,72
* Представлено по 3 повторности из 10.
Наблюдаемая нами динамика влияния роста и развития проростков семян сахарной свеклы при воздействии на них ИЭП 21 Гц в широком интервале экспозиции от 10 до 120 минут показывает, что процесс воздействия ИЭП на ростовые процессы носит интегральный характер, с максимальной экспозицией 100 минут, при этом наблюдаются максимальные всхожесть семян, длина ростка и корешка. С точки зрения биорезонансного взаимодействия, являющегося основой действия ИЭП на клетки зародыша, это и есть та экспериментально найденная оптимальная дозировка обработки, которая может быть рекомендована хозяйству для конкретной партии семян.
Показатель Р/К отражает эволюционно-генетические подходы к пониманию формирования органов проростков и возможность управления их ростом и развитием в период возделывания сорта. Если отношение длины ростка к длине корешка меньше 0,8, то такие семена необходимо сеять в хорошо прогретую почву, т. е. позднее, при соотношении больше 1,2, в прохладную почву, при коэффициенте, близком к 1,0, посев следует осуществлять в оптимально принятые для данного сорта и культуры сроки.
Анализируя данные, представленные в таблице, можно сделать вывод, что семена, обработанные частотой 21 Гц, дадут максимальную урожайность при их обработке ИЭП экспозицией 100 минут и высевать их следует в оптимально принятые для данной зоны и данной культуры сроки.
Полученный вывод подтверждают и уравнения регрессии: У (вех. %) = 1,59Х + 16,45, где X - урожайность корнеплодов сахарной свеклы (достоверно работающая при всхожести выше 70 %).
У (дл. рост, см) = 5,21Х + 1,22, где X - отношение длины ростка к длине корешка (достоверно работающее при длине ростка не менее 5 см).
Совпадение оптимальных режимов обработки, определенных традиционными способами (рис. 5) и по величине проростков семян, позволяет использовать эту методику при подборе режимов предпосевной обработки семян.
2.3. Теоретический расчет энергетической дозы и оптимальной экспозиции обработки семян сахарной свеклы ИЭП
Источником высоковольтного электрического поля являлся генератор высоковольтных трапецеидальных импульсов напряжения, амплитуда которых изменяется в диапазоне (3-15) • 103 В, а частота следования от 21 до 300 Гц. В этом режиме работы генератора без внешней
нагрузки длительность импульсов т, длительность их фронта и среза т., х чрезвычайно малы и равнялись т = 5,4 • 10~9с, т, = 2 • 10~9с, х = 2,9Р- 10'9с.
ср '
На рисунке 6 в качестве примера представлены типичные зависимости посевных качеств (энергии прорастания и всхожести) семян сахарной свеклы сорта Крета от длительности времени обработки ИЭП, полученные экспериментально.
Экспозиция, мин
Рисунок 6 - Взаимозависимость энергии прорастания
и всхожести семян сахарной свеклы от длительности экспозиции ИЭП (f= 21 Гц, Етах = 500 кВ/м)
При частоте следования импульсов 21 Гц лучший результат получен при экспозиции 105 минут (рис. 6).
Энергетическая доза воздействия, в соответствии с нашими расчетами, пропорциональна времени обработки (to5p) и числу частотных составляющих спектра ИЭП
D(f' W = D0 • а • N = с • е0 • [Е_(т + а) ■ ф • to6p- N. (1)
Например, для f = 21 Гц, при Е0 = 0,2 В/м; to6p =105 минут = 6300 секунд; N = 2,5-106 из выражения (1) получаем оценку DrmT (f ■ to6p) = s 1,67 • 106(Дж/м2). Это значение дозы является, в определенном смысле, оптимальным для улучшения посевных свойств семян сахарной свеклы. Действительно, при D < Dojn, когда t*o6p < 105 минут, наблюдается возрастающий характер зависимостей (рис. 6). Это, по нашему мне-
нию, качественно отражает стимулирующее суммарное воздействие энергий частотных составляющих спектра ИЭП.
Оценив величину внешней энергии (\Ум ИЭП), облучающей каждое обрабатываемое семя, учитывая, что среднему диаметру семени свеклы ё = 3 мм соответствует площадь его поперечного сечения 8 = 7,1-10 6 м2, получили WJш= Б (Г • ) ■ Б = 12 Дж = 3 кал. Очевидно, что облучающая одно семя энергия ИЭП невелика, а ее воздействие, по-видимому, является катализатором процессов метаболизма семян, что приводит к улучшению их посевных свойств.
Из соотношения (1) также получаем, что для заданной величины Бопт = 1,67 • 106 Дж/м2 оптимальное время обработай 1:*о„р обратно пропорционально квадрату частоты повторения импульсов электрического поля
Р)
Используя выражение (2), можно в первом приближении рассчитать экспозицию обработки семян ИЭП, не проводя большого количества поисковых экспериментов.
2.4. Воздействие озоно-воздушного потока на посевные качества семян сахарной свеклы сорта Крета
Посевные качества непротравленных семян сахарной свеклы сорта Крета, обработанных озоно-воздушным потоком концентрацией 2,3 мг/м3 при экспозиции менее 9 мин, были ниже, чем на контроле.
Обработка семян экспозициями 12 и 15 мин повысила энергию прорастания и всхожесть семян по отношению к контролю несущественно на 0,5-5 % (рис. 7).
Концентрация ОВП<2>Эмг7к'|; г.цемя от лежки. 0 суг
Экслспгим, мин
Энерги тюиастати
06р»бот
обрюогщ
Всхожесть
• • ОбраЯотп
Кощсвтрация ОВП- 23 мг/ьг1; ърема отлеакя - 6 суг
Рисунок 7 - Зависимость посевных качеств семян сахарной свеклы от экспозиции при концентрации озоно-воздушного потока 2,3 мг/м3
Объяснить снижение посевных качеств семян сахарной свеклы сорта Крета, обработанных озоно-воздушным потоком (2,3 мг/м3) при кратких экспозициях, можно тем, что озон при такой концентрации стимулирует рост и развитие патогенной мико флоры, являющейся одним из основных отрицательных факторов, влияющих на прорастание семян сахарной свеклы и последующее развитие проростков из них.
При концентрации озона 35 мг/м3 и времени отлежки до закладки на проращивание 3 суток при экспозициях 6, 9,12,15 минут энергия прорастания была равна 78, 79,5, 80, 77 %, что существенно [(НСР = 1,7) на 8; 9,5; 10; 5 %] выше, чем на контроле (рис. 8).
Рисунок 8 - Влияние озоно-воздушного потока (35 мг/м3) на всхожесть и энергию прорастания семян сахарной свеклы
Аналогичные результаты получены и по всхожести. У опытных обработанных озоном семян этот показатель посевных качеств оказался существенно (на 4-12 %) выше (НСР = 1,78), чем на контроле.
Наиболее эффективно предпосевная обработка озоно-воздушным потоком концентрацией 35 мг/м3 сказалась на семенах, заложенных на проращивание через 6 и 9 суток. При экспозиции 12 минут энергия прорастания оказалась на 18-15, а всхожесть на 16 % соответственно выше, чем у необработанных озоно-воздушным потоком семян. У опытных обработанных озоно-воздушным потоком концентрацией 35 мг/м3 семян сахарной свеклы, заложенных на проращивание через 3-9 суток после обработки, независимо от времени отлежки до закладки их на прорастание, оптимальной оказалась экспозиция 12 минут (рис. 8).
У семян сахарной свеклы сорта Крета опытного варианта, заложенных на проращивание сразу после обработки озоно-воздушным потоком при концентрации 55 мг/м3 и экспозиции 9 минут, энергия
прорастания и всхожесть на 5 % выше, чем у семян сахарной свеклы контрольного варианта. Явно выраженной существенной зависимости посевных качеств семян сахарной свеклы от экспозиции не выявлено (рис. 9).
У семян сахарной свеклы сорта Крета, заложенных на проращивание через трое суток после обработки, энергия прорастания на 8 %, а всхожесть на 10 % выше, чем у семян контрольного варианта, при полном подавлении патогенной микофлоры в чашках Петри с прорастающими семенами.
Концептраци ОВП - 55 нг/м1; ьрема отлежки - 3 сут
- -.
.......1
Энергии прорастали« " ■ ■ О'эрчбогс;
со работ™ ВсЛигесТЪ ■ ■ •05рп6<ятг
Концентрация ОВП-55 мг/м5; время отлежки • 91'УТГ
3 Ь 9 12 Экспозиция, -¡ли
Энрегия прорастали
ОВП
-о-Б л
обработки
Всхожесть
■ "Обработка
ОВП
а *Бо обработки
Рисунок 9 - Зависимость посевных качеств семян сахарной свеклы от экспозиции при концентрации озоно-воздушного потока 55 мг/м3
У семян, заложенных на прорастание через 9 суток после обработки, энергия прорастания при экспозиции 9 минут на 5 %, а всхожесть на 7 % выше, чем у семян контрольного варианта. У семян сахарной свеклы, обработанных при экспозиции 15 минут, эти показатели оказались ниже, чем у семян, обработанных при экспозиции 9 минут.
Анализ полученных данных позволяет утверждать, что оптимальное время воздействия озоно-воздушного потока на посевной материал во всех опытах оказалось равным 9, а не 12 минутам, как при концентрации озона 35 мг/м3, то есть при увеличении концентрации озона экспозиция, необходимая для получения наибольшей эффективности от предпосевной обработки, уменьшается.
Объяснить столь резкое повышение посевных качеств семян можно тем, что, проникая в семенные покровы, озон увеличивает снабжение семян активными формами кислорода, позволяет повысить активность некоторых ферментов, ускорить процессы разложения сложных белков и крахмала на составляющие элементы, а также повышает способность семян поглощать воду (Шхалахов Р. С., 2005).
