Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ АЭРАЦИИ (БАРБАТИРОВАНИЯ) НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН И УРОЖАЙНОСТЬ ЛУКА, ПЕРЦА И УКРОПА

ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ АЭРАЦИИ (БАРБАТИРОВАНИЯ) НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН И УРОЖАЙНОСТЬ ЛУКА, ПЕРЦА И УКРОПА"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

МИТЬЯДИ ЖОРЖ БОРАС

ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ АЭРАЦИИ (БАРБАТИРОВАНИЯ) НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН И УРОЖАЙНОСТЬ ЛУКА, ПЕРЦА И УКРОПА

(Специальность 06.01.06 — овощеводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА- 197?

УПП- ' -юс-гс-с

Диссертационная работа выполнена на кафедре овощеводства ТСХА Овощной опытной станции им. В. И. Эдельштеина.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук профессор Г. И. Тараканов, кандидат сельскохозяйственных наук доцент В. Д. Мухин.-

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор Б. В. Квасников, кандидат сельскохозяйственных наук Н. М. Дворецкова.

Ведущее предприятие — Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочного образования (ВСХИЗО).

Защита состоится «&3» оХИМАоХ 1977 г.

в «-/а\» час. на заседании Специализированного совета К. 120.35.02 в Московской сельскохозяйственной академий им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 125008, Москва. А-8, ул. Тимирязевская, 49, Ученый совет ТСХА. .

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «

/0.» 01кыЗ]х 1977 г.

Ученый секретарь Специализированного совета^рофессор *

Е. П. Широков

Ш

• ЛЧ:Ъ >

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Урожайность и скороспелость овощных, как и других сельскохозяйственных культур, зависят не только от наследственных особенностей сортов и применяемой агротехники, но и от качества, жизнеспособности, физиологического состояния используемых для посева семян и их предпосевной подготовки.

Полевая всхожесть семян овощных культур часто низкая. Связано это прежде всего с посевными качествами семян, с обработкой почвы и погодными условиями.

С полевой всхожестью непосредственно связана густота стояния растений. При низкой полевой всхожести увеличивается неравномерность распределения растений в поле, что приводит к неэффективному использованию отведенной площади или получению нестандартной продукции. Семена перца, лука, укропа и ряда других культур отличаются небольшими размерами, тугим прорастанием из-за твердых покровов, наличия в них ингибиторов, химических веществ, тормозящих прорастание. Вследствие этого всходы появляются через значительное время от посева. А чем длительнее период от посева до появления всходов, тем ниже полевая всхожесть и меньше гарантий получения высокого урожая.

Одним из путей преодоления тугорослости семян является предпосевная обработка их гидротермическим аэрированием, так называемым барбатированием, разрабатываемая в последние годы на кафедре овощеводства ТСХА.

Исследованиями последних лет установлено существенное повышение энергии прорастания семян целого ряда овощных культур за счет обработки их кислородом в воде (Тараканов Г. И. с сотр., 1975; Гептинг Э. Ф., 1975; Медведев В. Г., 1975). Семена, прошедшие такую обработку, значительно скорее дают всходы, у них повышается активность ферментов, интенсивность дыхания. Однако названные авторы главное внимание уделяли проведению исследований и разработке рекомендаций применительно, прежде всего, к моркови и луку. Между ~ тем аналогичных исследований с укропом'-и-перцем-не-было.-

♦ ш?., с? д. ;!ш«1'ан>;;-:. ' ! г.:-:эя №, Б, А, '¡>№у;1л 1

I......ъ....#~г*хдфу

В литературе до последнего времени отсутствовали данные по использованию барбатирования как для практических, так и для исследовательских целей. В связи с этим были продолжены исследования, начатые ранее на кафедре овощеводства ТСХА.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучение влияния гидротермической обработки семян в условиях аэрации (барбатирования) на ход прорастания, полевую всхожесть и урожайность. В соответствии с поставленной целью в задачу наших исследований входило:

1. Определить оптимальные режимы гидротермическои обработки в условиях аэрации (экспозиция и температура).

2. Изучить влияние обработки на начальный рост растений и урожайность.

3. Изучить физиолого-биохимические изменения, обусловливающие стимулирующее действие обработки.

Объект исследования. В качестве объектов исследования использовались семена, проростки и растения лука репчатого (сорт Тимирязевский, урожая 1974—1975 гг.), сладкого перца . (сорт Подарок Молдовы, урожая 1974—1975 гг.) и укропа (сорт Армянский, урожая 1973—1974 гг.).

Научная новизна результатов исследования. Заключается в отработке оптимальных режимов барбатирования семян перца и укропа, обеспечивающих раннее и дружное прорастание семян, получение однородных посевов, забега в росте и развитии, и в конечном итоге прибавки урожая.

