Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние предпосевной обработки семян физическими полями на рост, развитие и урожайность различных сортов яровой пшеницы

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние предпосевной обработки семян физическими полями на рост, развитие и урожайность различных сортов яровой пшеницы"

0 Российский государственный аграрный заочный университет

На правах рукописи

АСЕЕВ Виктор Юрьевич УДК 631.53.0273:633.11"321"

ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ФИЗИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ НА РОСТ. РАЗВИТИЕ И УРОЖАЙНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Балашиха - 1998

Работа выполнена на кафедре ботаники и физиологии растеши Рязанской государственной сельскохозяйственной академии имеш профессора П.А.КОСТЫЧЕВА.

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ: доктор сельскохозяйственных наук, профессор М.К.Каюмов; кандидат биологических наук, доцент В.И.Левин,

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.П.Чернявский; кандидат сельскохозяйственных наук И.А.Богданов.

Ведущее предприятие: Управление .сельского хозяйства и продовольствия администрации Рязанской области

Защита диссертации состоится «34 » илх^**^^ 1998 г.

в <</5о> час. на заседании диссертационного совета К 120.30.02 в Российском государственном аграрном заочном университете по адресу: 143900, Московская область. г.Балашиха-8, ул.Ю.Фучика, 1, РГАЗУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГАЗУ.

- Автореферат разослан « Л » 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема повышения урожайности сельскохозяйственных культур без снижения качества продукции с минимальными энергетическими затратами, остаётся главной задачей сельскохозяйственной науки и практики.

В настоящее время агропромышленный комплекс (АПК) России переживает спад сельскохозяйственного производства. Удовлетворение потребности в сельскохозяйственных продуктах в значительной степени осуществляется за счет импортной продукции, в ряде случаев менее качественной, чем отечественная. В этих условиях перед АПК России стоит задача надежного обеспечения населения высококачественными продуктами питания и достижения стабильных экономических результатов производства. Поэтому разработка и использование таких агроприемов, которые при минимальных затратах обеспечивали бы повышение продуктивности растений является актуальным направлением исследований.

В условиях острейшего дефицита энергии на первый план выходит проблема поиска, освоения и рационального использования экологически выгодных и экологически чистых источников энергии, которые могут трансформироваться растительными организмами. К числу таких видов энергии, которые отвечают данным требованиям, относятся практически неисчерпаемые источники энергии - лазерные излучения и магнитные поля. Практическое использование этих видов энергии в биологин и сельскохозяйственном производстве позволит приблизиться к решению важнейших социальных задач, связанных с увеличением производства продукции растениеводства. В этом отношении большие перспективы лежат в использовании лазерных излучений и магнйтных полей для предпосевной обработки семян с целью

воздействия на продукционные процессы.

К настоящему времени в нашей стране и за рубежом накоплен большой экспериментальный материал.свидетельствующий о положительном влиянии лазерного излучения и магнитного поля на рост,развитие,урожай и качество сельскохозяйственных культур(Ба-тыгин Н.Ф.,1977: Ннюдан В.М..1981:Костин В.И..1984;Якобенчук В.Ф.,1985:Урусбаев К.У.,1987;3яблицкая Е.Я..1995ГСо1(1шап Ь.1964; Ьаррагй в.в.. 19С5; Рореэси С.,1972; Бугапу1 0.,1976; Накауипа М.,1983).

В почвенно-климатических условиях ига Нечерноземной зоны России.в частности Рязанской области, опыты по изучению действия предпосевной обработки семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем, проводились крайне незначительно.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является разработка оптимальных режимов предпосевной обработки семян лазерным излучением (ЛИ) и градиентным магнитным полем (ГрМП) применительно к сортам яровой пшеницы, возделываемых в условиях Рязанской области, направленных на повышение урожайности и качества зерна яровой пшеницы.

В задачу исследований входило изучение закономерностей действия лазерного излучения и градиентного магнитного поля на интенсивность начальных ростовых процессов, V посевные качества семян, рост и развитие растений, урожайность и качество зерна яровой ^ пшеницы в зависимости от сроков хранения семян (время от обработки до посева),кратности обработок, уровня минерального питания, а также определение экономической эффективности использования Факторов электромагнитной природы.

Научная новизна. Впервые на серой лесной тяжелосуглинистой

_ о _

и

ючве в условиях юга Нечерноземной зоны России сделана попытка <зучения предпосевной обработки семян лазерным излучением и грг-циентным магнитным полем на рост.развитие и урожайность двух сортов яровой пшеницы.

Выявлены оптимальные режимы хранения семян от обработки до юсева; изучено влияние кратности обработок на изменение энергии 1рорастания, лабораторной и полевой всхожести, роста и развития фовой пшеницы; определены качественные показатели зерна и эле-<енты структуры урожая у растений, выращенных из обработанных семи; установлена зависимость эффекта стимуляции действия факторов )лектромагнитной природы от уровня минерального питания.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. 1редпосевная обработка семян лазерным излучением и градиентным 1агнитным полем оказала положительное влияние на урожайность и сачество зерна яровой пшеницы. Полученные результаты свидетольст-!уют о возможности реального использования данного агроприема в шстениеводстве. в частности для предпосевной обработки семян фовой пшеницы.

