Физические воздействия и урожайность. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
В свете последних научных достижений та большая роль, которую играют геомагнитные процессы в разнообразных явлениях на Земле (в ее атмосфере, биосфере и социальной сфере) становится все более очевидной. В настоящее время известно, что изменение геомагнитного поля во времени во многом предопределяется внутрипланетарными процессами, вращением Земли, а также флуктуациями солнечной активности. В связи с этим данные о явлениях на Солнце и об изменениях в магнитном поле Земли стали широко использоваться в различных областях науки и техники и при решении многих прикладных задач. В огромном числе научных публикаций продемонстрировано воздействие искусственных магнитных полей на культуры. Однако влияние флуктуаций естественного магнитного поля Земли, обусловленных влиянием Солнца, на урожайность сельскохозяйственных растений до сих пор практически не изучено. Мы впервые оценили степень корреляции между гелиообусловленными флуктуациями магнитного поля Земли и урожайностью пшеницы для стран мира, где она возделывается. В качестве объекта анализа была выбрана статистическая урожайность этой культуры, поскольку ее ареал позволяет включить в анализ регионы с различными природными и агротехническими условиями. Фактическая информация об урожайности пшеницы была получена из статистической базы данных FAOSTAT (ФАО, Food and Agriculture Organization, FAO (http://faostat.fao.org/site/339/default.aspx)). Индекс Кр использовался как индикатор глобальной геомагнитной активности. Величины Кр индекса были осреднены по календарным дням, месяцам и годам. Среднюю величину индекса округляли до наиболее близкого к ней стандартного значения Кр. Среднемесячные величины Кр использовались для вычисления осредненных значений индекса для периода роста пшеницы. Нами установлено наличие статистически достоверной корреляции между межгодовыми изменениями в урожайности пшеницы и гелиообусловленными изменениями магнитного поля Земли. Величина коэффициента корреляции в некоторых странах достигает достаточно высоких значений. Наиболее высокие коэффициенты положительной корреляции установлены для Бельгии ( r = 0,7), Кении, Мали и Северной Кореи (для каждой из этих стран r = 0,6). Отрицательная взаимосвязь наиболее сильно проявляется для России ( r = -0,8), Украины, Молдовы, Узбекистана и Боливии ( r = -0,7). Специфика проявлений корреляции в разных странах мира позволяет предположить присутствие как прямого, так и опосредованного (через изменение метеорологических условий) влияния флуктуаций геомагнитного поля на урожайность культуры. При прямом воздействии наблюдаемая корреляция урожайности с индексом Кр, осредненным для сезона вегетации, должна быть выражена более четко, чем с Кр индексом, осредненным для года. Наш анализ выявил большее число стран со статистически значимой корреляцией в случае сезонного Кр индекса. При этом часто наблюдается следующая закономерность: в случае отрицательной корреляции с годовым значением Кр величина r возрастает при использовании сезонного индекса, а при положительной взаимосвязи между урожайностью и годовым индексом значение r в случае сезонного индекса уменьшается (иногда до статистически незначимых величин). Последнее может объясняться инертностью реакции атмосферных процессов на воздействие флуктуаций геомагнитной активности аналогично тому, что отмечают в отношении влияния Эль-Ниньо и Ла-Нинья на изменение температуры воздуха и количества атмосферных осадков (R. Stefanski, 1994). Более уверенное заключение о значимости прямого и опосредованного влияния может быть, по-видимому, получено при проведении подобного анализа для иных сельскохозяйственных культур, а также посредством уточнения сроков вегетации растений в каждом конкретном году и регионе произрастания.
Бесплатно
Статья научная
Несмотря на высокий биологический потенциал продуктивности, многие сорта картофеля в производственных условиях показывают невысокую урожайность. Это связано как с внешними (условия возделывания), так и внутренними (качество семенного материала и его адаптивный потенциал) факторами. К настоящему времени разработано множество способов стимулирующей обработки семенного материала с использованием лазерного, ультразвукового, плазменного, магнитного, электромагнитного и прочего излучения. К той же группе технологий относится предпосадочная обработка семенного материала импульсным низкочастотным электрическим полем (ИНЭП), уже продемонстрировавшая положительный эффект на посевные качества и продуктивность таких сельскохозяйственных культур, как салат, петрушка, свекла и морковь. Технология ИНЭП, разработанная сотрудниками Всероссийского НИИ фитопатологии (ВНИИФ, Московская обл.) в сотрудничестве с другими российскими исследовательскими организациями, обеспечивает достоверное увеличение урожайности у ряда сельскохозяйственных культур, в том числе картофеля, однако требуется выяснение механизмов этого воздействия. В настоящей работе мы оценили реакцию растений картофеля ( Solanum tuberosum L.) на предпосадочную обработку ИНЭП, основываясь на некоторых морфометрических показателях. Исследование выполняли в компании «Tuberosum Techno-logies» (Канада, 2009 год, 11 сортов различных репродукций, используемых для производства Baby-картофеля), ЗАО «Озеры» (Озерский р-н, Московская обл., 2011 год, сорт Сатурна) и на опытном поле ВНИИФ (Одинцовский р-н, Московская обл., 2012 год, сорт Lady Claire). Объем партий обработанного и контрольного картофеля каждого сорта (репродукции) составлял 20 кг («Tuberosum Technologies»), 200 кг (ВНИИФ) и 2 т (ЗАО «Озеры»). Семенной материал обрабатывали за 3-5 сут до посадки с использованием опытного образца генератора модулированного импульсного низкочастотного электрического поля СЭФ (ООО «Интелпро», Россия). Генерируемое электрическое поле отличалось широкополосностью частотного спектра и обладало следующими характеристиками: несущая частота сигнала - 16±10 кГц, частота следования модулирующей импульсной последовательности - 200 Гц, напряженность создаваемого поля - 20 кВ/м. Продолжительность обработки в соответствии с определенным ранее оптимальным для картофеля режимом составляла 24 ч. Эксперименты проводили на фоне рутинных фунгицидных обработок, одинаковых для обработанного и необработанного массивов посадок. Морфометрические показатели измеряли в фазу цветения; каждый вариант (контроль и обработка ИНЭП) включал 10 кустов в 4-кратной повторности. Учитывали высоту куста, число стеблей на растение, число листьев на стебель, сырую массу ботвы, а также число и общую массу клубней. Для большинства включенных в исследование сортов картофеля влияние предпосадочной обработки ИНЭП на высоту растений, число листьев на стебле и сырую массу ботвы оказалось недостоверным. В то же время была выявлена положительная реакция всех изученных сортов (репродукций) на обработку ИНЭП в отношении числа стеблей, а также числа и массы клубней с одного растения, причем для подавляющего большинства сортов (80-95 %) выявленные изменения оказались достоверными. В среднем по сортам увеличение этих показателей по сравнению с контролем составило соответственно 27,0; 28,3 и 31,1. Полученные данные согласуются с результатами производственных испытаний технологии ИНЭП, проведенными ранее в ряде регионов России.
Бесплатно