Практическая ценность работы. В результате исследований разработаны рекомендации по использованию барбатирования для обработки семян перца и укропа с целью сокращения довсходового периода, повышения дружности появления всходов и полевой всхожести, получения забега в росте и развитии и увеличения урожайности.

Проведенные исследования послужили основой для разработки рекомендаций для производственного испытания. Предложенные нами режимы обработки семян подтвердили в производственных условиях высокую эффективность барбатиро-вания.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены, обсуждены и одобрены на декабрьской научной конференции ТСХА в 1976 г., на заседании кафедры овощеводства в 1977 г., а также прошли производственную проверку и получили подтверждение в 1976—1977 гг. в совхозе им. М. Горького Московской области.

Публикация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы изложены в 2-х научных статьях.

Объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций и содержит 165 страниц машинописного текста, включая 36 таблиц и 2

16 рисунков. Список использованной литературы включает 315 библиографических названии, в том числе 55 — зарубежных авторов.

И. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Методика и условия проведения исследовании. Экспериментальная работа выполнена в 1974—1976 гг. методом лабораторного, лабораторно-полевого и полевого опытов на Овощной опытной станции им. В. И. Эдельштейна,'производственная проверка — в совхозе им. М. Горького.

Обработку семян лука, перца и укропа кислородом проводили в барбаторе в течение 12, 18, 24 и 36 часов в зависимости от культуры при температуре от 10 до 30°С. При этом определяли скорость набухания семян путем взвешивания их через определенное время (У. Руге, 1952).

Лабораторную всхожесть барбатированных семян определяли в чашках Петри на фильтровальной бумаге и в растильнях на почве. В каждой повторности высевали по 100 семян. Повторность посева в чашках Петри 4-кратная, а в растильнях 6-кратная.

Лабораторно-полевые опыты ставили в 6-кратной повтор-ности. В каждой повторности высевали в одну строку длиной ♦ 1 м 100 семян или по весу. Площадь учетной делянки от 0,7 м2 до 20 м2.

Силу роста определяли по массе ростков (в граммах в пересчете на 100 штук) на 10-й день после появления всходов. Поглощение фосфора определяли методом меченых атомов. Семена лука проращивали в темноте и на свету на фильтровальной бумаге, концы которой опускали в дистиллированную воду или питательный раствор. Поглощение фосфора и баланс сухих веществ определяли через 1, 3, 5, 12 суток после заклад -ки опыта. Радиоактивность определяли при помощи счетчика Т-25-БФЛ и радиометра ППВ. Об эффективности использования запасных питательных веществ семенами судили по абсолютному содержанию и процентному отношению массы сухого вещества семян во время опыта к исходной (Ржанова Е. М., 1975).

В опытах все фенологические наблюдения вели согласно общепринятой методике. При проведении биохимических анализов пользовались следующей методикой: активность липазы и каталазы определяли — по Ермакову А. И. (1972), содержание жиров — по Рушковскому (1970), содержание кислорода в воде — по Привезенцеву Ю. А. (1972), содержание аминокислот— по Конореву В. Г. (1973), содержание Сахаров определяли цнанидным 'методом, аскорбиновой кислоты — по Про-кошеву (1947). Опыты проводились на легком мелкопылева-

том суглинке (рН—6,0), содержащем минеральных веществ в мг на 100 г абсолютно сухой почвы N — 7,1; Р — 21,5; К — 55; гумуса — 5%.

Статистическая обработка данных проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов Б. А., 1973).

Экономическую эффективность рассчитывали под руководством доцента кафедры организации сельскохозяйственных предприятий ТСХЛ М. Л. Никифорова.

Погодные условия в период проведения полевых опытов. Погодные условия в период прорастания семян оказывают влияние не только на полевую всхожесть и мощность проростков, но и на дальнейшее развитие и продуктивность растений.

Годы проведения полевых опытов (1974—1976 гг.) были различны по метеорологическим условиям. В 1975 г. первый опыт был заложен в третьей декаде апреля. Для него была характерна достаточно высокая температура 18—20°С и низкая влажность почвы 25—35% от ПВ. Второй опыт заложили через 3 месяца после первого при более благоприятных условиях. Температура посевного слоя почвы в это время составила в среднем 20 С, а влажность почвы 50—55% от ПВ.

В 1976 году ко времени первого срока сева (30 апреля) температура почвы и воздуха была низкой (5—70С),и в это же время выпало большое количество осадков. Во второй срок сева (20 июля) сложились более благоприятные условия. Температура посевного слоя почвы составила 17—19°С, влажность 45—55% от ПВ.

