Research of impact of electromagnetic fields of the highest frequencies on properties of agrotsenoz of crops

Full Text

Введение Известно, что в СССР и России в течение многих десятилетий исследовалось воздействие физических факторов на различные сельскохозяйственные культуры, с целью получения эффекта повышения продуктивности. Проведенный анализ показал, что до настоящего времени в РФ не проводилось целенаправленность комплексных исследований воздействия электромагнитных полей различных диапазонов на окружающую среду. Как правило, в работах изучается реакция отдельных особей или различных видов живых организмов на воздействие электромагнитных полей. Есть материалы единичных разрозненных исследований посвященных изучению влияния электромагнитных полей на природные биологические системы организменного и надорганизменного уровня (популяции, сообщества), но нет работ по изучению состояния и функционирования экосистем в целом в условиях действия электромагнитных полей и их влиянию на различные виды экосис­тем. Особенно эффективно применение предлагаемых методик микроволновой предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур для почв, обедненных органикой показали, что кроме улучшения посевных свойств семян появляется эффект стимуляции азотфиксирующих бактерий, которые обогащают почву азотом и, следовательно, улучшают ее структуру [1-6]. Построение теоретических моделей взаимодействия биологических систем со сверхслабыми электромагнитными полями крайневысокой частоты на основе системного подхода являются пионерскими, способствующими более глубокому пониманию процессов происходящих в биологическом микромире. Предлагаемые методы и подходы в передаче информационных сигналов управления откликами биологических систем являются новыми и не уступают мировому уровню развития микроволновых технологий. Оригинальность полученных результатов состоит в том, что инактивация патогенных микроорганизмов в ризосфере проростков сельскохозяйственных культур происходит опосредственно, через семена, обработанные электромагнитным полем [6]. 1. Методы, средства, условия и материалы исследования Целью наших исследований является использование микроволновых технологий для предпосевной обработке электромагнитным полем КВЧ семян на элементы агроценозов озимой ржи. Для этого следует: - провести сравнительную оценку предпосевной обработки семян на полевую всхожесть и элементы структуры урожая; - оценку коэффициента эффективности агроценозов (КЭА); - объектом исследования являлась озимая рожь (сорт Эстафета Татарстана) с нормой высева 4,0 млн шт./га. В период проведения исследований использовали общепринятые методы учетов, наблюдений, анализов почвы и растений. - предпосевная обработка семян была выполнена с использование генератора крайне высоких частот (КВЧ). Электромагнитное поле излучаемое рупорной антенной указанного генератора (КВЧ-71) имело следующие параметры: длина волны - 7,1 мм, соответственно частота 42,25 ГГц, интенсивность в зоне с обрабатываемыми семенами - 0,005  Полевые исследования проведены 2013-2014 гг. на серой лесной почве среднесуглинистого гранулометрического состава на опытном поле кафедры землеустройства и кадастров Казанского ГАУ. Общая площадь делянки 60  учетная - 50  Повторность трехкратная, размещение делянок последовательное. Схема опыта: Фактор А - Предпосевная обработка семян: 1. Без обработки - контроль; 2. Протравитель Виалт - (2 кг/т); 3. Биопрепарат Ризоплан 1л/т; 4. КВЧ - 15 мин.; 5. КВЧ - 30 мин.; 6. КВЧ - 15 м. + Виалт-2 кг/т; 7. КВЧ - 15 м. + Ризоплан 1л/т; 8. КВЧ - 30 м.+ Виалт -2 кг/т; 9. КВЧ - 30 м. + Ризоплан 1л/т. Фактор В - Фоны питания: 1. Без удобрений; 2. Сложное минеральное удобрение NPK рассчитано на получение 4,0 т. зерна с 1 га. В период проведения исследований применялись рекомендованные общепринятые методы учетов, наблюдений, анализов почвы и растений: 1. Учет распространенности и интенсивности развития патогенов в семенах и листовых болезней проводили по методике предложенной ВИЗР и по (Чумакову, Захаровой, 1990); 2. Уборку урожая проводили комбайном Сампо-500. Урожайность приведена к 14 % влажности и 100 % чистоты. Массу 1000 семян определяли по ГОСТу 10842. 