2.5. Влияние физических факторов на водопоглощение семян сахарной свеклы
Для поддержания жизненных процессов в любой клетке семени необходимо непрерывное поступление в нее водосолевых растворов, моносахаридов и др. низкомолекулярных соединений, которое осуществляется через биомембраны.
В 40-часовом лабораторном эксперименте с интервалом в 1 час нами исследовалась интенсивность водопоглощения необработанных семян и семян, обработанных импульсным электрическим полем (ИЭП) и озоно-воздушным потоком (ОВП) в оптимальных режимах. Установлено, что семена сахарной свеклы, подвергавшиеся воздействию импульсного электрического поля и озоно-воздушного потока, повысили интенсивность водопоглощения по сравнению с семенами контрольного варианта.
Наиболее интенсивно семена поглощают воду в течение первого часа: при исходной влажности 14,2 % содержание воды достигло, %: в контрольных семенах - 18,3, обработанных ИЭП -21,3, после предпосевной обработки озоно-воздушным потоком - 20,2 (табл. 2).
Разница между массой воды контрольного варианта, поглощенной в течение первого часа, достоверна и составила 3 % при НСРд. = 0,26 обработанными ИЭП и 1,9 % (НСР95 = 0,24) при стимулировании семян озоно-воздушным потоком. Далее скорость набухания практически не зависела от приемов предпосевной обработки (табл. 2).
Таблица 2 - Водопоглощение семенами сахарной свеклы (%) в связи с различными воздействиями при их предпосевной обработке
Вариант Время, ч
1 5 10 15 20 25 30 35 40
ИЭП 21,3 23,2 25,7 28,2 30,6 34,2 35,5 35,6 35,4
Озон 20,2 22,4 24,9 27,9 30,7 33,4 33,8 34,7 34,8
Без обработки 18,3 21,7 24,5 26,9 29,3 32,3 33,3 33,7 33,6
Достоверное представление о влиянии предпосевной обработки семян на водопоглощение можно выразить через показатель удельного водопоглощения, который рассчитывается по формуле
У = -100%,
т,
где хп^ - масса семян до замачивания; т2- масса семян после замачивания. 14
Из результатов исследований, представленных на рисунке 10, видно, что максимальным удельным водопоглощением за весь период наблюдения обладали семена сахарной свеклы, подвергшиеся воздействию ИЭП.
Рисунок 10 - Удельное водопоглощение семян сахарной свеклы в зависимости от вида предпосевной обработки
По мнению исследователей (Ксенз Н. В., Гукова Н. С., 2002), причиной увеличения влагопоглощающей способности семян является активизация диффузионного процесса через оболочку (мембрану) семени. При попадании семени в электрическое или магнитное поле оно поляризуется. Помещение поляризованного семени в воду приводит к появлению диссоционных сил, которые производят упругое растяжение семени. Причем абсолютная деформация растяжений семени пропорциональна напряженностям полей.
Механизм увеличения водопоглощения семян в магнитном и электрических полях может быть связан с уменьшением толщины мембраны вследствие растягивающих поляризационно-диссоционных сил и с увеличением межатомного расстояния, приводящего к увеличению коэффициента диффузии (Андреева Е. В., 2002).
2.6. Влияние обработка семян сахарной свеклы озоном на зараженность грибной инфекцией
Одним из факторов, ухудшающих качество свекловичных семян, является их инфекционность. Еще во время формирования семян зеленые ткани околоплодника заселяются различными патогенными микроорга-
низмами, возбудителями церкоспороза, фомоза, эризифоза, ржавчины и других. При созревании семян и уборке на усыхающие ткани околоплодника попадают споры или частицы мицелия сапрофитных грибов. Вредные микроорганизмы значительно снижают жизнеспособность семян, отрицательно влияют на энергию их прорастания и всхожесть. Для предохранения семян их обеззараживают фунгицидами.
Мы изучили возможность оздоровления семян сахарной свеклы путем их предпосевной обработки озоном. Семена обрабатывали озоново-воздушным потоком (ОВП) при концентрациях озона 2,3; 35; 55 мг/м3 (табл. 3).
Таблица 3 - Влияние обработки семян сахарной свеклы озоном на фитосанитарное состояние (время отлежки - 3 суток)
Михро организмы Количество колоний на 100 семян (шт.)
Без обработки (контроль) концентрация озона, мг/м3
2,3 35 55
(+) к контролю, % (-) к контролю, % (-) к контролю, %
Fusarium 35 36 2,8 18 48,6 20 42,8
Alternaria 100 100 0 27,8 72,2 44 56,0
Aspergillus 20 20 0 8 60,0 12 40,0
Penicillium 5 12 140,0 1,8 64,0 3 40,0
Mucor 8 11 37,5 0,5 93,8 2 75,0
Бактерии 2 6 200,0 1 50,0 2 0
Представленные в таблице 3 результаты свидетельствуют, что концентрация озона 2,3 мг/м3 не обладает фунгицидным воздействием на такие патогенные и условно патогенные грибы, как рр. Fusarium, Alternaría, Aspergillus. Более того, данная концентрация озона стимулировала, по сравнению с контролем, на 37,5-140,0 % размножение на семенах грибов рр. Penicillium и Mucor, а также бактерий.Увеличение концентрации действующего вещества до 35 мг/м3 снижает зараженность семян сахарной свеклы грибами рода Fusarium на 42,8 %, или в 1,8 раза. Наблюдается также значительное подавление условно патогенной и сапрофитной микофлоры. При увеличении концентрации ОВП до 55 мг/м3 отмечается наиболее сильное подавление микофлоры.
При концентрации ОВП 55 мг/м3 и 6-суточной отлежке развитие грибов рр. Penicillium и Mucor полностью прекращается. При дальнейшем хранении семян (на 9 сутки) освободившаяся экологическая ниша начинает заполняться грибами р. Fusarium и бактериями.
Таким образом, озон (сильный окислитель) уничтожает болезнетворные микроорганизмы, сосредоточенные на поверхности и внутри семян. За счет предотвращения роста и развития болезнетворной микофлоры создаются предпосылки для получения экологически чистой продукции, что способствует в дальнейшем уменьшению пестицидного прессинга на окружающую среду. Наилучшие результаты в плане оздоровления семян от патогенной, условно патогенной и сапрофитной микофлоры достигаются при обработке семян сахарной свеклы ОВП при концентрации озона 55 мг/м3 и времени отлежки 3-6 суток.
2.7. Влияние предпосевной обработки семян сахарной свеклы ИЭП и озоно-воздушпым потоком на электропроводность водной вытяжки из семян
Для оценки посевных качеств семян сельскохозяйственных культур используется физиологический параметр «выход электролитов» из семян. Считается, что, чем ниже удельная электропроводность водных вытяжек из семян, тем прочнее клеточные мембраны.
Результаты опыта по влиянию предпосевной обработки семян сахарной свеклы импульсным электрическим полем при частоте 270 Гц и амплитуде 15 кВ представлены на рисунке 11.
Рисунок 11 - Удельная электропроводность водной вытяжки семян сахарной свеклы, обработанных импульсным электрическим полем и озоно-воздушным потоком
Удельная электропроводность водной вытяжки в значительной степени зависела от экспозиции обработки семян: при 10 и 20 мин удельная электропроводность водной вытяжки из необработанных и обработанных семян составила 73-72 мСм/см. Увеличение экспозиции до 30, 40, 50, 60, 70, 80 мин снизило удельную электропроводность водной вытяжки из семян до 70, 58, 50, 45, 44, 45 мСм/см соответственно.
Анализ результатов влияния предпосевной обработки семян сахарной свеклы позволяет сделать вывод, что максимальному значению энергии прорастания и всхожести при 80 мин (рис. 5) соответствует минимальное значение (44 мСм/см) удельной электропроводности водной вытяжки, что свидетельствует об изменении проницаемости клеточных мембран и позволяет объяснить механизм влияния предпосевной обработки ИЭП на семена сахарной свеклы.
Удельная электропроводность водной вытяжки из семян сахарной свеклы, обработанных озоно-воздушным потоком (35 мг/м3), существенно зависит от экспозиции (рис. 8). При обработке семян в течение удельная 3 минут электропроводность водной вытяжки контрольного и изучаемого вариантов была равна и составила 55 мСм/см.
Минимальное значение электропроводности водной вытяжки из семян сахарной свеклы оказалось при экспозиции 9 мин и соответствовало максимальному значению энергии прорастания 52 % и всхожести 69 %, дальнейшее увеличение экспозиции резко увеличило удельную электропроводность водной вытяжки - до 65 мСм/см.
Общим недостатком всех существующих способов предпосевной обработки семян физическими факторами и озоном является сложность в определении оптимальных режимов воздействия, которые для каждой культуры и даже сорта подбираются эмпирически. В нашем представлении эти проблемы решаются методом учета выхода электролитов из семян.
2.8. Влияние физических факторов и озоно-воздушного потока на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы
Для оценки результатов лабораторных исследований по влиянию ИЭП и ОВП на посевные качества семян и их действию на полевую всхожесть, урожайность и сахаристость корнеплодов сахарной свеклы были проведены полевые опыты в СПК «Колхоз «Терновский», Тру-новского района, Ставропольского края, в 2006-2008 гг. по методике опытов в условиях производства (Доспехов Б. А., 1985).
Основываясь на результатах лабораторных испытаний, за трое суток до высева семян в поле обработку ИЭП проводили на частоте 270 Гц и
экспозиции 80 мин, озоно-воздушным потоком при экспозиции 12 мин и концентрации 35 мг/м3. В 2006 и 2007 гг. площадь опытной делянки составила 5 га, в 2008 г. 40 га.