Условия вегетации в годы проведения опытов также складывались по-разному. Так, если в 1975 году температура почвы и воздуха была достаточно высокой и совпадала с малым количеством осадков, то в 1976 году наблюдались иные услс вия, температура почвы и воздуха была значительно ниже, а влажность почвы, наоборот, выше на протяжении всего вегетационного периода. Все эти различия предопределяли неодинаковую эффективность одних и тех же приемов обработки семян в полевых условиях при разных сроках.

1. Влияние различных режимов предпосевной обработки (барбатнрование кислородом и намачивание в воде) на лабораторную всхожесть

Наукой и практикой разрабатывались многие приемы повышения энергии прорастания семян и нолевой всхожести. В настоящее время чаще используют для этого намачивание или прохолаживание. Такая обработка не всегда обеспечивает положительные результаты из-за трудностей, связанных с необходимостью строгого соблюдения температурного режима и оптимального снабжения семян кислородом во время обработ-

ки. Более того, для,обработки подчас необходимо большое пб-мещение и длительный период времени (для яровизации до. 10—15 дней и больше).

Исследованиями, проведенными в последние годы на кафедре овощеводства ТСХА, установлено, что намачивание семян, в воде, постоянно обогащаемой кислородом (барбатирова-нне), приводит к значительному увеличению их энергии прорастания и всхожести. Одним из вопросов исследования явилось определение оптимальных' режимов гидротермической обработки в условиях аэрации (экспозиция и температура).

В проведенных с луком и перцем исследованиях (табл. 1) барбатнрование семян кислородом привело к повышению энергии прорастания и всхожести при всех изученных экспозициях и разной температуре воды в лабораторных условиях. Так, обработка семян лука при 10°С (табл. 1) обеспечила наиболее высокую энергию прорастания и всхожесть при подаче кислорода в течение 24 часов.

При проращивании в почве обработка также привела к увеличению количества проросших семян. Наибольшим этот пока-

Таблица 1

Влияние барбатирования кислородом на прорастание семян лука Тимирязевский в зависимости от экспозиции и температуры воды во время обработки (лабораторный опыт 1976 г.)

Температура воды

10°С 20°С

Чашки Петри Почза Чашки Петри Поч ва

- о О & m G S « Ei С га ы я * г& •а КОЛ-БО ПрО-росткоз о ^ & « А кол-во проростков

* о — га С5 -0 «а П • 2 л яа€ к К 3 ж и га Си W с* о л га 8 О .— Xf- са — •S3 СЗ CJ « « i -а X F *П

I. Необработанные II. Намачизание в семена воде 54 49 78 80 10 И 43 40 54 -47 78 75 10 12 43 46

III. Барбатнрование родом 12 часоз IV. Намачивание в кисло-воде 60 53 81 83 7 13 37; 43 56 57 80 81 13 19 45 48

, V. Барбатнрование родом 18 часоз VI. Намачивание в кисло-воде 64 55 89 86 12 17 49 45 69 60 86 83 30 12 60 44

VII. Барбатнрование родом 21 часа . кисло- 69 94 21 58 74 92 21 49

затель был в варианте с барбатнрованием семян кислородом в течение 24 часов. При более высокой температуре (20°С) лучшие результаты по энергии прорастания и всхожести получены при обработке в течение 24 часов.

Однако при проращивании в почве самое высокое количество проросших семян было отмечено в варианте с барбатиро-панием семян кислородом в течение 18 часов. Дальнейшее увеличение экспозиции барбатнрования при этой температуре привело к снижению количества проростков, хотя оно было выше, чем в контроле. Обработка семян перца при 20°С (табл. 1) обеспечивала самую высокую энергию прорастания и всхожесть при 36-часовой обработке. При повышенной температуре лучший результат по этим показателям был получен при обработке семян в течение 24 часов. При посеве в почву семян, обработанных при температуре 30°С, самое высокое количество проростков отмечали при экспозиции обработки 24 часа/ В то же время при понижении температуры воды до 20°С лучшие результаты были получены при обработке в течение 36 часов. Кроме того, температура воды во время обработки оказала влияние на скорость появления всходов. Так, если первые всхо-

Зависимость лабораторной всхожести семян перца Подарок Молдовы от различных экспозиций и температуры воды во время обработки

(лабораторный опит, 1976 г.)