Апробация работы. Основные положения научной работы опубликованы в 4 научных трудах и доложены на научных конференциях Ря-¡анской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. !.А.Костычева и на заседании Рязанского отделения Московского об-¡ества испытателей природы (МОЙП) в 1995-1997 годах.

Работа выполнялась на кафедре ботаники и физиологии растений 'язанской государственной сельскохозяйственной академии в период : 1994 по 1997 годы в соответствии с координационно-тематическим таном Российской АСХН по проблеме 0 сх 31 с номером государс-венной регистрации 01.9.10007520.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на zoo страни-

цахцашинописиаго текста с включением 54 таблиц, 12 рисунков, Состоит из ведения. 5 глав, основных выводов н рекомендаций производству. Библиографический список . использованной литературу включает 179 наименований, в том числе 18 на иностранном языке. ft приложении содержится ib таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Методика и условия проведения опытов. Экспериментальная paf-бота была выполнена в 1994-1997 годах и включала проведение лабораторных и полевых опытов.

Объектом исследований служили семена яровой пшеницы сорта Приокская и Воронежская 6. соответствовавшие I—III классу посев;-ного стандарта. Предпосевную обработку семян проводили на лазерной установке "Львов-1-Электроника" с длиной волны 632,8 нм и мощностью потока 25 мВт/см2. Обработку семян градиентным магнитным полем осуществляли с помощь» магнитного модуля, состоящего кз шести парных кассет с последовательным чередованием разноименных магнитных полисов, напряженность магнитного поля составляла 0-100 эрстед.

Необработанные семена (контроль) и семена после обработки (опыт) хранились в тканевых мешках до посева в лабораторных условиях при температуре 18-22 0 С.

В лабораторных опытах определяли энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян по ГОСТУ 12036-84, чистую продуктивность фотосинтеза по Ничипоровичу A.A. (1961), водоудерживающую способность листьев яровой пшеницы по Генкелю П.А. (1982), площадь листьев методом высечек, содержание абсолютно-сухого вещества в растительно» материале высушиванием до постоянного веса в сушиль-

ном шкафу при температуре 100-105 °С (Третьяков H.H., 1990). Оценку качественных и химических показателей зерна яровой пшеницы проводили на Р51занской областной проектно-изыскательской станции-химизации сельского хозяйства.

Метеорологические показатели анализировали по данным метеостанции Рязани.

Полевые опыты закладывали в учзбно-опытном хозяйстве "Степь-кино" Рязанской государственной сельскохозяйственной академйи согласно "Методики полевого ^пыта" (Б.А.Доспехов, 1985). Почва опытного участка - серая лесная, по механическому составу тяжелосуглинистая иловато-пылеватая. Мощность пахотного слоя 26-30 см. Агрохимические показатели: РН солевой вытяжки - 5,3, Р205 -9,9 мг; Д20 - 15,8 мг на 100 г почвы (по Кирсанову). Обработка почвы была общепринятая для данной зоны и состояла из весеннего боронования и культивации с прикатыванием. Весной под предпосевную сплошную культивацию было внесено комплексное удобрение в форме нитрофоски из расчета по 45 кг/га действующего вещества - азота, фосфора и калия. Предшественником был горох. Норма высева яровой пшеницы - 5,5-6 млн.всхожих семян на 1 га. Посевная учетная площадь делянки составляла 50 м2. . повторность четырех-и восьмикратная. Размещение вариантов в опыте рендомизированное. В полевых условиях было проведено 3 опыта: Опыт Н 1 проводился в 1994-1995 годы, в нем изучалось влияние сроков хранения семян, обработанных лазерным излучением и градиентным магнитным полем на рост, урожайность и качество зерна яровой пшеницы. Схема опыта N 1 включала:

1. Контроль - необработанные семена

2. Обработка семян лазером накануне посев

3. Обработка семян лазером за 1 сутки до посева

4. Обработка семян лазером за 7 суток до посева

5. Обработка семян лазером за 16 суток до посева

6. Обработка семян лазером за 30 суток до посева

7. Обработка семян градиентным магнитным полем накануне посева

8. Обработка семян градиентным магнитным полем за ! сутки до посеЕ

9. Обработка семян градиентным магнитным полем за 7 суток до nocet 10.Обработка семян градиентным магнитным полем за 16 суток до поск 11.Обработка семян градиентным магнитным полем за 30 суток до посе

Опыт N 2 проводился в 1994-1995 годы, где определялась эффективность предпосевной обработки семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем в зависимости от уровня минерального питания. Схема опыта N 2 включала:

1. Контроль - без удобрений

2. Лазерная обработка - без удобрений

3. Магнитная обработка - без удобрений

4. Контроль + М4 5 Р4 5 К4 s

5. Лазерная обработка + Ni6Pi6K4S

6. Магнитная обработка + N45P4SK15

Опыт Н 3 проводился в 1S96-1997 годы, в нем исследовалось влияние кратности обработок семян на урожайность яровой пшеницы. Схема опыта N 3 включала:

1. Контроль - необработанные семена

2. Десятикратная, обработка семян лазерным излучением

3. Двадцатикратная обработка семян лазерным излучением .