Полевая всхожесть семян увеличивалась в годы исследований на 1-5 %, а в среднем за 2 года этот показатель увеличился при обработке семян ИЭП на 4 %, ОВП - 2 %. Урожайность корнеплодов сахарной свеклы в годы исследований на вариантах с обработкой ИЭП и ОВП была выше, чем на контроле и в среднем за 3 года была существенно выше на 3,5-3,9 т/га. Существенных различий между способами обработки нет (табл. 4).
Таблица 4 - Влияние предпосевной обработки семян импульсным электрическим полем (ИЭП) и озоно-воздушным потоком (ОВП) на полевую всхожесть семян и урожайность корнеплодов сахарной свеклы
Вариант Полевая всхожесть, % Урожайность, т/га
Год Средняя Год Средняя
2006 2007 2008 2006 2007 2008
Без обработки 92 91 90 91 49,5 48,7 53,4 50,5
ИЭП 96 94 95 95 53,4 51,8 58,1 54,4
ОВП 93 92 94 93 53,1 52,1 56,7 54,0
НСР95 = 2,7
Нами выполнена оценка влияния ИЭП и ОВП на сахаристость корнеплодов сахарной свеклы.
Установлено (табл. 5), что применяемые способы обработки семян сахарной свеклы повышают качество корнеплодов. Сахаристость на контроле 14,5 %, при обработке ИЭП и ОВП увеличилась на 0,8 и 0,4 %. Лучшим показателем по годам исследований и в среднем за 3 года получены при обработке семян сахарной свеклы ИЭП. Увеличился сбор сахара с 1 га при применении ИЭП на 1,0 т/га и ОВП - на 0,73 т/га.
Таким образом, на основании полевых опытов были подтверждены результаты лабораторных исследований по влиянию ИЭП и ОВП на посевные свойства семян сахарной свеклы и, как следствие, на урожайность и сахаристость сахарной свеклы.
Таблица 5 - Влияние предпосевной обработки семян импульсным электрическим полем (ИЭП) и озоно-воздушньш потоком (ОВП) на сахаристость корнеплодов сахарной свеклы и сбор сахара
Вариант Сахаристость, % Сбор сахара, т/га
Год Средняя Год Средний
2006 2007 2008 2006 2007 2008
Без обработки 12,6 15,3 15,5 14,5 6,24 7,45 8,33 7,34
ИЭП 13,4 16,2 16,3 15,3 7,16 8,39 9,47 8,34
ОВП 12,9 15,8 16,1 14,9 6,85 8,23 9,13 8,07
2.9. Экономическая эффективность
Сельскохозяйственные предприятия в настоящее время работают в условиях рыночной экономики и инфляции. Чистый дисконтированный доход определяется как сумма текущих эффектов за весь расчетный период, приведенный к начальному шагу (году, кварталу, месяцу), или как превышение интегральных результатов над интегральными затратами. Произведем расчет сметной стоимости оборудования и монтажа предложенной системы предпосевной обработки.
В хозяйствах Ставропольского края при обработке сахарной свеклы преимущество отдается химическим препаратам. Предложенный нами способ предпосевной обработки ИЭП позволяет повысить экологич-ность процесса обработки семян сахарной свеклы ИЭП и снизить загрязненность окружающей среды от использования ядохимикатов.
Таблица 6 - Экономическая эффективность предпосевной обработки семян сахарной свеклы импульсным электрическим полем (в среднем за 2006-2008 гг.)
Показатель Без обработки Обработка ИЭП
Урожайность, т/га 50,5 54,4
Денежная выручка с 1 га, руб. 33894 37542
Производственные затраты на 1 га, руб. 24756 25004
Себестоимость 1 т, руб. 1292 1044
Прибыль на 1 га, руб. 9138 12538
Рентабельность, % 35 51
Увеличение производственных затрат за счет предпосевной обработки покрывается ростом валового сбора корнеплодов, что позволяет снизить себестоимость 1 ц продукции на 248 руб. в среднем за 3 года, или на 10,2 % (табл. 6).
В результате предпосевной обработки семян сахарной свеклы импульсным электрическим полем увеличился размер прибыли в среднем за 3 года в расчете на 1 га на 3400 руб., при этом стоимость дополнительно полученной продукции с 1 га составила соответственно 4280 руб.
ВЫВОДЫ
1. Установлено, что при увеличении частоты следования импульсов ИЭП от 21 Гц до 270 Гц экспозиция, обеспечивающая оптимальный результат (увеличение энергии прорастания и всхожести), снижается соответственно от 100 до 80 мин, что получило теоретическое обоснование при расчете энергетической дозы и экспозиции.
2. Экспериментально установлены оптимальные режимы предпосевной обработки семян сахарной свеклы импульсным электрическим полем (ИЭП), обеспечивающие существенное повышение ее посевных качеств: 1 режим: частота следования импульсов 21 Гц, экспозиция 100 мин, время отлежки 3-6 сут; 2 режим: частота 270 Гц, экспозиция 80 мин, время отлежки 3-9 сут. При этом энергия прорастания семян увеличилась на 28-36 %, а всхожесть на 18-20 %.
3. Динамика роста и развития проростков и всхожесть семян сахарной свеклы при воздействии на семена ИЭП в интервале экспозиции 10-120 мин и частотах 21-300 Гц показывает, что процесс носит интегральный характер: оптимальная экспозиция соответствует максимальной всхожести семян, длине ростка и корешка. С точки зрения биорезонансного взаимодействия между действием ИЭП и клеткой зародыша экспериментально установлено оптимальное время обработки, равное 100 мин при частоте следования импульсов 21 Гц. Указанный режим предпосевной обработки семян может быть рекомендован хозяйствам для повышения урожайности сахарной свеклы в принятые для данной зоны сроки сева.
4. Предпосевная обработка семян в озоно-воздушном потоке с концентрацией 35 мг/м3 при экспозиции 12 мин и концентрацией 55 мг/м3 при экспозиции 9 мин существенно (на 18-19 %) повы-
шает энергию прорастания, всхожесть на 16-20 %, а также подавляет вредоносную микофлору. С увеличением концентрации озона экспозиция, необходимая для получения наибольшей эффективности от предпосевной обработки, уменьшается; низкая концентрация озона в потоке 2,3 мг/м3 стимулирует на поверхности семян рост грибов и ингибирует семена сахарной свеклы особенно к первому определению всхожести после обработки.
5. Озон в потоке уничтожает болезнетворные микроорганизмы на поверхности и внутри семян, выступающие первичным источником болезней сахарной свеклы. За счет предотвращения роста и развития микофлоры создаются предпосылки для получения экологически чистой продукции, что исключает в дальнейшем пестицидный прессинг на окружающую среду. Наилучшие результаты в плане оздоровления семян от патогенной, условно патогенной и сапрофитной микрофлоры достигаются при обработке семян сахарной свеклы ОВП при концентрации озона 35 мг/м3 и времени отлежки от 3 до 6 суток, при этом развитие грибов рр. Penicillium и Mucor прекращается полностью. На 9 сут хранения семян после их обработки ОВП освободившаяся экологическая ниша заполняется грибами р. Fusarium и бактериями.
6. Проницаемость клеточных мембран семян и, как следствие, электропроводность вытяжки из них могут служить показателем всхожести и силы роста семян. Высокая проводимость фильтратов из семян указывает на низкую полевую всхожесть. Электропроводность увеличивается из-за снижения активности клеточных мембран, повреждения плазмалеммы и образования свободных радикалов. В ходе эксперимента нами было определено, что наиболее интенсивно поглощается вода в течение первого часа. Семена сахарной свеклы всех вариантов опыта с исходной влажностью 14,2 %, через один час увеличили влажность контроля на 22,6 %, у семян, обработанных ИЭП - до 23,4 %, у семян после предпосевной обработки озоно-воздушным потоком - до 23,6 %.
7. Обработка семян сахарной свеклы ИЭП и ОВП способствует повышению урожайности корнеплодов на 3,5-3,9 т/га и сахаристости на 0,4-0,8 %, увеличивается сбор сахара с одного гектара.
8. Увеличение производственных затрат за счет предпосевной обработки покрывается ростом валового сбора корнеплодов, что позволяет снизить себестоимость 1 т продукции на 248 руб., прибыль с 1 га увеличивается на 3400 руб.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Для повышения посевных качеств семян сахарной свеклы рекомендуется использовать: а) импульсное электрическое поле ИЭП:
2. Для уменьшения заселенности семян сахарной свеклы токсино-генными грибами и бактериями рекомендуется их оздоравливать озоно-воздушным потоком при концентрации озона 55 мг/м3 и экспозиции 9 мин.
ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО:
Статьи в изданиях, реферируемых ВАК Министерства образования и науки РФ
1. Данилов, Д. В. Параметры импульсного электрического поля в технологии предпосевной обработки семян сахарной свеклы / Д. В. Данилов, Г. П. Стародубцева, В. И. Хайновский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2008. - № 6. -
2. Гурницкий, В. Н. Воздействие магнитного поля на семена растений [Текст] / В. И. Гурницкий, Д. В. Данилов // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе : сб. науч. тр. / Ставропольский ГАУ. -Ставрополь, 2005. - С. 111-114.
3. Гурницкий, В. Н. Воздействие магнитного поля на семена растений [Текст] / В. Н. Гурницкий, Д. В. Данилов // Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК : сб. науч. тр. по материалам III Российской научно-практической конференции / СтГАУ. - Ставрополь, 2005. - С. 111-113.
4. Гурницкий, В. Н. Влияние электромагнитных полей на семена сельскохозяйственных культур при предпосевной обработке
экспозиция время отлежки
частота следования импульсов
80; 100 мин; 3-6 сут; 21; 270 Гц;
б) озоно-воздушный поток: концентрация озона в штоке время отлежки экспозиция
35 мг/м3; 3-9 сут; 12 мин.