Температура воды

20°С 30°С

Чашки Петри Почва Чашки Петри Почва

Варианты опита оа^ А кол-во проростков ЕЛ Е- СЗ &Й Я ^ <П О. л" кол-во проростков

к 5 а я т * о »д •«г — ' ja сз о* я Ч 'Я об —г 13 СЗ 3 я п я О ^с р о ; •я еЛ1 Я СЗ о я П .я со — • 13 К 1

I. Контроль (необработанные семена) . . . II. Намачивание в воде 52 43 86 ' 90 10 19 64 63 52 47 86 86 10 24 64 68

III. Барбатирование кислородом 18 часов . . . IV. Намачивание в воде 69 50 94 ' 90 20 19 67 . 65 62 59 92 87 30 28 73 70

V. Барбатирование кислородом 24 часа . . . . VI. Намачивание в воде 36 часов 70 60 96 91 28 29 72 67 74 45 96 81 88 39 20 83 63

VII. Барбатирование кислородом 30 часов . . . 87 97 36 78 63 24 ,68

ды семян перца были отмечены на 12-й день, где обработка Проводилась при 30°С, то при 20°С их появление было отмечено на 14-й день.-То же самое наблюдали у лука. Так, если первые всходы были на 9-й день (обработка при 10°С), то режим 20°С обусловил их появление на 7-й день. •

Для того, чтобы семя проросло, оно должно поглотить определенное количество воды, так как вода является необходимой средой для проявления активности ферментов, находящихся в семенах.

?• Количество поглощенной воды семенами в зависимости от температуры воды и продолжительности обработки неодинаково (табл. 2).

Таблица 2

Поглощение воды семенами в зависимости от экспозиции и температуры (в % к исходной массе семян) (лабораторный опыт, 1976 г.)

Лук Тимирязев- Перец Подарок

Варианты' скии Молдовы

10"С 20"С 20 'С 30'С

100 100 100 100

П. Намачивание в воде 6 часов 143 151 158 165

III. Барбатирование кислородом

148 158 168 172

IV. Намачивание в воде 12 часов 156 172 161 173 .

V. Барбатирование кислородом

188 174 180

VI. Намачивание в воде 18 часов 164 181 166 175

VII. Барбатирование кислородом

18 часов ........ 178 196 178 185

VIII. Намачивание в воде 24 часа 169 189 168 180

... IX . Барбатирование кислородом

2 4 часа.......' . 195 ' 210 182 194

X. Намачизание в воде 3 6 часоз 170 182

XI. Барбатнрозание кислородом

3 0 часов......... — — 188 200

Повышение температуры воды сопровождается увеличением количества поглощаемой воды семенами, намоченными в воде и барбатированнымн. Максимальное количество воды поглощают семена, барбатированные кислородом. Барбатиро-вание семян кислородом не только ускоряло набухание семян, повышало энергию прорастания и их всхожесть, но способствовало и увеличению сырой массы проростков (табл. 3). При "увеличении экспозиции обработки семян кислородом до определенного предела наблюдается повышение силы начального роста. Дальнейшее увеличение экспозиции приводит к ее снижению.

Таблица 3

Зависимость сырой массы проростков лука и перца (на 10-й день после появления всходов) от продолжительности

обработки и температуры воды (лабораторный опыт, 1976 г.)

Лук Тимирязевский Перец Подарок Молдовы

10°С 20°С 20'С 30°С

Варианты опыта сырая масса 100 проростков в г % к контролю сырая масса 100 проростков в г % к контролю сырая масса 100 пророст-коз в г % к контролю сырая масса 100 проростков в г % к контролю

I. Необработанные семена . . II. Намачивание в воде 12 часов III. Барбатирование кислородом IV. Намачивание в воде 18 часоз V. Барбатирование кислородом 18 часов ........ VI. Намачивание в воде 24 часа VII. Барбатирование кислородом 21 часа ........ VIII. Намачивание в воде 36 часоз IX. Барбатирование кислородом 36 часов ........ 1,898 1,834 1,934 1,921 2,037 2,079 2,264 НСРс5-0,176 100 97 102 101 108 ПО 120 1,898 • 1,737 1,909 1,965 2,228 1,893 1,986 НСРо5 = 0,224 100 91 101 104 118 100 104 3,380 3,394 3,617 3,479 3,816 3,704 3,949 НСР«-0,191 100 100 107 102 112 109 117 3,380 3,726 4,034 3,917 4,169 3,663 3,821 НСР = 0,283 100 110 119 116 124 103 110

2. Влияние барбатирования семян различных культур кислородом на полевую всхожесть, рост и урожайность лука,

перца и укропа

Полевая всхожесть, как известно, почти всегда ниже'лабо-раторной (Ермилов Г. Б„ 1960; Кулешов Н. Н., 1963). Уровень' всхожести определяют механический состав почвы, микрофлора и многие другие факторы. Поэтому определение полевой всхожести дает более, полное представление об эффективности того или иного приема предпосевной обработки семян.