4. Десятикратная обработка семян градиентным магнитным полем

5. Двадцатикратная обработка семян градиентным магнитным полем.

В полевых опытах определялась полевая всхожесть, густота стояния растений, подсчет количества общих и продуктивных стеблей на постоянных площадках, размером 0,5 г в 4-х кратной повторнос-ти. Дату наступления фенофазы отмечали в момент вступления в нее 70 % растений яровой пшеницы. Для этого на каждом варианте опыта выделялись стационарные площадки по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971). Высоту растений, прирост зеленой биомассы и накопление сухого вещества определяли методом отбора 100 стеблей с каждого варианта в 2-х кратной повторности. Интенсивность транспирации определяли с помощью торзионных весов по Иванову (Третьяков H.H.. 1990).

Уборку урожая осуществляли со всей учетной площади делянок, пересчитывали на гектар и приводили к стандартной 14-% влажности. Перед уборкой с площадок (1м2) в 4-х кратной повторности отбирались сноповые образцы для определения биологического урожая и анализа его структуры.

Данные по урожайности зерна яровой пшеницы подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа (по Б.А.Доспехову. 1985}.

Климатические условия в годы проведения опытов были различными по количеству выпавших осадков и температуре воздуха.

1994 год отличался теплой весной со среднесуточной температурой воздуха от 13,4 °С до 14,2 °С. Количество выпавших осадков за вегетационный период соответствовала сряднемноголетним данным, что создавало благоприятные условия для появления всходов, роста и развития яровой пшеницы.

1995 год характеризовался как умеренно-теплый и влажный. Однако, третья декада апреля характеризовалась повышенной темпера-

турой и недостаточным увлажнением, что повлияло на появление всходов.

1996 год можно охарактеризовать как засушливый.1 когда количество выпавших осадков составило 6 мм. что несколько задерживало рост и развитие яровой пшеницы.

1997 год отличался повышенной температурой воздуха в начале вегетации. Количество осадков в третьей декаде апреля было крайне недостаточно, а начиная с первой декада^ мая. их количество соответствовало среднемноголетним данным (240^-250 мм):

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние лазерного излучения и градиентного магнитного поля на посевные качества семян.

Познание закономерностей, связанных с изменением посевных качеств обработанных семян в процессе их хранения, имеет важное теоретическое и практическое значение, так как это дает возможность более эффективно использовать метод предпосевной обработки семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем в растениеводстве. При этом существенное влияние на изменение посевных качеств семян оказывают сроки их хранения от обработки до проращивания.

Однократная обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем с последующим их хранением в течение 1-30 суток до посева вызывала изменение энергии прорастания и лабораторной всхожести у яровой пшеницы (рис.1)

Обработка семян лазерным излучением в день посева не оказала положительного влияния на посевные качества семян, что, вероятно.

100,0 -

40,0

20,0

о.о

93,1

59,2 :

54,0

^ ' * 1

боте»-посев

34,5

-а-

62,6

92,3

60,0

89,0

92,6

53,5

53,2

- 1в

зо

ОЗра болса-посеа

61,6

95,0

67,1

92.1

88.6

.... 62,1

54,0

Сутки

30

Рис.1. Никакие сроков хранения обработанных семян на посевные качества яровой пшеницы

60.0

Энергия прорастания,%

Лабораторная всхожесть,%

связано с активной перестройкой внутриклеточных процессов. С увеличением срока хранения до 1 суток отмечалось повышение энергии прорастания и лабораторной всхожести на 3 % по сравнению с контролем. Максимальная энергия прорастания и лабораторная всхожесть у обработанных семян наблюдалось на 7-е сутки хранения. К этому периоду энергия прорастания и лабораторная всхожесть превышали контроль соответственно на 6 и 4 %. Дальнейшее увеличение сроков хранения обработанных семян сопровождалось снижением их посевных качеств. К 16-и суткам хранения энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян в опытном варианте были выше, чем в контроле на 4 и 2 %. На 30-е сутки хранения посевные качества семян были на уровне контроля и даже несколько, ниже его.