С. 7-9.
Статьи в других изданиях
[Текст] / В. Н. Гурницкий, Д. В. Данилов / КубГАУ. - Краснодар, 2006.
5. Гурницкий, В. Н. Воздействие импульсного электрического поля на посевные качества семян сахарной свеклы сорта Крета [Текст] / В. Н. Гурницкий, Г. П. Стародубцева, Д. В. Данилов // Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК : сб. науч. тр. - Ставрополь, 2007. - С. 348-349.
6. Стародубцева, Г. П. Воздействие импульсного электрического поля на посевные качества семян сахарной свеклы сорта Крета при экспозиции 120 минут [Текст] / Г. П. Стародубцева, Д. В. Данилов // Интегрированная защита сельскохозяйственных культур и фитосанитарный мониторинг в современном земледелии : сб. науч. тр. - Ставрополь, 2007. -С.295-297.
7. Данилов, Д. В. Влияние физических факторов и озоно-воздуш-ного потока на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы [Текст] / Д. В. Данилов // Современные ресурсосберегающие инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур: состояние и пути решения : сб. науч. тр. / СтГАУ. - Ставрополь, 2010. - С. 95-99.
8. Данилов, Д. В. Влияние физических факторов на водный режим семян сахарной свеклы [Текст] / Д. В. Данилов // Новые технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности с использованием электрофизических факторов и озона : сб. науч. тр. / СтГАУ. - Ставрополь, 2010. - С. 24-26.
9. Данилов, Д. В. Фитосанитарное состояние семян сахарной свеклы / Д. В Данилов, А. П. Шутко [Текст] // Новые технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности с использованием электрофизических факторов и озона: сб. науч. тр. / СтГАУ. -Ставрополь, 2010. - С. 26-30.
Подписано в печать 22.11.2010. Формат 60x84 '/,.. Гаршнура «Тайме». Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1. Тираж 100. Заказ № 518.
Отпечатано в типографии издательско-полиграфического комплекса СтГАУ «АГРУС», г. Ставрополь, ул. Мира, 302.
Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Данилов, Дмитрий Владимирович
ВВЕДЕНИЕ.
1. ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И ОЗОНО-ВОЗДУШНОГО ПОТОКА НА ПОСЕВНЫЕ И УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР.
1.1. Влияние предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур физическими факторами на их посевные и урожайные качества.
1.2. О механизме действия физических факторов на семена.
1.3. Использование озоно-воздушного потока для повышения посевных качеств семян сельскохозяйственных культур.
1.4. Использование электрофизических методов для оценки посевных качеств семян.
2. МАТЕРИАЛ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Объект исследования.
2.2. Методика проведения лабораторных исследований.
2.3. Методика предпосевной обработки семян сахарной свеклы физическими факторами и озоно-воздушным потоком.
2.3.1. Методика предпосевной обработки семян сахарной свеклы импульсным электрическим полем.
2.3.2. Методика предпосевной обработки семян сахарной свеклы низкочастотным электромагнитным полем.
2.3.3. Методика предпосевной обработки семян озоно-воздушным потоком.
2.4. Установки, используемые при проведении исследований.
2.4.1. Установка для предпосевной обработки семян импульсным электрическим полем.
2.4.2. Установка для предпосевной обработки семян импульсным электрическим полем в производственных условиях.
2.4.3. Установки для озоно-воздушной обработки семян.
2.5. Методика проведения производственного опыта.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН САХАРНОЙ СВЕКЛЫ ФИЗИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ И ОЗОНО-ВОЗДУШНЫМ ПОТОКОМ.
3.1. Воздействие импульсного электрического поля (ИЭП) на посевные качества семян сахарной свеклы сорта Крета.
3.1.1. Результаты по предпосевной обработке семян сахарной свеклы электромагнитным полем низкой частоты.
3.2. Влияние предпосевной обработки семян сахарной свеклы ИЭП на органы проростков и всхожесть семян.
3.3. Теоретический расчет энергетической дозы и оптимальной экспозиции обработки семян сахарной свеклы ИЭП.
3.4. Воздействие озоно-воздушного потока на посевные качества семян сахарной свеклы сорта Крета.
3.5. Влияние обработки семян сахарной свеклы озоном на зараженность грибной инфекцией.
3.6. Влияние физических факторов на водопоглощение семян сахарной свеклы.
3.7. Влияние предпосевной обработки семян сахарной свеклы ИЭП и озоно-воздушным потоком на электропроводность водной вытяжки из семян.
3.8. Влияние физических факторов и озоно-воздушного потока на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы.
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УЛУЧШЕНИЯ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН САХАРНОЙ СВЕКЛЫ.
ВЫВОДЫ.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние физических факторов и озоно-воздушного потока на посевные качества семян и урожайность корнеплодов сахарной свеклы"
Сельское хозяйство России в настоящее время является важной составной частью экономики государства. В нем сконцентрировано 13% основных производственных фондов, 14% трудовых ресурсов, производится около 6 % валового внутреннего продукта.
Проблемы сельского хозяйства на современном этапе развития требуют нового научного подхода к их решению на основе внедрения новейших достижений науки, техники и передовой практики на основе радикальных изменений производственно - экономических отношений в обществе. Перед специалистами и учеными стоит важнейшая задача в увеличении производства продукции растениеводства (Д.А. Нормов, и Д.А. Овсянников, 2008), в том числе сахарной свеклы.
Сахарная свекла относится к числу наиболее высокоурожайных сельскохозяйственных культур, занимая по общему сбору продукции с единицы площади среди полевых культур одно из первых мест. В последние годы в нашу страну все больше ввозится импортных семян, прошедших предпосевную обработку. Они хорошо зарекомендовали себя, однако имеют очень высокую стоимость. Свекла, выращенная из импортных семян, отличается от отечественных и сроками хранения. В связи с этим необходимо искать недорогие, но эффективные способы предпосевной обработки отечественных семян, которые позволят довести их посевные качества до уровня I посевного стандарта.
Отечественные и зарубежные ученые разработали много способов, позволяющих в той или иной степени достичь повышения качества посевного материала, используя современные технологии предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур, такие как физические факторы, биологические и химические препараты.
Современное состояние науки позволяет уделять особое внимание экологически чистым методам обработки семян с целью защитностимулирующего воздействия. В настоящее время ведутся работы по созданию новых электрофизических и биологических методов воздействия на семена. Планируется найти оптимальные и универсальные методы, действующие как защитно-стимулирующие, не уступающие ядохимикатам или позволяющие сократить их использование, что бы уменьшить остаточное количество ядохимикатов и гербицидов. Уменьшение загрязнения химическими препаратами - это главное требование времени, которое относится ко всей сфере обитания животных организмов, в том числе и человека (И.Ф. Бородин (2007), Ф.И. Бобрышев, и др. (1995), A.B. Брыкалов, и Е.С. Романенко (1999), Г.П. Стародубцева, и др. (2006)).
Повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет улучшения посевных качеств семян используется недостаточно. Как в России, так и в других странах ведутся поиски новых, нетрадиционных методов защиты растений от вредителей и болезней, улучшения посевных качеств семян и повышения адаптивности культуры к неблагоприятным факторам внешней среды. В связи с этим большой интерес представляют физические способы предпосевной обработки семян: электростатическим полем, полем коронного разряда, электромагнитными полями, радиационным облучением, сверхвысокими частотами миллиметрового диапазона, лазерным излучением и т.д.
В настоящее время применяется более сорока физических методов воздействия на семена с целью их стимуляции, приводящих к повышению всхожести и энергии прорастания, усилению фотосинтетической активности, повышению деятельности ферментов и окислительно-восстановительных процессов в обмене веществ, что приводит к усилению роста и развития растений, к изменению их биохимического состава, часто к улучшению качества продукции, ускорению созревания на два-три дня, увеличению урожайности на 15-30 % (А. В. Худяков, и др. (2004), A.A. Шевченко, и др. (2004), A.B. Будаговский (2006)).
Внимание многих исследователей привлекает электромагнитная обработка, не требующая дорогостоящего оборудования, легко стыкующаяся с современными агротехническими приемами, практически безопасная для обслуживающего персонала и посевного материала (в сравнении с химической обработкой) и дающая весьма ощутимые положительные результаты (И.Ф. Бородин, 1995).
Сопоставление данных, полученных разными исследователями, показывает, что предпосевная обработка семян физическими факторами в оптимальной дозе способна улучшать посевные качества семян, активизирует развитие растения на самых ранних этапах онтогенезиса, сокращая время между посевом и появлением всходов. При этом многими авторами отмечается улучшение качества продукции: содержание сахара, крахмала, масел и других веществ (Г.П. Стародубцева, и др., 2007).
Сахарная свекла - важнейшая техническая культура, возделываемая для получения сахара и корма животным. Современные сорта сахарной свеклы содержат в корнеплодах в среднем 17-19 % сахара. В 4100 кг корнеплодов сахарной свеклы содержится 26 кормовых единиц и 1,2 кг перевариваемого протеина, 0,5 - кальция и 0,5 кг фосфора. В урожае корнеплодов и листьев, получаемом с 1 га, содержится 10500 кормовых единиц.
Велико и агротехническое значение сахарной свеклы. Требуя глубокой обработки почвы, внесения удобрений и тщательного ухода за посевами, она является ценным предшественником для многих сельскохозяйственных культур и повышает общую продуктивность полевых севооборотов.
Реализация национального проекта РФ «Развитие АПК» в масштабах страны и любого региона начинается с сортовых семян, а именно с технологических приемов управления их урожайными свойствами, поскольку урожайность возделываемых культур и сортов является основой эффективности всей сельскохозяйственной отрасли.