В наших опытах изучали влияние различных режимов предпосевной обработки семян лука, перца и укропа на их всхожесть и рост растений.

Исследованиями, проведенными с луком в лабораторных условиях, было установлено, что обработка позволяет существенно повысить энергию прорастания и лабораторную всхожесть. Наибольший эффект достигается при подаче кислорода в течение 24 часов. Однако в полевых условиях лучшей экспозицией была 18 часов. Объяснить это можно тем, что в поле условия прорастания далеки от идеальных. Увеличение про-

Т а б л и ц а 4

Влияние барбатирования семян кислородом на всхожесть (% х посеянным семенам) и урожайность лука Тимирязевский — лабораторно-полевой опыт (средние данные за 1975—1976 гг.)

Варианты Лабораторная Количество растений на делянке Урожайность « 85 О К

08"? О. Й ~ А н о о Я се е о Ч. о ра о~ л В й то о о С2 И про и *5 к ч § ю а Л о о ю е р-, С4 и м о * 9 В- р.

I. Необработанные семена ...... 55 58 66 .60 72 62 75 77 80 84 84 89 '85 93 НС 3 62 63 68 64 72 65 60 6. 50 50 58 54 62 50 48 Ы0 1,70 2,24 1,89 2,45 1,80 1,84 НСРоэ 0,41 100 100 131.7 111,1 144.1 105.8 108.2 34,0 34,0 38.6 32.7 39,5 36,0 38,3

II. Намачивание в воде 12 часов .....

III. Барбатирование кислородом 12 часов . IV. Намачивание в воде 1 8 часов .....

V. Барбатирование кислородом 18 часов . VI. Намачивание в воде 21 часа ..... VII. Барбатирование ки-г слородом 21 часа .

должительности обработки семян до 24 часов привело к сни-'жению полевой всхожести по сравнению с барбатированнем в течение 12 и 18 часов (табл. 4). Объяснить это можно тем, что в почве семена, обработанные 24 часа, продолжали прорастать п часть проростков погибла из-за нехватки влаги в первые дни, что и обусловило хотя и более раннее прорастание, но в конечном итоге лишь на уровне с необработанными семенами.

Повышение дружности появления всходов в варианте с обработкой кислородом в течение 18 часов обеспечило наибольший забег в развитии. Самые значительные различия по количеству листьев и высоте растений были отмечены в начале вегетации. Впоследствии, к концу вегетационного периода, они нивелировались, но совсем не исчезали.

Различия по всхожести и по развитию надземной системы растений лука обусловили разницу в урожае. Наибольшая и существенная прибавка по сравнению с контролем получена в варианте с обработкой кислородом в течение 18 часов. Повышение урожая в данном варианте следует отнести прежде всего за счет большого количества растений на единице площади.

В опытах с укропом было установлено, что барбатирование семян кислородом в течение 18 часов способствует ускорению прорастания семян и повышению полевой всхожести.

С учетом результатов лабораторных и лабораторпо-поле-вых исследований 1974—1975 гг. в 1976 году продолжительность обработки снизили до 18 часов. Посев проводили в два срока: ранний — в апреле и поздний — п июле. Как показали наблюдения (табл. 5), барбатирование ускоряло прорастание семян, способствовало получению более ранних и дружных всходов и повышению всхожести.

Различия по скорости прорастания и дружности появления всходов в известной мере обусловили ускорение ростовых процессов. Наибольшие различия отмечали в начале сезона. Все это и обусловило получение высокого урожая. Прибавка урожая достигала 62% по сравнению с контролем и 32% по сравнению с вариантом, где семена намачивали.

В лабораторно-полевом опыте (заложен 20 июля 1976 г.) в контрольном варианте использовали необработанные семена. В опытном варианте семена обрабатывали кислородом в течение 18 часов. Как и в предыдущих опытах, обработка обусловила ускорение прорастания семян на 4—5 дней ц повышение дружности появления всходов, способствовала нарастанию сырой и сухой массы растений, что привело к увеличению густоты стояния растений на 40% и урожая на 60% (табл. 6). Повышение урожая в опытном варианте следует отнести не только за счет большого количества растений на единице площади, но и за счет увеличения массы одного растения.

Влиянне барбатирования кислородом на прорастание семян и урожайность укропа в лабораторном и лабораторно-полевом опытах 1976 г. (I срок сева)

Таблица 5

Вариант»

1. Контроль — сухие семена ......

2. Намачивание в воде 18 часов .....

3. Барбатирование кислородом 18 часоз . . .

Лабораторный опыт

5 й о.