В варианте с обработкой семян градиентным магнитным полем наибольший стимулирующий эффект наблюдался при хранении семян в течение 7 суток до посева, где энергия прорастания увеличилась в среднем на 11 %, а лабораторная всхожесть на 5 % по отношению к контролю. На 1 и 16 сутки после обработки энергия прорастания и лабораторная всхожесть повышались соответственно на 5 и 2 % по сравнению с контролем. Посев семян сразу после обработки и их хранение в течение 30 суток не оказали положительного влияния на энергию прорастания и лабораторную всхожесть. Наблюдалась даже тенденция в сторону снижения данных показателей по отношению к контролю.

Таким образом, у семян яровой пшеницы в первые часы после обработки лазерным излучением и градиентным магнитным полем прослеживается слабое угнетение, которое сменяется стимуляцией на 1-16 сутки после обработки, а к 30-и суткам энергия прорастания и лабораторная всхожесть соответствуют урЬвна контроля.

По данным Н. Н.Кракарнко, И. 8. Троицкого (1989), для сохране-

ния стимулирующего эффекта в обработанных семенах, хранящихся до проращивания в течение 20-45 суток, необходимо увеличить кратность обработок семян факторами электромагнитной природы (число проходов семян через установку по их подготовке к посеву).

Проведенные нами исследования показали, что трехкратная обработка семян яровой пшеницы лазерным излучением за 1 и 7 суток до проращивания способствовала повышению их посевных качеств по сравнению с контролем (рис.2).

К 16-и суткам хранения посевные качества семян были выше, чем в контроле на 3 и 5 %. При последующем увеличении периода хранения семян до'30-и суток сохранялась тенденция в сторону повышения энергии прорастания и лабораторной всхожести по сравнению ■с контролем.

Наиболее отчетливо рост повышение энергии прорастания и лабораторной всхожести проявилось при десятикратной предпосевной обработке семян. Было установлено, что с увеличением сроков хранения облученных семян от 7 до 30 суток отмечается последовательное повышение энергии прорастания и всхожести. Так в варианте с односуточным хранением семян энергия прорастания и лаборатория всхожесть повысились по сравнению с контролем на 8 и 7 %. На 7-е сутки хранения данные показатели увеличились соответственно на- 11 и 10 %, а на 16-е сутки на 7 %. Дальнейшее увеличение срока хранения семян до 30-и суток во все годы исследований сопровождалось повышением энергии прорастания прорастания и лабораторной всхожести и среднем на 5 и 4 %. Двадцатикратная обработка семян не оказала положительного влияния на данные показатели, . напротив, наблюдалось последовательное снижение посевных качеств семян на 4-9 % по сравнению с контролем.

Полученная закономерность была установлена и прч обработке

Срони хранения

Рис.2. Влияние кратности обработок и сроков хранения семян на посевные качества яровой пшеницы

СГГ-ИЛиЗ СЗГПЛиЮ СЗПЛИ20 -о-- ГрМПЗ.....ГрМПЮ —*»—ГрМП20

семян градиентным магнитным полем.

Следовательно, с увеличением кратности обработок семян с трех до десяти проходов происходит повышение энергии прорастания и лабораторной всхожести по всем срокам хранения семян, стимулирующий эффект сохранялся у семян, хранящихся 30 суток, тогда как при двадцатикратной обработке семян факторами электромагнитной природы стимуляция по данным показателям не отмечалась.

Ускорение начальных ¿остовых процессов у облученных семян в лабораторных опытах способствовало более дружному появлении всходов о полевых условиях. Наблюдения за сроками появления всходов яровой пшеницы показали, что семена, обработанные лазерным излучением и градиентным магнитным полем, прорастали на 2-3 дня раньше контрольных. Было установлено, что обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем за 1-16 суток до посева способствовала повышении полевой всхожести на 2-9 %, даже в годы с различными погодными условиями. Обработка семян накануне посева и за 30 суток до пос.ева вызывала снижение полевой всхокести на 2-6 %.

Формирование стеблестоя и высота растений.

Предпосевная обработка семян факторами электромагнитной природа за 7 суток до посева способствовала увеличению чисда стеблей в -фазы кущения и цветения соответственно на 34 и 23 шт/м" или на С и 5 % по сравнению с контролем. На вариантах с обработкой семян за 1, 7 и 16 суток до посева число стеблей увеличилось соответственно на 20 и 15 шт/м2 или на 3 и 2 % во все фазы роста яровой пшеницы по сравнению с контролем. В вариантах с обработкой семян накануне и за 30 суток до посева формировалось одинаковое, чем в

г .- 14- '

контроле число стеблей.

Предпосевная обработка семян факторами электромагнитной природы, сочетающая использование минеральных удобрений, обеспечила увеличение числа, стеблей в фазы кущения и цветения соответственно на 31 и 25 шт/м2 или на 5 и 4 % по сравнению с контролем.

В фазу кущения, факторы электромагнитной природы, активизируя стеблеобразование яровой пшеницы во всех вариантах опыта, не изменяли высоты растений.