Таким образом, разработка и исследование экологически чистых способов повышения урожайности сахарной свеклы является актуальной народнохозяйственной задачей.
Из проведенного нами анализа литературных источников, можно сделать вывод о необходимости дальнейшего проведения исследований по улучшению посевных, физиологических и биологических качеств семян сахарной свеклы.
Актуальность темы
Повышение урожайности сельскохозяйственных культур на основе использования современных технологий возделывания — основная задача сельскохозяйственного производства. Изучение и применение на практике эффективных способов решения этой задачи с помощью воздействия на семена физическими факторами и озоно-воздушным потоком, способствующих повышению урожайности сельскохозяйственных культур, являющихся экологически чистыми и не обладающих отрицательными побочными воздействиями на природу и человека, является актуальным.
Цель работы: Улучшение посевных и урожайных свойств семян сахарной свеклы с использованием физических факторов и озоно-воздушного потока.
Задачи исследования:
1. Установить оптимальные режимы обработки семян сахарной свеклы физическими факторами и озоно-воздушным потоком.
2. В лабораторных условиях выявить влияние предпосевной обработки физических воздействий и озоно-воздушного потока на посевные качества семян сахарной свеклы, электрофизические параметры, обеспечивающие их жизнедеятельность, водопоглощение, электропроводность водной вытяжки и патогенную микофлору.
3. Обосновать использование прогнозирования урожайности сахарной свеклы на основании установленной величины органов проростков и всхожести семян, изменившихся под влиянием электромагнитных импульсов.
4. Дать экономическую оценку предлагаемым способам предпосевной обработки семян.
5. Эффективность предлагаемых способов предпосевной обработки семян проверить в полевых опытах.
Практическая значимость работы. Полученные экспериментальные данные вносят вклад в решение теоретических и практических вопросов улучшения посевных качеств семян сахарной свеклы. Предлагаются режимы и дозы предпосевной обработки семян сахарной свеклы физическими воздействиями и озоном, положительно влияющими на посевные качества семян и урожайность культуры. Рекомендуется ряд приборов для решения физико-технических проблем при создании новых технологий в агропромышленном комплексе страны.
Реализация результатов исследований. Производственные испытания предпосевной обработки семян сахарной свеклы импульсным электрическим полем и озоно-воздушным потоком проведены в СПК «Колхоз «Терновский»» Труновского района Ставропольского края в 20062008 гг., о чем свидетельствуют прилагаемые акты внедрения.
Личный вклад автора. При участии автора разработана программа исследований, выполнены лабораторные и производственные опыты, обработаны экспериментальные данные
Апробация работы. Результаты исследований доложены на III Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК» (СтГАУ, апрель 2005 г.), Региональной конференции Всероссийского совета молодых ученых и специалистов аграрного образования и научных организаций ЮФО (Ставрополь, февраль - март 2006 г.), 71-ой ежегодной научно-практической конференции (СтГАУ, апрель 2006 г.), 71-ой Всероссийской научно-практической конференции «Университетская наука - региону» (г. Ставрополь, март 2007 г.), IV Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе» (г. Ставрополь, апрель 2007 г.), 72-ой ежегодной научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе» (г. Ставрополь, апрель 2008 г.), V Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых экологически чистых технологий в агропромышленном комплексе» (г. Ставрополь, апрель 2009 г.), Региональной выставке «Агроуниверсал-2010 » 17-19 марта, в г. Ставрополе.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных статей, в т. ч. 1 статья в журнале, реферируемом ВАК РФ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 179 наименований, из них 18 иностранных, и 2 приложений. Общий объем диссертации 138 страниц, в том числе 38 рисунков и 8 таблиц.
Заключение Диссертация по теме "Общее земледелие", Данилов, Дмитрий Владимирович
выводы
1. Установлено, что при увеличении частоты следования импульсов ИЭП от 21 Гц до 270 Гц экспозиция, обеспечивающая оптимальный результат (увеличение энергии прорастания и всхожести), снижается, соответственно, от 100 до 80 мин., что получило теоретическое обоснование при расчете энергетической дозы и экспозиции.
2. Экспериментально установлены оптимальные режимы предпосевной обработки семян сахарной свеклы импульсным электрическим полем (ИЭП), обеспечивающие существенное повышение их посевных качеств: 1 режим: частота следования импульсов 21 Гц, экспозиция 100 мин., время отлежки 3-6 сут.; 2 режим: частота 270 Гц, экспозиция 80 мин., время отлежки 3-9 сут. При этом энергия прорастания семян увеличилась на 28-36 %, а всхожесть на 18-20%.
3. Динамика роста и развития проростков и всхожесть семян сахарной свеклы при воздействии на семена ИЭП в интервале экспозиции 10-120 мин. и частотах 21-300 Гц показывают, что процесс носит интегральный характер: максимальная экспозиция соответствует максимальной всхожести семян, длине ростка и корешка. С точки зрения биорезонансного взаимодействия между действием ИЭП и клеткой зародыша, экспериментально установлено оптимальное время обработки, равное 100 мин. при частоте следования импульсов 21 Гц. Указанный режим предпосевной обработки семян может быть рекомендован хозяйствам для повышения урожайности сахарной свеклы в принятые для данной зоны сроки сева.
4. Предпосевная обработка семян в озоно-воздушном потоке с
3 3 концентрацией 35 мг/м при экспозиции 12 мин. и концентрацией 55 мг/м при экспозиции 9 мин. существенно (на 18-19 %) повышает энергию прорастания, всхожесть на 16-20 %, а также подавляет вредоносную микофлору. С увеличением концентрации озона экспозиция, необходимая для получения наибольшей эффективности от предпосевной обработки, юз уменьшается; низкая концентрация озона в потоке 2,3 мг/м стимулирует на поверхности семян рост грибов и ингибирует семена сахарной свеклы особенно к первому определению всхожести после обработки.
5. Озон в потоке уничтожает болезнетворные микроорганизмы на поверхности и внутри семян, выступающие первичным источником болезней сахарной свеклы. За счет предотвращения роста и развития микофлоры создаются предпосылки для получения экологически чистой продукции, что исключает в дальнейшем пестицидный прессинг на окружающую среду. Наилучшие результаты в плане оздоровления семян от патогенной, условно патогенной и сапрофитной микофлоры достигаются при обработке семян сахарной свеклы ОВП при концентрации озона 35 мг/м3 и времени отлежки от 3 до 6 сут., при этом развитие грибов pp. Pénicillium и Mucor прекращается полностью; на 9-е сутки хранения семян после их обработки ОВП освободившаяся экологическая ниша заполняется грибами р. Fusarium и бактериями.
6. Проницаемость клеточных мембран семян и, как следствие, электропроводность вытяжки из них могут служить показателем всхожести и силы роста семян. Высокая проводимость фильтратов из семян указывает на низкую полевую всхожесть. Электропроводность увеличивается из-за снижения активности клеточных мембран, повреждения плазмалеммы и образования свободных радикалов. В ходе эксперимента нами было определено, что наиболее интенсивно поглощается вода в течение первого часа. Семена сахарной свеклы всех вариантов опыта с исходной влажностью 14,2 %, через один час увеличили влажность контроля на 22,6 %, у семян, обработанных НЭП, - до 23,4 %, у семян после предпосевной обработки озоно-воздушным потоком - до 23,6 %.
7. Обработка семян сахарной свеклы ИЭП и ОВП способствует повышению урожайности корнеплодов на 3,5-3,9 т/га и сахаристости на 0,40,8%, увеличивается сбор сахара с одного гектара.
8. Увеличение производственных затрат за счет предпосевной обработки покрывается ростом валового сбора корнеплодов, что позволяет снизить себестоимость 1 т продукции на 248 руб., прибыль с 1 га увеличивается на 3400 руб.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Для повышения посевных качеств семян сахарной свеклы рекомендуется использовать: а) импульсное электрическое поле ИЭП: экспозиция 80; 100 мин.; время отлежки 3-6 сут; частота следования импульсов 21; 270 Гц; б) озоно-воздушный поток: 7 концентрация установки 35 мг/м ; время от обработки до посева 3-9 сут; экспозиция 12 мин.
2. Для уменьшения заселенности семян сахарной свеклы токсиногенными грибами и бактериями рекомендуется их оздоравливать озоно-воздушным потоком при концентрации озона 55 мг/м и экспозиции 9 мин.
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Данилов, Дмитрий Владимирович, Ставрополь
1. А. С. 1152540 СССР. МКИ3. Устройство для обработки посевного материала / Н. Ф. Батыгин и др.. (СССР). - № 3476113/30-15 ; заявл. 26.07.82; опубл. 30.04.85, Бюл. № 16. - 2 С.
2. А. С. 11802976 СССР. МКИ3. Способ предпосевной обработки семян и устройство для его осуществления / Х.К. Давыдбаем, В.В. Дьячков, К.В. Бахромов, Г.Д. Даминов (СССР). № 4808250/30-15 ; заявл. 08.20.90; опубл. Б.н. 1993, Бюл. № 11.-2 С.
3. А. С. 1486075 СССР. МКИ .Устройстводля предпосевной обработки семян / С.Д. Кутис, Т.Л. Кутис (СССР). № 4245078/30-15 ; заявл. 15.08.87 ; опубл. Б.н.1989, Бюл. № 22. - 2 С.
4. Абрамов, Н.В. Изучение действия электрофизических факторов на биологические объекты Текст. / Н.В. Абрамов // Электронная обработка материалов. 1980. - № 5. - С. 57-59.
5. Агеев, В.В. Корневое питание сельскохозяйственных растений : учебн. пособ. для студ. вузов агроном, спец. Текст. / В. В. Агеев. — Ставрополь, 1996. С. 134.