С4 72

89

Я

Полевая всхожесть

— л

СЗ СУ

Я г{

а: -э а:

А «Т 8

Q 1-С)

; *

1,~£

Р 8

411

в8 4 41 39

83 /5 54 50

90 27 СО 53

20,1 24,5 28,0

Сыфая мас- Сухая мас-К-во листь- са 10 расте- са 10 расте-ев 10 -расте-

нии при уборке

ний при уборке

Масса урожая с 1 м2

ж ° Ъ к % к

й ° шт. конт- конт- конт- конт-

a а,г С СИ ролю ролю ролю ролю

55 61 в8

100 37,9 100 4,0 100 1,32

100,9 50,5 133,2 5,6 140 1,75

123,6 02,3 164,1 6,7 167,5 2.14 НСР«

Влияние барбагирозания кислородом на полевую всхожесть и урожай

100

132,6

162,1

=0,25 Таблица 6

Полевая всхожесть Высота, см К-во листьев 10 расте- Сырая масса растений Сухая масса Юраст. К-во растений с кв. м. Урожайность

Варианты о л СЗ я 32 га га я- я Й .а О К Я х га о в « ний при уборке при уборке при уборке с 1 кв. м

шг. % к контролю г % к контролю г % к контролю шг. • % к контролю г % к контролю

1. Необработанные семена . . . 21 19,9 51 100 28,50 100 3,50 100 1024 100 702 100

2, Барбатированные кислородом 36 66 40,86 143 143

12- 31,7 129 5,02 1431 140 ИЗО 160

B

я с о

Та блица 7

Влияние барбатирования семян кислородом на всхожесть, качество рассады и урожайность перца (опыт 1976 г.)

Варианты

Всхожесть при лосе-. ве кубики в % к высеянным семенам

сырая масса над-количест- земной ча-во листьев сти 10 растений

Показатели

сырая мас- сухая масса корнг- са назем-зой систе- ной ча-мы 10 рас- сти 10 растений теши"!

сухая масса корневой системы

10 растений

Урожайность, ц/га

II з *1 о . * о я - •

и s- a ас°

I. Контроль— сухие 9,7'

семена '.'.... 90 70 18,8 13,1 100 122,6 100 17,3 100 14,4 100 1,8 100

II Намачивание в воде

18 часов . . . . 90 — " 77 19,0 13,0 99 124,0 101 18,6 107 14,1 98 2,0 . 111 10,0

"III . Барбатирование ки

слородом 18 часов 96 1 83 20,0 13,5 103 130,4 100 19,8 114 15,2 106 21 117 10,0.

IV. Намачивание в воде

24 часа . . . . 91 — _ 85 18,4 13,4 102 125,2 102 21,9 127 14,5 101 2,2 122 .11.4

V. Варабатирование ки

слородом 24 часа . 96 5 90 22,7 13,4 102 153,0 324 23,4 135 17,7 123 2,4 133 12,2

VI Намачивание в во

де 36 часов . . . 94 1 86 20,2 13,5 103 129,0 105 25,5 147 15,0 101 2,5 139 13,4

VII Барбатирование ки

слородом 30 часов 97 21 95 21,2 15,0 114 177,5 144 27,7 160 20,1 140 2,8 _ 155 16,0 ЫСРоБ

к л

• з

ю й

В нашей работе изучалось также влияние барбатирования семян перца кислородом на их полевую всхожесть, качество рассады и урожайность. В результате исследований было отмечено, что лабораторная всхожесть семян после барбатирования кислородом больше, чем в контроле и других вариантах прежде всего в варианте с 36-часовой обработкой. Особенно заметны различия при посеве в кубики. Кроме того, обработка привела к ускорению прорастания семян на 3—4 дня и повышению дружности появления всходов. Эти различия по скорости прорастания и повышению дружности появления всходов, отразились в дальнейшем на росте рассады. Анализ биометрических показателей, проведенный через два месяца после посева в кубики показал, что рост рассады в варианте с бар-батированием кислородом в течение 36 часов шел намного быстрее, чем в контроле и в остальных вариантах.

Различия в ростовых процессах не смогли не сказаться на сырой и сухой массе растений и корней. По двум последним показателям растения в варианте с барбатированием кислородом в течение 36 часов существенно превзошли растения контрольного варианта.

Наблюдения за развитием растений показали, что в опытных вариантах цветение и завязывание плодов началось раньше на 2—3 дня. Растения здесь имели больше цветков и плодов, чем в контроле и других вариантах. Так, большее количество репродуктивных органов у растений, семена которых бар-батированы кислородом в течение 36 часов, способствовало увеличению сбора растений ранней продукции и общего урожая плодов. Значительная прибавка в варианте с обработкой кислородом в течение 36 часов была получена по раннему урожаю и составила от 39—66% по сравнению с контрольным и другими вариантами (табл. 7).