На вариантах за 1-16 суток до посева с использованием минеральных удобрений наблюдалось снижение высоты растений по сравнению с контролем на 1,5-2,4 см или на 4-5 X, что, очевидно, объясняется некоторым ослаблением апикального доминирования или линейного роста. Однако к фазе колошения высота растений в опытных вариантах превысила контроль соответственно на 4,3-0,6 см или на 5-7%. тогда как в вариантах с посевом семян сразу после обработки и хранением 30 суток данные показатели находились на уровне контроля. При определении высоты растений в фазу цветения различия между контрольными и опытными вариантами нивелировались.

Действие лазерного излучения и градиентного магнитного поля на интенсивность трэнспирации и водоудерживающую способность листьев яровой пшеницы.,

Обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем вызывала .снижение интенсивности транспирации на вариантах с обработкой семян за ,1т16 суток до посева на 21-27 % по сравнению с контролем. Наряду с этим на данных вариантах происходило повышение водоудерживающей • способд^'^к5^ю^ветст^нно."на 5,6-7,7 X,,(,,деррятио.,.р&^чсдялось уаелидевдеч5 гидрофильное™ биокол-

лоидов. а в вариантах с использованием минеральных удобрений - на 8.2-8.6 % по отношению к контролю, что согласуется с данными Ер-мохина В.И.. Костина В.И. (1979). которые отмечают явление ксероморфизма у растений пшеницы, выращенных из облученных семян. Тогда как в опытах с обработкой семян в день посева и за 30 суток до проращивания данные показатели находились на уровне с контролем.

Десятикратная обработка семян яровой пшеницы факторами электромагнитной природы вызывала снижение интенсивности транспи-рации на 21-23 % и повышение водоудерживающей способности на 5.8-6,4 %.

Таким образом, снижение интенсивности транспирации и увеличение водоудерживающей способности листьев пшеницы свидетельствуют о повышении засухоустойчивости опытных растений.

Влияние лазерного излучения и градиентного магнитного поля на накопление биомассы, площадь листовой поверхности и продуктивность фотосинтеза.

Сроки хранения обработанных семян и использование минераль-нух удобрений оказывают существенное влияние на накопление биомассы растениями яровой пшеницы.

Предпосевная обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем за 1 и 7 суток до посева вызывала увеличение биомассы растений в расчете с единицы площади на 5-15 % в течение всего периода вегетации. Но наибольший прирост биомассы в опытных вариантах наблюдался в фазу колошения и составлял 7.6-14.4 '% по сравнении с контролем. Тогда как в фазу молочной спелости увеличение биомассу было незначительным; : < ':: "'

- Максимальная биомасса растений была в вариантах с' обработкой

семян лазером и внесением минеральных удобрений. Увеличение биомассы происходило, а также за счет большего содержания сухого вещества в расчете на единицу сырой массы, которое составило 6.2-19,0 X по сравнению с контролем. Увеличение биомассы в опытных вариантах происходило за счет большего числа растений и массы каждого растения в отдельности.

Обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем за 1 и 7 суток до посева способствовала увеличению площади листовой поверхности в фазу выход в трубку на 2-8 %. Но к наступлении фазы колошения в опытных вариантах площадь листьев превышала контроль на 9-13 X. При этом в вариантах с удобрением площадь листьев увеличилась на 15,5-17,0 X. Начиная с фазы молочной спелости происходит, последовательное снижение площади листьев во всех опытных вариантах, что указывает на завершение формирования листовой поверхности в данную фазу и ускорение созревания растений в данных вариантах.

Следовательно, наибольший прирост площади листовой поверхности в опытных вариантах по сравнению с контролем наблюдается в фазу колошения.

Обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем за 1 и 7 суток до посева вызывала увеличение продуктивности фотосинтеза В фазы выход в трубку-колошение на 6,5-17,5 %. Однако, в фазы колошение-молочная спелость продуктивность.фотосинтеза превышала контроль только на 5-12 %. Следовательно, растения, выращенные из обработанных семян, быстрее завершали свое развитие с фазы выход в трубку до молочной спелости, чем контрольные, что » соответствует результатам исследований Инюшина В.М. (1981).

Накопление абсолютно-сухого вещества зерном яровой пшеницы.

Обработка семян лазерным излучением за 7 суток до посева обеспечила повышение сухого вещества в зерне яровой "пшеницы на 1,0-1.2 % в фазу молочной спелости и 1,5-2.0 % в фазу тестообразной спелости по сравнению с контролем.

»

Обработка семян лазерным излучением за 1 и 16 суток до посева не оказала существенного влияния на накопление сухого вещества зерном яровой пшеницы в фазу тестообразной спелости. Однако, обработка семян градиентным магнитным полем за 7 суток до посева вызывала повышение содержания абсолютно-сухого вещества в зерне яровой пшеницы по сравнению с контролем на 0,7-1,7 %. При этом, максимальный прирост сухого вещества наблюдался в фазы молочной и тестообразной спелости. Тогда как в зерне растений, выращенном из семян, обработанных накануне, и за 30 суток происходило снижение содержания абсолютно-сухого вещества по всем фазам созревания.