6. Азарова, Е.П. К механизму действия магнитного поля на семена Текст. / Е.П. Азарова, А.П. Салей // Пробл. Интродукции и экологии Центр. Черноземья. Воронеж, 1997.-С. 107-109.
7. Александров, В.Я. Реактивность клеток и белков Текст. /
8. B.Я. Александров. -М.: Наука, 1985. 318 С.
9. Александров, В.Я. Клетки, макромолекулы и температура Текст. / В .Я. Александров. М.: Наука, 1975. - 329 С.
10. Арбер, С.А. О механизме биологического действия электромагнитного поля на клетку Текст. / С.А. Арбер, В.Р. Файтельберг-бланк // Электронная обработка материалов. -1974, №3. С. 67-70.
11. Аристова, H.A., Пискарев, И.М. //Теоретические основы химической технологии Текст. 2003. Т. 37. № 2.
12. Батыгин, Н.Ф. Перспективы использования факторов воздействия в растениеводстве / Н.Ф. Батыгин, С.М. Потапова, Т.С. Кортава. М., 1978.-55 С.
13. Батыгин, Н.Ф. Комплексная оценка процесса воздействия электромагнитного поля высокой частоты на семена Текст. /Н.Ф. Батыгин,
14. C.И. Ушакова, Н.Д. Никонова // Применение энергии высоких и сверхвысоких частот в технологических процессах сельскохозяйственного производства : тез. докл. Челябинск, 1983. - С. 71.
15. Беляков, М.В. Зависимость параметров прорастания семян от качественных и количественных характеристик излучения при предпосевнойобработке Текст. / М.В. Беляков // Аспирант и соискатель. 2005. - №6. -С. 17-19.
16. Библь, Р. Цитологические основы экологии растений Текст. / Р. Библь. -М.: Мир, 1965.-463 С.
17. Благовещенский, А.В. Биохимические основы эволюционного процесса у растений Текст. /А.В. Благовещенский. М.: Изд-во АН. СССР, 1950. -271 С.
18. Блонская, А.П. Влияние электрического поля на биопотенциалы в проростках и растениях пшеницы Текст. /А.П. Блонская, В.А. Окулова / Науч. тр./ ЧИМЭСХ. 1976. - вып.109. - С. 81-83.
19. Блонская, А.П. К вопросу механизма воздействия электрического поля на семена Текст. /А.П. Блонская, В.А. Окулова // Науч. тр./ ЧИМЭСХ. -1977. -вып.121. С. 32-35.
20. Бобрышев, Ф.И. Эффективные способы предпосевной обработки семян Текст. / Ф.И. Бобрышев, Г.П. Стародубцева, В.Ф. Попов // Земледелие. -2000.-№3.-С. 45.
21. Бородин, И.Ф. Развитие электротехнологии в сельскохозяйственном производстве Текст. / И.Ф. Бородин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1983. - № 6. - С. 27-31.
22. Бородин, И.Ф. Электрофизические способы стимуляции роста растений Текст. / И.Ф. Бородин, К.Н. Щербаков // Техника в сельском хозяйстве. -1998, №5,-С. 35-36.
23. Бородин, И.Ф. Нанотехнологии в сельском хозяйстве Текст. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2005. - №10. - С. 2-5.
24. Бородин, И.Ф. Состояние нанотехнологических разработок в мире и в сельском хозяйстве России Текст. // Материалы научно-техническогосеминара «Наноэлектротехнологии в сельском хозяйстве»/ Московский ГАУ. -М, 2007.-С. 3-18.
25. Бородин, И.Ф. Обработка семян сельскохозяйственных культур электромагнитным полем Текст. // Сб. науч. тр./ Россельхозакадемия. — М, 1995.-С. 52-53.
26. Бродский, В.З. Введение в факториальное планирование эксперимента Текст. / В.З. Бродский. М.: Наука, 1976. - 203 С.
27. Брыкал ов, A.B. Разработка комплексной безотходной технологии получения биорегулятора роста и биогумуса Текст. / A.B. Брыкал ов, Е.С. Романенко //Химизация растениеводства и вопросы экологии: Сб. науч. тр. / СГСХА. Ставрополь, 1999. - С. 12-16.
28. Брыкалов, A.B. Биогумус высокоэффективное удобрение Текст. / A.B. Брыкалов, Е.С. Романенко // Земледелие. - 1999, №5. - С. 38.
29. Будаговский, A.B. Лазерная стимуляция функциональной активности сельскохозяйственных растенийм // автореф. дис. канд. техн. наук. МГАУ. -Москва, 2006.-37 С.
30. Влияние электрических полей на регенерационные процессы и гормональную систему картофеля в условиях in vitro Текст. / H.H. Третьяков и др. // Известия ТСХА. 2006. - Вып. 2. - С. 84-96.
31. Вознесенский, В.А. Статические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях Текст. / В.А, Вознесенский М.: Финансы и статистика, 1981.-259С.
32. Воробьев, В.И. Физико-математические и биологические проблемы действия электромагнитных полей Текст. / В.И. Воробьев- М.:ВСНО, 1975.- 117 С.
33. Высокие технологии надежный способ повышения урожая Электронный ресурс. / В.П. Тучный [и др.] // Пятая Междунар. конф. (Опубликовано: 22.08.2006). - Электрон, дан. - М.: АПК-информ, 2006. -Режим доступа: http://www.ark-inform.com. - Загл. с экрана.
34. Габриелян, Ш.Ж. Влияние магнитных полей на посевные качества и урожайность зерновых культур Текст. / Ш.Ж. Габриелян // Дис. к.с.-х.н-Ставрополь, 1996. -156 С.
35. Годунов, В.А. Влияние предпосевной обработки семян магнитными и электрическими полями на рост Текст. / В.А. Годунов, В.П. Власов, Г.Г. Фаян // Науч. тр. / Кубан. с.-х. ин.-т. -1975. вып. 98. - С. 90-92.
36. Гольдман, Р. Б. Комбинированное воздействие электромагнитных полей низкой и высокой частоты на семена риса Текст. / Гольдман Р.Б. // автореф. дис. канд. техн. наук. Краснодар, 2002. - 19 С.
37. Григорьев, Ю.Г. Отдаленные последствия биологического действия электромагнитных полей Текст. / Ю.Г. Григорьев // Радиационная биология. Радиоэкология. Воронеж, 2000. - Т. 40, вып. 2. - С. 217-225.
38. Гриценко, В.В. Семеноведение полевых культур Текст. / В.В. Гриценко, З.М. Калошина.- М:. Издательство «Колос», 1972.-216 С.
39. Гробстайн, К. Теория систем и биология: точка зрения, теоретика Текст. / К. Гробостайн // Системные исследования. М.: Наука, 1970. - С. 137.
40. Гродзинский, Д.М. Формирование радиобиологических реакций высших растений Текст. / Д.М. Гродзинский, И.Н. Гудков // Материалы I Всесоюз. Радиобиолог. Съезда. : тез. докл. Пущино, 1989. - Т. 2. -С. 278-279.
41. Гунар, И.Н. Проблема раздрожимости растений и ее значение для дальнейшего развития физиологии растений Текст. / И.Н. Гунар. М., 1953.-С. 97.
42. Гурницкий, В.И. Воздействие магнитного поля на семена растений Текст. / В.Н. Гурницкий, Д.В. Данилов // Сб. науч. тр. / Ставропольский ГАУ. 2005: Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. - С. 111-114.
43. Дорохов, Г.П. Перспективы применения электромагнитных полей в растениеводстве Текст. / Г.П. Дорохов, Н.И. Боголепова. Алма-Ата, 1984. -58 С.
44. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) Текст. / Б.А. Доспехов. -5-е изд., доп. М.: Агропромиздат, 1985. - 351 С.
45. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) Текст. / Б.А. Доспехов М.: Колос, 1973.-336 С.
46. Игнатьев, Л.А. Роль физиологической активности растений в адаптивном повышении жароустойчивости Текст. /Л.А. Игнатьев // Сиб. отд.: АН СССР, 1973. вып.5, №4. - С. 43-57.
47. Ижик, Н.К. К вопросу об оценке качества всходов Текст. / Н.К. Ижик // Науч. тр. /Харьков. СХИ. 1984. -т. 308. -С. 88-91.
48. Изаков, Ф.Я. Влияние обработки семян электрическим полем на посевные качества в ряде поколений Текст. /Ф.Я. Изаков В.А. Окулова // Науч. тр. / ЧИМЭСХ. -1968. вып.31. - С. 65-70.
49. Казакович, Е.Д. Биохимия зерна и продуктов его переработки Текст. / Е.Д. Казакович В.Л. Кретович -М.: Агропромиздат, 1989. 368 С.
50. Каменир, Э.А. Комплексное применение электрических полей в системах подготовки семян Текст. / Каменир Э.А.// автореф. дис. д-ра техн. наук. -Челябинск, 1988.-53 С.
51. Клюка, В.И. Опыт применения градиентного магнитного поля для предпосевной обработки семян сои Текст. / В.И. Клюка // науч. тр./ Куб.ГАУ. 1995. - Вып. 344. - С. 80-87.
52. Колесников, Е.В. Создание системы техникоэкономических расчетов и средств для обеспечения максимальной эффективности электротехнологических процессов и установок Текст. / автореф. дис. докт. техн. наук. Саратовский ГТУ. - Саратов, 2006. — 36 С.
53. Крон, Р.В. Технология улучшения посевных качеств семян злаковых культур с использованием электромагнитных полей Текст.: / Р.В. Крон // Дис. к.т.н. Ставрополь, 1998. - 112 С.
54. Ксенз, Н.В. Анализ электрических и магнитных воздействий на семена Текст. / Н.В. Ксенз, C.B. Качешвили // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2000. - № 5. - С. 30-31
55. Ксенз, Н.В., Гукова Н.С. Электротехнологии и электрооборудование в с.-х. пр-ве Текст. /Азов.-Черномор. гос. агроинж. акад.- 2002. Вып.1.-С. 28-30.
