Tractors and Agricultural MachineryTractors and Agricultural MachineryТракторы и сельхозмашины0321-44432782-425XEco-Vector64245210.17816/0321-4443-642452Economics, organization and technology of nanufacturingЭкономика, организация и технология производстваResearch ArticlePre-sowing treatment of grain seeds with a low-frequency electromagnetic fieldПредпосевная обработка семян зерновых культур низкочастотным электромагнитным полемhttps://orcid.org/0000-0001-7675-05007828-6438AksenovAlexander G.АксеновАлександр Геннадьевич
Russian Federation

Dr. Sci. (Engineering), Chief Researcher of the Technologies and Machines for Vegetable Growing Department

д-р техн. наук, главный научный сотрудник отдела «Технологии и машины для овощеводства»

1053vim@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0031-68682268-6927ChaplyginMikhail E.ЧаплыгинМихаил Евгеньевич
Russian Federation

Cand. Sci. (Engineering), Leading Researcher of the Technologies and Equipment for Cereals, Legumes and Oilseeds Department

канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела «Технологии и оборудование для зерновых, зернобобовых и масличных культур»

misha2728@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6805-44923664-7997ShibryaevaLyudmila S.ШибряеваЛюдмила Сергеевна
Russian Federation

Dr. Sci. (Chemistry), Professor, Leading Researcher of the Technologies and Equipment for Cereals, Legumes and Oilseeds Department; Leading Researcher at the Laboratory of Physico-Chemistry of Synthetic and Natural Polymer Compositions; Professor of the Chemistry and Technology of Elastomer Processing Department

д-р хим. наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела «Технологии и оборудование для зерновых, зернобобовых и масличных культур»; ведущий научный сотрудник лаборатории «Физико-химия композиций синтетических и природных полимеров»; профессор кафедры «Химия и технология переработки эластомеров»

lyudmila.shibryaeva@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2876-10313036-6544BelyshkinaMarina E.БелышкинаМарина Евгеньевна
Russian Federation

Dr. Sci. (Agriculture), Chief Researcher of the Formation of Technological Policy and Analytical Forecasting of Agricultural Industry Department

д-р с.-х. наук, главный научный сотрудник отдела «Формирование технологической политики и аналитического прогнозирования развития АПК»

bely-mari@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0007-6855-819X9792-0329KulpinaMaria O.КульпинаМария Олеговна
Russian Federation

Engineer of the Technologies and Equipment for Cereals, Legumes and Oilseeds Department

инженер отдела «Технологии и оборудование для зерновых, зернобобовых и масличных культур»

markulpina@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0002-1178-451X1726-9749ChulkovAndrey S.ЧулковАндрей Сергеевич
Russian Federation

Cand. Sci. (Engineering), Leading Researcher of the Technologies and Equipment for Cereals, Legumes and Oilseeds Department

канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела «Технологии и оборудование для зерновых, зернобобовых и масличных культур»

andrei.chulkov@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0004-1511-43076831-0519StepanovKirill A.СтепановКирилл Александрович
Russian Federation

Junior Researcher of the Technologies and Equipment for Cereals, Legumes and Oilseeds Department

младший научный сотрудник отдела «Технологии и оборудование для зерновых, зернобобовых и масличных культур»

89999878895@mail.ruFederal Scientific Agroengineering Center VIMФедеральный научный агроинженерный центр ВИМN.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics of the Russian Academy of SciencesИнститут биохимической физики им. Н.М. ЭмануэляMIREA - Russian Technological UniversityМИРЭА — Российский технологический университет20122024211220249168438520212202420122024Copyright ©; 2024, Eco-VectorCopyright ©; 2024, Эко-Вектор2024Eco-VectorЭко-Векторhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/https://journals.eco-vector.com/0321-4443/article/view/642452

BACKGROUND: The conducted laboratory studies of the effect of a low-frequency magnetic field on the productivity of grain seeds revealed stimulation of the biophysical and bio-chemical properties of the seeds, an increase in their germination, germination energy and plant growth, which corresponds to the research plan of the Federal Scientific and Technical Program for the Development of breeding and seed production of cereals until 2030.

OBJECTIVE: To study the effect of a low-frequency electromagnetic field on the productivity indicators of an industrial batch of grain seeds.

METHODS: The research was carried out in accordance with the GOST on a prototype of the equipment for electromagnetic exposure on 11 varieties of grain seeds according to 5 indicators of productivity: laboratory germination, field germination, germination density, plant density before harvesting, yield rate. The varied parameters were the irradiation modes: frequency (Hz), magnetic induction (mT), exposure time (min).