Формирование урожая яровой пшеницы в зависимости от сроков

хранения, кратности обработок и минерального питания.

Предпосевная обработка семян факторами электромагнитной природы, активизируя начальные ростовые процессы, стимулируя рост и развитие растений, способствовала повышению урожая яровой пшеницы.

В среднем за 2 года исследований при обработке семян факторами электромагнитной природы за 1, 7 и 16 суток до посева прибавка урожая соответственно составила 1,0-2. 1; 1,6-2,9; 0,9-1,5 ц/га или 4,6-8,0; 9,4-13.3; 2.6-6.3 X по сравнению с контролем. При обработке семян в день посева и за 30 суток до проращивания отмечалась тенденция к. снижению урожайности яровой пшеницы (табл.1)

1. Урожайность сортов пшеницы в зависимости от сроков хранения обработанных семян по годам возделывания (ц/га)

Срок Воронежская 6 Приокская

Варианты хранения среднее Прибавка среднее Прибавка

опыта семян, сут. 1994 г. 1995 г. за 2 года к контролю 1994 г. 1995 г. за 2 года. —«-КОНТРОЛЮ

ц/га % ' ц/га- %

Контроль - 23,3 20,3 21,8 ... — 25,7 21,3 23,5. — —

Обработка 22,3

. -посев 21,В 19,0 20,4 -1,8 94 24,3 20,4 -1.1 96

• 1 »25,2 21.1 23,1 ♦1.3 105 26,2 22,6 25,4 +2,1 108

Лазерное

излучение 7 27,3 22,1 24,7 + 2,9 113 29,4 23,0 26,2 + 2,7 111

16 24,5 21,1 228 + 1,0 104 ¿7,6 22,3 25,0 ' + 1,5 107

30 21.5 ' ' 18,4. 19,9 -1,9 93 24,0 20,1 22,0 -1,5 94

Обработка

-посев 21,3 19,3 20 3 -1,5 . 93 24,1 20,7 22,4 -1,1 95

Градиентное 1 24,4 21,3 22 8 + 1,0 104 27.5 22,1 24,8 ♦1,3 106

магнитное

поле 7 24,9 22,0 234 + 1.6 107 28,9 22,5 25.7 + 2,2 109

16 24,3 21.0- 22 6 + 0,9 102 26,9 22,1 24,5 + 1,0 104

30 21,7 19 4 20 5 -1.2 94 ' 23,6 19,9 21,8 -1.7 93

НСРояА) по обработке семян ФЭМП ' 0.4229 ■ . 0,4160,

НСРояв) по сортам " 0,5180 0,5094 '

НСРо5(С) по срокам хранения семян 0,3276 0.3222

Наибольшая прибавка урожая была получена на вариантах с обработкой семян факторами электромагнитной природы и использованием минеральных удобрений, которая составила 2.5-3.0 ц/га млн 10.7-12.9 % (табл. 2).

Десятикратная обработка семян факторами электромагнитной природы обеспечила прибавку урожая в 1,1-1.5 ц/га или на 5.5-6.7 '% по сравнению с контролем, тогда как при' двадцатикратнон обработке наблюдалось снижение урожая.

Повышение урожая при обработке семян факторами электромагнитной природы происходило за счет, большего числа продуктивных стеблей и продуктивности колоса с повышенной массой 1000 зерен.

Химический состав зерна яровой пшеницы.

Предпосевная обработка семян лазерным излучением и градиент- . ным магнитным полем наряду с повышением урожайности повлияла на изменение химического состава зерна яровой пшеницы (табл.З).

Наиболее существенное изменение химического состава зерна яровой пшеницы отмечалось у растений, выращенных из семян, обработанных за 7 суток до посева, где содержание в зерне азота увеличилось на 0,12-0,26 %. фосфора на 0.07-0.47 %. калия на 0,13-0,15 % и кальция - 0,04-0,1 % с одновременным повышением количества золы на 0.4 % по сравнению с контролем. На вариантах с обработкой семян' за 1 и 16 сутки до проращивания содержание азота и кальция изменялось незначительно, тогда как количество фосфора в зерне увеличилось на 0,03-0,46 %. калия на 0,10-0.12 % с одновременным повышением содержания золы на 0.1-0,3 % по сравнению с контролем, тогда как посев семян сразу после облучения и за 30 суток до посева не оказали влияния на данные показатели.

2. Действие факторов электромагнитной природа и ишеральгаос удобрении на урожайность зерна пшеницы Приокская (ц/га) и

Варианты опытаI Фон удоб- 11994 г. I рений I I I. -1-" ' I -

1995 г.