56. Ксенз, Н.В. Эффективность воздействия магнитного поля в предпосевной подготовке семян Текст. / Н.В. Ксенз, C.B. Качеишвили // Механизация и электрификация с.-х. № 5. 2000. - 30 С.
57. Кузнецова, Т.Н. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений Текст. / Т.Н. Кузнецова // Науч. тр. /Горьков. с.-х. ин-т. -1987. вып.5. -С. 27-35.
58. Кудрин, В.H. Практикум по хранению и переработке сельскохозяйственных продуктов Текст. / В.Н. Кудрин, Н.М. Личко. М.: Колос, - 1992.- 176 С.
59. Кудряшов, Ю.Б., Перов Ю.Ф. Рубин А.Б. Радиационная биофизика: радиочастотные и микроволновые электромагнитные излучения Текст. // Учебник для ВУЗов. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. — 184 с
60. Ларионов, Ю.С., Сосненко, C.B. Оценка посевных и урожайных свойств семян Текст. / Ю.С. Ларионов, C.B. Сосненко // Методические указания к лабораторным занятиям по экологическому семеноводству — ЧГАУ, 2002.
61. Лихачев, Б.С. Сила роста семян и ее роль в оценке Текст. / Б.С. Лихачев. // Селекция и семеноводство. 1983, №1. - С. 42-44.
62. Лихачев, Б.С. Оценка проростков на ранней стадии развития один из методов определения силы роста Текст. / Б.С. Лихачев. // Тр. по прикладной ботанике, генетике, селекции. -1974. т.51, вып.2. - С. 97-114.
63. Лихачев, Б.С. Связь силы роста семян, с ростом, развитием и продуктивностью формирующихся из них растений Текст. / Б.С. Лихачев. // Науч. тр. по прикладной ботанике, генетике, селекции. -1984. т. 89. -С. 81-88.
64. Лихачев, Б.С. Сила роста семян (теория, методы, значение) Текст. / Б.С. Лихачев // автореф. дис. д.с-х.н. Краснодар, 1986. -39 С.
65. Любая, С.И. Теплоустойчивость семян озимой пшеницы как показатель их жизнеспособности и качества зерна Текст. / С.И. Любая // Тез. докл. Межрегион, науч. конф. «Студенческая наука экономике научно-технического прогресса». - Ставрополь, 2000.
66. Мартемьянов, Ю.А. Перспективы применения физических факторов в сельскохозяйственном производстве Сев. Казахстана Текст. /
67. Ю.А. Мартемьянов // Физические факторы а растениеводстве в аспекте, экологических проблем средней Азии и Казахстана: Тез. докл. хсонф. -Ташкент, 1990. С. 42.
68. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур Текст. / Под ред. П.Е. Маринича и др. М.: Изд-во МС5С СССР, 1955,- 164 С.
69. Мишустин, E.H. Микробиология Текст. / Е. Н. Мишустин, В. Т. Емцев. — М.: Колос, 1978. 349 С.
70. Моносов, Б. М. Файербол-1: Управление энергией. И К «Невский проспект». - Спб.: 2002. - 128 С.
71. Муромцев. H.A. Зависимость термостойкости растений от термодинамических свойств почвенной влаги Текст. / H.A. Муромцев, З.Г. Магомедов, Я.Е. Доскоч // с.-х. биология. —1972. -т.7, вып.4. — С. 559564.
72. Нормов, Д.А. Предпосевная стимуляция семян озонированием Текст. / Д.А. Нормов, A.A. Шевченко // «Электротехнологии и электрооборудованиев сельскохозяйственном производстве»: сб. научн. тр. / АЧГАА. Зерноград, 2005.-Том 2.-114 С.
73. Нормов, Д.А. Влияние озоновой обработки на качество семян кукурузы Текст. / Д.А. Нормов, Д.А. Пронченок // «Энергосберегающие технологии, оборудование и источники электропитания для АПК.»: сб. научн. тр. / КубГАУ. Краснодар, 2005.
74. Нормов, Д.А. Этапы техникоэкономического обоснования предпосевной обработки семян сахарной свеклы Текст. / Д.А. Нормов, Д.А. Овсянников, P.C. Шхалахов // «Проблемы развития аграрного сектора региона»: сб. научн. тр. / Курская ГСХА. Курск, 2006.
75. Нормов, Д.А. Электроозонирование в сельском хозяйстве Текст. / Д.А. Нормов, Д.А. Овсянников. // Монография, Краснодар, 2008. 311 С.
76. О механизме биологического действии электрического поля на растения Текст. / 3. М. Хасанова [и др.] Уфа, 1995. - С. 21-31.
77. О механизме воздействия низкочастотного поля на начальные стадии семян пшеницы Текст. / С.И. Аксенов, A.A. Булычев, Т.Ю. Грунина, В.Б. Туровецкий // биофизика. 1996. -т.41. - С. 919-925.
78. Олейник, A.A. О некоторых посевных качествах семян ярового ячменя Текст. / A.A. Олейник // Селекция и семеноводство зерновых и кормовых культур на Дону. Зерноград, 1979. - С. 99-101.
79. О механизме биологического действия электрического поля на растения Текст. / З.М. Хасанова, Л.А. Хасанова, Л.Г. Наумова, Н.Ф. батыгина. Уфа. 1995.-81 С.
80. Пат. 2201055 Российская Федерация. МПК7. Устройство для предпосевной обработки семян в тепловом и электромагнитом полях Текст. / A.A. Гончаров, Е. В. Волосникова. № 20011056559 ; заявл. 11.03.01.
81. Пат. 48245 Российская Федерация. Вегетационный контейнер. ФГОУ ВПО СтГАУ № 2005107438; заявл. 10.10.05.
82. Пат. 2265302 Российская Федерация. Устройство для предпосевной обработки семян в электромагнитном поле. ФГОУ ВПО СтГАУ -№2000109411; заявл. 10.12.05.
83. Поварницын, В.Г., Чувашова, В.В., Строт, Т.А., Шмигель, В.В. Обработка семян в электростатическом поле потоком ионов Текст. / В.Г.Поварницын, В.В. Чувашова, Т.А. Строт, В.В. Шмигель// Защита и карантин растений. — 2000. №8.-С. 18.
84. Попов, В.Ф. Оценка посевных качеств, биологических и урожайных свойств семян озимой пшеницы по показателю теплоустойчивости Текст. / В.Ф. Попов // дис. к. с-х .н Ставрополь, 1984. -190 С.
85. Пригожин, И., Стенгерс И. Время, Хаос и Квант. М.,1994.
86. Растениеводство. Под ред. Академика ВАСХНИЛ профессора П.П. Вавилова. 5-е изд., доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1986. -512 С.: ил.
87. Рубцова, Е.И. Параметры импульсного электрического поля и режимы обработки семян сои в технологическом процессе улучшения ее посевных качеств Текст. // автореф. канд. техн. наук, Ставрополь — 2007 С. 8-21
88. Савельев, В.А. Использование физических факторов для улучшения качества посевного материала Текст. / В.А. Савельев // Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве : тез. докл. конф. Киров, 1989. - С. 133-134.
89. Савельев, В.А. Физические способы обработки семян и эффективность их использования Текст. / В. А. Савельев // Сиб. вестник с.-х. науки. 1981. -№5. -С. 26-29.
90. Савин, В.Н. Действие ионизирующего излучения на целостный растительный организм Текст. / В.Н. Савин. М.: Атомиздат, 1981. -С. 57-64.
91. Самойлович, В.Г., Гибалов, В.И., Козлов, К.В. Физическая химия барьерного разряда Текст. МГУ 1989.- 176 С.
92. Самойлович, В.Г., Попович, М.П., Емельянов, Ю.М., Филиппов, Ю.В. Напряжение горения в кислородно-озонных смесях Текст. // Журнал физической ХИМИИ,-1966.- Т.40, Вып.З.- С.531-535.
93. Самойлович, В.Г., Филиппов, Ю.В. Влияние частоты на электрические характеристики озонаторов Текст. // Журнал физической химии. 1961.Т. 33,Вып.1, С. 201-205.
94. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения вс>^-чзжести-ГОСТ 12038-84. -М.: Изд-во стандартов, 1985. 57 С.
95. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения«-свныхкачеств семян. ГОСТ 20290-74. Термины и определения. М.г изд ßo стандартов, 1987. - 24 С.
96. Серегина, М.Т. Эффективность обработки семян зерновых K>^rtbTyp в градиентном магнитном поле Текст. / М.Т. Серегина // III Всесоюз. ^:онф по с-х. радиологии: тез. / Обинск, 1990. Т.4. - С. 88-90.
97. Соколова, М.В. Влияние рода газа на образование озон^ и на характеристики разряда в промежутке с диэлектриком Xх / M.B. Соколова, В.Г. Артамонов / МЭИ. М.: Изд-во. МЭИ, 1978. - 35g С. 33-36.
98. Соколова, М.В. Оптимизация образования озона в электрическом: разрЯде Текст. / М.В. Соколова // «Сер. энергетика и транспорт»: изв. Ац c^Qp
99. Москва, 1983. №6. - С. 99-105.
100. Соколова, М.В., Артамонов В.Г. Исследование влияния характеристик диэлектрика на выход озона в озонаторе Текст. // Электр, техника и электр. энергетика, 1978.- №5.- С. 96-100.
101. Соколова, М.В., Галевко Д.В. Расчет начальных и разрядных напряжений Текст. / М.В. Соколова, Д.В. Галевко // Электр, техника и электр. энергетика. 1978. - №2. - С. 92-96.