RESULTS: An increase in the yield rate of the irradiated industrial batches of grain seeds compared with the non-irradiated ones up to 22% was found, while an increase in laboratory germination up to 17%, field germination up to 10%, germination density up to 10%, plant density before harvesting up to 11% were found.

CONCLUSIONS: The effectiveness of the irradiation modes of industrial seed masses has been proven by an increase in yield rate for the following varieties: 16 Hz, 25 mT, 25 min — for the Ester spring wheat varieties (an increase of 13%); 50 Hz, 25 mT, 25 min — for the Znatny spring barley (an increase of 5%); 75 Hz, 25 mT, 5 min — for the Povolzhskaya 21 winter wheat varieties (increase of 22%); 16 Hz, 10 mT, 25 min — for the Povolzhskaya Niva winter wheat (increase of 19%), Moskovskaya 39 (increase of 13%).

Обоснование. Проведённые лабораторные исследования влияния низкочастотного магнитного поля на показатели продуктивности семян зерновых культур выявили стимулирование биофизических и биохимических свойств семян, увеличение их всхожести, энергии прорастания и рост растений, что соответствует плану научных исследований Федеральной научно-технической программы развития селекции и семеноводства зерновых культур до 2030 года.

Цель работы — изучить влияние низкочастотного электромагнитного поля на показатели продуктивности промышленной партии семян зерновых культур.

Материалы и методы. Исследования проводились в соответствии с ГОСТ на опытном образце оборудования для электромагнитного воздействия на 11 сортах зерновых культур по 5 показателям продуктивности: лабораторной всхожести, полевой всхожести, густоте всходов, густоте растений перед уборкой, урожайностью. Варьируемыми параметрами являлись режимы облучения: частота (Гц), магнитная индукция (мТл), время воздействия (мин).

Результаты. Установлено повышение урожайности облучённых промышленных партий семян зерновых культур по сравнению с необлучёнными до 22%, при этом установлено повышение лабораторной всхожести до 17%, полевой всхожести до 10%, густоты всходов до 10%, густоты растений перед уборкой до 11%.

Заключение. Эффективность режимов облучения промышленных масс семян доказана приростом урожайности для следующих сортов: 16 Гц, 25 мТл, 25 мин — для сортов яровой пшеницы Эстер (прирост 13%); 50 Гц, 25 мТл, 25 мин — для ярового ячменя Знатный (прирост 5%); 75 Гц, 25 мТл, 5 мин — для сортов озимой пшеницы Поволжская 21 (прирост 22%); 16 Гц, 10 мТл, 25 мин — для озимой пшеницы Поволжская Нива (прирост 19%), Московская 39 (прирост 13%).

low-frequency electromagnetic fieldindustrial batch of seedsseed treatmentyieldgerminationplant densityнизкочастотное электромагнитное полепромышленная партия семянобработка семянурожайностьвсхожестьгустота растенийМинистерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation075-15-2022-1210Levina NS, Tertyshnaya YuV, Bidey IA, et al. Sowing qualities of seeds of soft spring wheat (Triticum aestivum L.) under different modes of exposure to a low-frequency electromagnetic field. Agricultural biology. 2017;52(3):580–587. (In Russ.) doi: 10.15389/agrobiology.2017.3.580rusShashkov DN, Alla H, Zhirgulevich DK, Ilchenko GP. Studying the influence of a low-frequency electromagnetic field on living systems. International Journal of Applied and Fundamental Research. 2016;3–2:237–240. (In Russ.) EDN: VOWUWFShibryaeva LS, Chaplygin ME, Aksenov AG, et al. Effect of low- frequency electromagnetic field on the properties of wheat and barley seeds. International Research Journal. 2024;1(139):1–15. doi: 10.23670/IRJ.2024.139.16Dorokhov AS, Chaplygin ME, Aksenov AG, et al. Processing of grain seeds in a low–frequency electromagnetic field. Moscow: Agricultural machines and technologies. 2023;17(4):4–11. (In Russ.) doi: 10.22314/2073-7599-202317-4-4-11Alchimbayeva S, Zhalnin EV, Sadykov ZS, et al. The processing of seeds of spring wheat by low frequency electromagnetic field in an industrial environment. International Journal of Recent Technology and Engineering. 2019;7(6):1057–1061. EDN: VQZECGShibryaeva LS, Chaplygin ME, Aksenov AG, et al. The influence of the electromagnetic field of low-frequency radiation on the physico-chemical properties of wheat seeds. Eurasian Union of Scientists. Series: medical, biological and chemical sciences. 2023;11(112):7–22. (In Russ.) doi: 10.31618/ESU.2413-9335.2023.4.112.1924