Среднее I Прибавка I за 2 I к контролю |

года I-1——|

I ц/га

Контроль

I 22.5 -К-

19,0

21.0

Лазерное излучение

I 24.5

20.2

22.3 I +1.3

Градиентное 1 магнитное I поле I

24.0

19.9

22,0 I +.1.0

+

Контроль I к4 5 Р4 5 К4 5 I 25,0

21.4

23.2

Лазерное I I

излучение I Н45Р15К45 I 28,7

23.8

26,2 I +3,0

ГрадиентйЬе I[ I

магнитное ' Г НцРЛК^I .28.3 поле ' I I

23,0

25,7 I +2.5

НСР05(А)по обработке семянI

; ' л ФЭМП ; ? I 0.5150 НСР05^)ПО минеральным „ I,

удобрениям ; "Г О. 8757

0.3575 0.6828

л__1

! ТД I VI.О \ сз.о 1 «и * 15,Г 1

^3. Хшнческий. состав зерна яровой пшеницы при обработке семян факторами электромагнитной природы 05 на сухое вещество, среднее за 1994-1995 гг.)

г 1 ...... - ■ "';Т| 1 ~г 1Вариант опыта (Срок храп.1 1 . 1еемян.сут. 1 1 , . 1 1 1 N 1 1 ■ Рг05 1 кг0 т— Г 1 1 1 Са 1 1 | ■ ■ -1 Зола 1

1 Контроль 1 1 1 | 1 1.87 1 1.05 1 0,70 1 1 1 0,18 1 1 | 1,8 1

Обработка 1 1,-посев 1 I 1 1.86 1 1 1.03 1 0,65 1 1 1 1 1 0,15 1 1 | 1.1 1

Лазерное излучение . л 1 1 1 | 1 1.90 1 1 1.08 1 0.80 1 1 1 0.25 1 1 | 2.1 1

1 7 1 | 1 1.99 1 1 1.12 1 0.83 1 1 ! 0,28 1 1 | 2.2 1

( 16 1 1' 1 1 1.88 1 1.06 1 0.80 1 1 1 0.20 1 1 | 2,1 1

1 30 1 1 1 1.86 1 | 1.02 1 0.69 1 1 1 0,15 1 ■ ■ 1.1 1

- " ' 1 1 1 Обработка 1 -посев 1 1 1.82 1 | 1.02 1 0.64 1 1 1 0.15 1 1 | 1,6 1

Градиентное магнитное поле ) 1 1 - 1 1 -Ч 1 1 1.88 1 1 1.51 1 0.82 1 1 1 0.21 1 1 1 2.0 1

.1 г} 1 7 1 1 2.10 1 1.52 1 0.85 1 1 1 0.22 1 | 1 2,2 1

1 ( 16 1 1 1.87 1 1.51 1 0,80 1 1 1 0.20 1 1.9 1

1. ■ 1. 30 1 1 1,81 1 " «' 1.03 1 1 0.63 1 I 1 0.17 Г х ., .X 1.7 1 ■ •

В вариантах с обработкой семян и использованием минеральных удобрений вызывала увеличение содержания азота на 0,26-0,31 %, фосфора на 0,14-0,18 %, калия на 0,07-0,21 %. Тогда как применение удобрений не оказало влияния на уровень содержание кальция и золы.

Качественный состав зерна яровой пшеницы.

На вариантах с предпосевной обработкой семян за 1 и 16 суток до посева лазерное излучение и градиентное магнитное поле обеспечили повышение содержания протеина на 0,3-1,5 и сухого вещества на 0,1- 0,2 % по сравнению с контролем. Наряду с этим в зерне яровой пшеницы отмечалась тенденция в сторону снижения клетчатки на 0.1-0,2 %. Наиболее отчетливо повышение содержания протеина на 1,3-2,7 % и.сухого вещества на 0,3-0,5 % с одновременным снижением клетчатки на 0,4-0.6 % отмечалось на варианте с предпосевной обработкой семян за 7 суток до проращивания.

Изменение посевных качеств_и уродайьых свойств обработанны?

семян при длительном сроке их хранения.

В опытах изучалось влияние факторов электромагнитной природа на посевные качества и урожайные свойства яровой пшеницы. Было установлено, что хранение обработанных семян в течение 365 дней вызывает резкое снижение энергии прорастания й лабораторной всхожести на 16-18 и 14 % по сравнению с контролем, а также урожайных свойств. Снижение урожая происходило за счет уменьшения полевой всхожести на 20-26 :и числа продуктивных стеблей на 106-119 штук/м2'или на 24-27 % по сравнении с контролем. Длительное хра-

пение обработанных семян также отрицательно влияет на продуктивность колоса и массу 1000 зерен.

Экономическая эффективность использования факторов

электромагнитной природы.