После уборки урожая был проведен биохимический анализ листьев укропа, плодов перца и луковиц. Результаты анализов показали, что по содержанию Сахаров и витамина «С» особых отличий отмечено не было. Другими словами, обработка семян не приводит к ухудшению качества урожая.

Для выяснения внутренних причин, обусловливающих повышение энергии прорастания н всхожести семян, барбатнро-панных кислородом, определяли скорость поглощения ими воды, были проведены биохимические анализы активности ферментов, содержания сырого жира, аминокислот. Влажность семян укропа в процессе намачивания и барбатирования кислородом различна. Так, если при намачивании в воде она составила 158%, то при барбатировании кислородом была равна 178% по отношению к влажности сухих семян. Другими словами, при барбатировании кислородом поглощение воды семе-

нами укропа идет.значительно, интенсивнее, нежели при обычном намачивании.. - ;:'.,Л1-: ,1-,-. .,-.--.'-V -/.V' . -.;

.- Активность липазы прорастающих семян укропа в вариан; те'с барбатнрованием кислородом также окпзаласьЛвыше,' чем при обычном намачивании (табл. 8).,., - ; ; , •,.""

г. Аналогичная картина наблюдалась по другому ферменту — .каталазе, Причем, дальнейшие исследования показали, что обработка, приводит к обеспечению превращения жиров и умень. шенига их содержания. Более того, барбатнрование семян укропа кислородом обеспечивало изменение соотношения аминокислот и, в частности,.повышение содержания свободных., '.

. ' ..-,.-*•- ,, .уу_; .-._;• Таблица 8

Влияние предпосевной обработки семян укропа кислородом на прорастание - и биохимические показатели'(лабораторный опыт, 1976 г.) •' --.

г "Активность . ферментоз о сх S

Варианты т л. и а о X л ...» о а п к о £ я £ рз - *- .5 < ° липаза мл н 0,1 NaOH ' ката- лаза мЮ2 Содержание в % к сухо массе семян

I. Необработанные семена . . . II. Намоченные в воде 18 часов . III. Барбатнрованные кислородом 18 часов " 64 72 89 -68 82 -90 100 .154 : 178 6,4 7.2 8.2 1,6 2,2 • 4.0, 17,0 17,4 10,3-

" * Исходная влажность семян 9%.

Нами было изучено влияние барбатирования семян лука кислородом на поглощение ими фосфора и расходование за-" пасных питательных веществ во время прорастания и начального роста растений. Исследования показали, что обработка-ускоряет накопление проростками сырой биомассы, обуслов-' ливает на первых фазах, прорастания более быстрое расходование сухих веществ семени и усиление поглощения фосфора из раствора. Ко времени интенсивного, прорастания семени (5—12-й день) темпы поглощения фосфора в варианте с барбатнрованием надают быстрее," чем у намоченных или'сухих семян. Это, с одной стороны, можно увязывать с возможным снижением концентрации фосфора в растворе, ас другой,—с более интенсивными процессами обмена веществ н мобилизации запасного фосфора в прорастающих семенах опытного варианта. Кроме того, баланс сухих веществ изменяется в сторону более существенного уменьшения их количества в вариантах без обработки и с обычным намачиванием. - -

Свет и растворенные в воде соли ускоряют накопление сЫрой массы, обуславливают ко времени прорастания, более высокое содержание сухих веществ. Вместе с тем степень влияния этих факторов не настолько существенна, чтобы на 5— 12-й день от начала опыта существенно изменить характер ростовых процессов.

В 1976 году в совхозе им. М. Горького Московской области был заложен нолевой опыт в производственных условиях на площади 2 га. В качестве контроля были взяты сухие семена укропа Армянский. В опыте были посеяны семена, прошедшие барбатирование кислородом в течение 18 часов.

Дружность прорастания была определена через 8 дней, а полевая всхожесть через 20 дней после посева. В последствии были проведены наблюдения за характером развития растений в вариантах опыта. Как показали наблюдения, растения в опыте опережали контрольные по развитию надземной части на всем протяжении опыта. Различия по развитию и количеству растений в вариантах полевого опыта обеспечили прибавку урожая 25% (табл. 9).