2. Обсуждение результатов Исследованиями в лабораторных условиях: установлено, что после проведения предпосевной обработки доминирующим фитопатогенном в семенах остались Bipolaris sorokiniana и Alternaria spp. (табл. 1) Максимальная пораженность происходило на варианте без обработки семян. Лучший контроль всех видов семенных фитопатогенов отмечалось при проведении протравливания семян протравителем Виалт 2 кг/т, снижение пораженности Bipolaris sorokiniana к контролю составила 3,7 раз, Fusarium spp. - 6,8 раз, Alternaria spp. - 2,1раз и к плесневению семя в 3 раза. Чуть меньший тормозящий эффект пораженности семян получен от применения электромагнитного воздействия (КВЧ) в течение 20 мДж. Пораженность семенными патогенами на этом варианте составило соответственно 3,2; 2,4; 1,4; и 2,7 раза по сравнению с вариантом без обработки семян. Наиболее существенное снижение патогенного начала на семенах отмечалось при совместной обработке КВЧ - 20 мДж + Виалт - 2 кг/т. В полевых испытаниях: Положительное влияние на полевую всхожесть оказывала предпосевная обработка семян сверхслабыми электромагнитными полями крайневысокой частоты (КВЧ) энергией 20 мДж (79 % на фоне без удобрений и 82 % на фоне внесения NРК на 4,0 т/га) и чуть менее эффективное влияние - от использования протравителем Виалт - (2 кг/т) 78 и 81 % против 77 и 78 % на контроле (табл. 2) Увеличение сохранности растений к уборке происходило на всех вариантах предпосевной обработки семян, а наибольшая сохранность (92 %) растений отмечалось на вариантах внесения расчетных доз NРК на 4 т/га и совместное применения протравителя и электромагнитного воздействия энергией 20 мДж. Формирование высокой урожайности озимой ржи 3,09 т/га произошло на варианте предпосевной обработки семян «КВЧ - 20мДЖ+Виалт - 2кг/т» и внесения расчетных доз минеральных удобрений на 4,0 т/га (табл. 4) Прибавка урожая зерна от предпосевной обработки семян на фоне без удобрений составила 0,13-0,33 т/га, на удобренном фоне - 0,14-0,30 т/га. Применение электромагнитного воздействия КВЧ (20 мДЖ) увеличило урожайность зерна озимой ржи по сравнению с контролем на 0,3 и 0,24 т/га, тогда как от традиционно применяемых протравителей превышение урожайности к варианту без обработки семян составило только 0,13-0,14 т/га. Внесение расчетных доз NРК на 4,0 т/га увеличила урожайность зерна озимой ржи по сравнению с фоном без удобрений на 0,88-1,03 т/га. Заключение 1. Предпосевная обработка энергией 20 мДж сверхслабыми электромагнитными полями крайневысокой частоты (КВЧ) незначительно по эффективности контроля семенных патогенов уступает варианту с применением химического протравителя. 2. Максимально высокая полевая всхожесть семян отмечалось от совместного применения протравителя Виалт и электромагнитного воздействия КВЧ энергией 20 мДж. Полевая всхожесть на этом варианте на фоне без удобрений составила - 82%, на удобренном фоне - 84%. 3. Совместное применение электромагнитного воздействия КВЧ энергии 20 мДж и химического протравителя Виалт - 2 кг/т повышала полевую всхожесть за счет снижения содержания патогенов на семенах и сохранность растений к уборке из-за снижения пораженности проростков и растений фитопатогенами вызывающие корневые гнили и листостебельными микозами. 4. Несмотря на слабую степень поражения озимой ржи бурой ржавчиной и септориозом, просматривается положительное влияние электромагнитного воздействия на семена КВЧ (20 мДж) и предпосевной обработки протравителем Виалт 2 кг/т (табл. 3). Поражение растений бурой ржавчиной в фазе колошения на этих вариантах на фоне без удобрений составило 13,8 и 14,7%, септориозом - 6,9%, на удобренном фоне - 13,0 и 13,1% и 7,8 и 7,5%. 5. Существенное снижение уровня поражения растений листостеблевыми миикозами к контролю происходило от совместного применения КВЧ -20 мДж и протравителя Виалт -2 кг/т. На безудобренном фоне поражение бурой ржавчиной в фазе колошения снизилось к уровню контроля на 9,6%, на фоне внесения расчетных доз NРК на 4 т/га - на 4,5%, септориозом - на 1,8 и 0,7% соответственно.

About the authors

G. A Morozov

I. P Talanov

N. E Stakhova

A. V Stepura

P. I Talanov

References

Supplementary files