Наибольший экономический эффект.следует ожидать от обработки семян факторами электромагнитной природы за 1.7 суток до посева, что обеспечит повышение условно-чистого дохода на 38,9-80.9 тысяч рублей и уроним рентабельности на 22,4-25,4% по сравнению с шнтролем, тогда как использование минеральных удобрений обеспечит повышение условно-чистого дохода на 74,9-89.9 тысяч рублей и уровня рентабельности наЧ?3.6-.24.6 %.

ВЫВОДЫ

1. Проявление стимулирующего эффекта у семян яровой пшени-ды.при однократной обработке лазерным излучением и градиентным мгнитным полом, по показателям энергии прорастания и лабораторий всхожести в процессе хранения имеет волнообразный характер. В шрвне часы после обработки отмечается снижение посевных качеств :емян.После 1-х суток хранения угнетение сменяется стимуляцией, вторая постепенно достигает максимума на 7-е сутки хранения. К Ю-та суткам хранения происходит последовательное снижение посевных качеств'семян до уровня контроля и даже несколько ниже его.

2. Десятикратная обработка семян лазерным излучением и гра-шетным магнитным полем вызывала сохранение стимулирующего эффек-ча у пшеницы в течение 16-30 суток после обработки, тогда как 'пеличение кратности обработок до 20 проходов способствовало спи-

жению посевных качеств семян.

3. Предпосевная обработка лазерным излучением и градиентным магнитным полем семян яровой пшеницы обеспечивает ускорение появления всходов на 2-3 дня и вызывает повышение полевой всхожести на 2-9 %.

4. Обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем за 1-7 суток до посева, и использование минеральных удобрений способствует увеличению количества стеблей в фазы роста на 3,6-6,0 % и снижению высоты растений в фазу кущения на 3-5 % с последующим его повышением в фазу колошения на 5-7%.

5. Предпосевная обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем вызывает снижение интенсивности транспира-ции на 21-27 % и повышение водоудерживающей способности биоколлоидов листьев яровой пшеницы на 4,5-8,0 %.

6. Лазерное излучение и градиентное магнитное поле за 1-7 суток до посева и в сочетании с минеральными удобрениями вызывают увеличение площади листовой поверхности у яровой пшеницы на 5,0-18,5 % и повышают чистую продуктивность фотосинтеза на 8,5-17,5 %.

7. Предпосевная обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем увеличивает накопление воздушно-сухого вещества у растений пшеницы в фазу колошения на 7,3-15.2 % по сравнению с контролем и повышает содержание сухого вещества в зерне на 0,3-1,8 %.

8. Предпосевная обработка семян факторами электромагнитной природы повышает урожайность зерна яровой пшеницы на 1,0-3,0 ц/га или на 4-13 %. Максимальные прибавки урожая зерна были получены в вариантах с обработкой семян за 1-7 суток до посева и с использованием минеральных удобрений. Рост урожая в опытных вариантах

произошел за счет большего числа продуктивных стеблей и массы колоса.

9. Предпосевная обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем вызывает повышение содержания в зерне азота на 0,03-0.26 %, фосфора на 0,14-0,19 %, калия на 0,7 %, протеина на 0,7-1,5 % при одновременном снижении содержания клетчатки на 0,2-0,4 %.

10. Экономические расчеты показали, что предпосевная обработка семян .лазерным излучением и градиентным магнитным полем обеспечивает повышение условно-чистого дохода на 29,9-89.9 тысяч рублей и уровня рентабельности на 13.3-24.6 % по сравнению с контролем.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В южных районах Нечерноземной зоны России, конкретно в услозиях Рязанской области при однократной обработке семян районированных сортов яровой пшеницы наибольший эффект был получен за 1-7 суток до посева. Посев семян сразу после обработки и увеличение сроков хранения семян от обработки до посева свыше 2-х недель следует считать нецелесообразным.

2. Предпосевная обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем за 1-7 суток до посева обеспечивает повышение урожая яровой пшеницы на 4-13 %.

3. Обработка семян лазерным излучением и градиентным магнитным полем за 1-7 суток до посева вызывает увеличение содержания в зерне яровой пшеницы азота на 0,03-0.26 %, фосфора на 0.14-0,19 %, калия на 0.7 %, протеина на 0,7-1.5 % при одновременном снижении содержания клетчатки на 0.2-0.4 %.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Предпосевная обработка семян яровой пшеницы физическими полями. - В сб.науч.тр. по агрономии, посвященном 150-летиз со дня рождения П. А.Костычева. Рязань, 1996, с.86-87 (в соавторстве)

2. Действие предпосевной обработки лазерным излучением и магнитным полем на посевные качества семян и рост проростков. - В сб.науч.тр. аспирантов, соискателей и сотрудников Рязанской ГСХА. Рязань, 1597, с.24-26 (в соавторстве).

3. Влияние светолазерного облучения семян на рост и продуктивность яровой пшеницы (в печати).

4. Изменение продуктивности яровой пшеницы в зависимости от сроков хранения семян, обработанных факторам электромагнитной природы (в печати).