102. Смирнов, Г.В. Влияние электрического поля на рост, развитие и урожай зерновых культур Текст. / Г.В. Смирнов // Сб. науч. тр./- ЧИМЭСХ. -1969. -Вып.741. С. 92-97.
103. Стародубцева. Г.П. Повышение посевных, урожайных качеств семян и адаптивных свойств сельскохозяйственных культур Текст. / Г.П. Стародубцева // дис. д-ра с.-х. наук- Ставрополь, 1997. 337 С.
104. Стародубцева, Г.П. Использование электрофизиологических методов для определения посевных качеств семян и зерна Текст. / Г.П. Стародубцева,
105. B.Ф. Попов, С.И. Химченко // Современные достижения биотехнологии: материалы Всерос. конф. (Ставрополь, июнь, 1996 г.). Ставрополь, 1996.1. C. 72-73.
106. Стимулирование процессов прорастания семян воздействием импульсных электромагнитных полей Текст. / М. Н. Левин [и др.] // Физические проблемы экологии : тез. докл. 2-й Всерос. науч. конф. М., 1999. — С. 108.
107. Строка, И.Г. Допосевная и предпосевная обработка семян сельско хозяйственных культур Текст. / И.Г. Строна // Криобиология и киомедицина: Тез. докл. Второй. Всесоюз. конф. Харьков, 1984.
108. Суханова, Р. С. Перспективный способ обработки семян Электронный ресурс. / Р. С. Суханова. Электрон, дан. - М. : МИИСП ; ВНИИТЭИагропром, [2006]. - Режим доступа: http:// www.cnshb.ru. - Загл. с экрана.
109. Тлиш, Р. Д. Устройство для предпосевной обработки семян Текст. / Р. Д. Тлиш, В. В. Пушкарный, Н. В. Силаева // Энергосберегающие процессы и технологии в АПК: материалы межвуз. науч. конф. Краснодар, 2003. — С. 142-145.
110. Трифонова, М.Ф. Продуктивность полевых культур при действии физических факторов Текст. // автореф. докт. с.-х. наук, Краснодар 1995 г.-С. 28.
111. Трифонова, М.Ф. Физические факторы в растениеводстве Текст. / М.Ф. Трифонова, О.В. Бляндур, A.M. Соловьев. М.: Колос, 1998. - С. 352.
112. Тюр, A.A. Предпосевное электрическое стимулирование семян Текст. / A.A. Тюр, А.И. Желтоухов // Техника в сел. хоз-ве.- 1985. №2.- С. 18-21.
113. Тютерев, С. Л. Роль и место физических методов обеззараживания зерна Текст. / С. Л. Тютерев // Защита и карантин растений. — 2001. — № 2. — С. 15-17.
114. Филиппов, Ю.В. Оптимальные условия синтеза озона в электрическом разряде. В кн.: Озонирование воды и выбор рационального типа озонаторной станции. К.: Будевальник, 1965.- С. 27-37.
115. Филиппов, Ю.В. Химические реакции в тихом электрическом разряде Текст. / Ю.В. Филиппов, Ю.В. Емельянов // «Современные проблемы физической химии»: сб. науч. тр./ МГУ. Москва, 1968. - С. 77-148.
116. Филиппов, Ю.В. Электросинтез озона Текст. / Ю.В. Филиппов // Вестник МГУ. Сер. химия. 1959. - №5. - С. 204-209.
117. Филиппов, Ю.В. Электросинтез озона Текст. / Ю.В. Филиппов,
118. B.А. Вобликова, В.И. Пантелеев. М.: Изд-во МГУ, 1987. - 237 С.
119. Филиппов Ю.В. Электросинтез озона.- Вестник МГУ. Химия. 1959. №4,1. C. 153-186.
120. Филиппов, Ю.В., Емельянов Ю.В. Электрическая теория озонаторов Текст. // Журнал физической химии.-1957.- Т.31, Вып. 4.- С. 896-906.
121. Филиппов, Ю.В., Кобозев Н.И. Влияние температуры электродов' озонатора на синтез озона Текст. // Журнал физической химии.- 1961.- Т. 38, вып. 7.- С. 2078-2082.
122. Хлебный, B.C. К вопросу о влиянии магнитного поля и изучение лазера на посевные и урожайные качества семян Текст. / B.C. Хлебный // Тр. Горькое скогоСХИ.-1976.-Т. 102,- С. 33-38.
123. Хайдакер В.А. Сила семян Текст. / В.А. Хайдакер // Жизнеспособность семян М., 1978. - С. 202-243
124. Цугленок, Г.И. Система исследования электротехнологических процессов ВЧ и СВЧ обработки семян Текст. // автореф. дис. докт. техн. наук. — КТАУ. — Красноярск, 2003. 36 С.
125. Шевченко, A.A. Влияние озона на зерновые культуры Текст. / A.A. Шевченко // II Российская научно-практическая конференция «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК»: сб. науч. тр. / СГАУ. Ставрополь, 2003. - С. 645-647.
126. Шевченко, A.A. Механизм воздействия озона на кукурузу и другие биологические объекты с.-х. Текст. / A.A. Шевченко, Е.А. Сапрунова // «Электротехнологии и электрооборудование в с.-х. производстве»: сб. науч. тр. / АЧГАА. Зерноград, 2004. - С. 30-32.
127. Шевченко, A.A. Способ обработки семян сельскохозяйственных культур -озоновоздушной смесью Текст. / A.A. Шевченко, Е.А. Сапрунова, В.В. Лисицин // Международная научно-практическая конференция: материалы / ВГСА. Волгоград, 2004. - С. 180-181.
128. Шхалахов, P.C. Электроозонатор повышенной стабильности работы для предпосевной обработки семян сахарной свеклы, дис. к.т.н. Текст. / P.C. Шхалахов Краснодар, 2005. - 103 С.
129. Biofertilizers: agronomic and environmental impacts and economics / K. Mulogoy, S. Gianinazzi, P. A. Roger, Y. Dommergues // Biotechnology: economic and social aspects: Issues for developing countries. Cambridge, 1992. -p. 55-59.
130. Bucur, G. Calitatile seminciere si recolta boabelor la griul de toamna in rezultatul aplicarii stimulatorilor de crestere / G. Bucur // Lucrari sti. / Univ. agrara de stat din Moldova. Chisinau, 1987. - Vol. 5. - p. 30-32.
131. Eliason, B. Electrical discharge in oxygen. Part 1: Basic data; rate coefficients and cross section / B. Eliason // BBS Report. 1985. - 37 p.
132. Eltechnic / W. Dick and so on. // J. Exp. Bot., 1964. 147 p.
133. France, J. Mathematical models in agriculture / J. France, J. M. Thornley // Butterworth & Co, 1984. 315 p.
134. Foy CD. Ozone tolerance related to flaronoc glycoside genes in soybean / CD. Foy, E.H. Lee // J.Plant Nutr. 1995. - №4. - p. 634-647.
135. Gammon, R. Gaseous stirilisation of food / R. Gammon // American Institute of chemical engineers Sump. 1973. -№132.- p. 91-99.
136. Gerlach, K.A. Effects of ozone on soybean seed vigor / K.A. Gerlach, J.M. // "Sustaing Planet Faith" / Charleston, Oct. 6-7, 1995 . p. 44.
137. Heller, F. Spatial and temporal distributions of ozone after a wire-to-plate streamer discharde / F. Heller, H. Akiyama //11 JEEE Int. Puis. Power Conf.: Baltimor, 1997. p. 1085-1090.
138. Kato, R. Effects of a magnetic field on the growth of primary roots of Zea maes / R. Kato // Plant Cell Physiol. 1988. - № 7. - p. 1215-1219.
139. Kiss, E. Investigation of discharge current of surface discharge type ozoniser / E. Kiss, S. Masuda // Mod. Electrostatics : Proc. Int. Conf., Beijing. Oxford, 1989.-p. 157-520.
140. Mierdel, G. Elektrophysik / G. Mierdel. Berlin : VEB Verlag Technik, 1970. - 607 p.
141. Normov, D.A. Energy balance of fusion processes of the ozone molecule / D.A. Normov, Ph. M. Kanarev/ Journal of Theoretics/ Volume 6-1. Feb-March. 2004. p.5.
142. Plant growth promoting rhizobacteria accelerate nodulation and increase nitrogen fixation activity by field grown soybean (Glycine max (L.) Merr.) undershort season conditions / N. Dashti and so on. // Plant and Soil. 1998. - № 2. -p. 205-213.
143. The Effect of Ultrahigh frequency Electromagnetic Energy in Adenosine Triphosphatase Activity in Germinating Weed Seeds / G. R. Hooper et al. // Y. Amer. Soc. Hurt. Sci. 1978. - V. 103.-№2.-p. 173-176.
144. The effects of irradiation from the Chernobyl nuclear power plant accident on the cytogenesis behavior and anatomy of trees / A. K. Butorina et al. // Cytogenetic studies if forest trees and shrub species. Zagreb, 1997. -p. 211-226.
145. Tittel, C. Die Eignung des electrischen Zeitfahigkeitstests als Keimprufungmethode. Kulturpflanze (Berl.) 1976. - s.205-211.
-
Данилов, Дмитрий Владимирович
-
кандидата сельскохозяйственных наук
-
Ставрополь, 2010
-
ВАК 06.01.01
- Разработка способов повышения сохранности массы и качества корнеплодов сахарной свеклы в условиях ЦЧР
- Урожайность и качество семян сахарной свеклы в зависимости от размера маточных корнеплодов и площади питания в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан
- Реализация селекционно-генетического потенциала свеклы в лесостепи Поволжья
- Влияние предпосевной обработки семян на их посевные качества, физиологические процессы и продуктивность сахарной свеклы
- Агротехнические основы получения урожаев сахарной свеклы в условиях восточной части Волго-Вятской зоны