Таблица 9

Влияние барбатирования семян укропа Армянский на всхожесть и урожайность в условиях совхоза им. М. Горького

Варианты Дружность прорастания на 8-й день после посеза Полевая всхожесть на 20-й день после посева Густота стояния растений .перед уборкой Урожайность ц/га

шт/м2 % к контролю шт/м2 в % к высеян. се.мен. ШТ/М2 % к контролю ц % к контролю

I. Контроль — сухие

187 100 815 20 805 100 166 100

II. Опыт — барбати-

рование семян ки-

слородом в тече-

ние 18 часов . . . 426 228 1633 39 1207 149 207 125

3. Экономическая эффективность барбатирования семян укропа кислородом

Чтобы судить о целесообразности внедрения барбатирова-ния семян кислородом необходимо определить, с одной стороны, полезный эффект, который может быть получен в результате внедрения, и с другой стороны, материальные трудовые н другие затраты, необходимые для этого. Как показывают расчеты (табл. 10), дополнительные затраты на предпосевную

\ • - ,'; -: •,,.: ,: Таблица 10

Экономическая эффективность барбатирования семян.укропа кислородом

Варианты ч

Показатели контроль — посев сух." семян опыт ное — кислород-барбатироп.

166 207

Прибавка, ц/га . . '. В % • к контролю ....... Стоимость прибавки (руб.) . .'...• Дополнительные затраты на 1 га т (руб.)........... Л<Л ,100 41 125 1640 Л 131

Чистый доход с 1 га, руб. . . . Чистый доход на 1 руб. дополни- .— ' 1509 11,5

обработку семян очень незначительны по сравнению со стоимостью дополнительной продукции.

Таким образом, барбатирование семян кислородом экономически оправдано. '. • ,- -. -

Выводы

1. Обработка семян перца, укропа и лука кислородом в воде (барбатирование) позволяет повысить лабораторную всхожесть, дружность прорастания и полевую всхожесть при посе-" 'ве в полевых условиях и защищенном .: грунте на 10—50%,

ускоряет появление всходов на 2—5 дней и'больше по сравнению снамоченными и сухими семенами.

2. У растений из'семян, обработанных кислородом, отмечено более раннее прохождение фенофаз и созревание урожая. Это обстоятельство, а также большая густота стояния растений (укропа и лука) обусловливают повышение урожайности на 19—24% для перца, на 30% для лука и на 30—60% для укропа . .,',,.: -

, 3, Эффективность барбатирования зависит, прежде всего, от экспозиции и, в меньшей степени, от температуры воды. Оптимальной при температуре 20°С для лука и укропа была экспозиция 18 часов, для перца 36 часов. Увеличение экснози-, цнн приводит к прорастанию V семян в.процессе обработки, затруднению посева и снижению полевой всхожести. . •

4. Стимулирующее действие барбатирования связано с -ускоренным набуханием в процессе обработки семян (на 10— 15% против намоченных к концу обработки), повышением активности ферментов (липазы и каталазы) и интенсивности обмена пластических веществ семени. • ,'

Воздействие на семена кислородом в воде приводит к изменению соотношения аминокислот, и, вчастности, к повышению

содержания свободных. Барбатнрование кислородом обеспечивает распад и уменьшение содержания жиров в семенах.

5. Обработка кислородом семян лука обусловливает на первых фазах прорастания более быстрое расходование сухих. веществ семени и усиление поглощения фосфора из питательного раствора. Ко времени интенсивного роста на 5—12-й день баланс сухих веществ изменяется в сторону более существенного уменьшения их количества в вариантах без обработки и с обычным намачиванием. К этому же моменту стираются различия по содержанию в проростках фосфора.

6. Свет и растворенные в воде соли ускоряют накопление сырой биомассы, обусловливают ко времени прорастания семян более высокое содержание сухих веществ. Вместе с тем степень влияния этих факторов не настолько существенна, чтобы на 5—12-й день от начала опыта резко изменить характер ростовых процессов.

7. Предпосевная обработка семян овощных культур кислородом, как показала производственная проверка в условиях совхоза им. М. Горького Московской области на площади 2 гектара, является экономически выгодной.

Барбатнрование семян укропа, в частности, обеспечивает чистый доход на 1 рубль дополнительных затрат в сумме 11,5 рубля, а с одного гектара—1509 рублей при урожайности 207 ц/га против контроля 166 ц/га.

Рекомендация производству

Организовать широкую проверку в производственных условиях барбатирования семян, как приема предпосевной подготовки с целью ускорения прорастания н повышения полевой всхожести при экспозиции для перца 36 часов, укропа и лука — 18 часов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Барбатнрование семян в воде кислородом (в соавторстве). Картофель и овощи, 1976, № 3, стр. 29—30.

2.-Предпосевная обработка семян овощных культур методом гидротермического аэрирования (в соавторстве). Рекомендации для производственного испытания (1977).

Объем \у1 п. л. • Заказ 2145. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. Л. Тимирязезг-

125008. Москва А-8, Тимирязевская ул., 44 -