Исследование всхожести семян лука при их предварительной обработке аэроионами отрицательной и положительной полярности

Известно, что аэроионизация семян сельскохозяйственных растений и самих растений отрицательными аэроионами кислорода обуславливает повышение их всхожести и увеличивает урожайность различных растений. Это установили еще в прошлом веке, в частности, родоначальник метода аэроионизации профессор А. Л. Чижевский [1].

В 2003 году В. П. Скипетров, Н. Н. Беспалов, А. В. Зорькина описали влияние отрицательных аэроионов на растения (на примере огурцов). В результате было выявлено, что их урожайность увеличилась на 20% [2].

Также в 2003 году был опубликован патент «Способы и устройства для испытания или обработки семян, корней и т.п. перед посевом или посадкой», в котором описывается способ предпосевной обработки семенного материала [4].

Влияние «атмосферного электричества» на растения исследовалось с 1748 года многими авторами. В этом году аббат Нолет сообщал об экспериментах, в которых он «электризовал» растения, поместив их под заряженные электроды. Он наблюдал ускорение их прорастания и роста. Грандиеу (1879) наблюдал, что растения, которые не подвергались 1

влиянию атмосферного электричества, так как были помещены в проволочный сеточный заземленный ящик, показали уменьшение веса на 30–50% по сравнению с контрольными растениями [5].

Однако по многим причинам системы аэроионизации не были доведены до серийного выпуска и применения. В настоящее время серийно выпускаются только бытовые ионизаторы воздуха, которые предназначены для ионизации воздуха в жилых помещениях. При этом не существует методик активации семян аэроионами кислорода.

Разрабатываемое устройство будет предназначено для использования в сельском хозяйстве и тепличных комплексах. С помощью такой специализированной техники можно будет отработать методики аэроионизации семян и растений для создания оптимальных условий выращивания растительной сельскохозяйственной продукции и повышения урожайности. В данной работе произведено исследование всхожести при воздействии отрицательных и положительных аэроионов на семена сельскохозяйственных растений.

На рисунке 1 представлена структурная схема разрабатываемого устройства.

БУ – блок управления напряжением и задание времени обработки

ВК – выходной каскад

МК – микроконтроллер Arduino

УИ – устройство индикации

ВЭМК – высоковольтный электромеханический ключ

ЭИ – электроэффлювиальный излучатель

Рис. 1. Структурная схема устройства для аэроионизации сельскохозяйственных семян и растений.

В соответствии с выработанными методиками аэроионизации, устройство должно соответствовать следующим техническим параметрам для реализации активации всхожести и роста сельскохозяйственных растений:

• 1)    выходное    плавно    регулируемое    постоянное    напряжение    на

электроэффлювиальном излучателе – от 4 кВ до 25 кВ;

• 2)    концентрацию аэроионов положительной или отрицательной полярности от 1 000 до 2 млн. единиц в кубическом сантиметре на расстоянии от электроэффлювиального излучателя 1 метр;

• 3)    обеспечение заданных интервалов времени сеансов аэроионизации;

• 4)    измерение напряжения на электроэффлювиальном излучателе и вывод данной информации на дисплей;

• 5)    измерение концентрации аэроионов различной полярности в зоне действия на семена.

При помощи устройства, изображенного на рисунке 1, проведено исследование воздействия ионов кислорода отрицательной и положительной полярности на семена лука. Из обычной сети магазинов сельскохозяйственных растений было приобретено 14 партий семян лука, в каждой из которых насчитывалось около 100 семян. Шесть партий семян были обработаны ионами кислорода отрицательной полярности, еще шесть положительными с заданными интервалами времени. Были построены усредненные графики, изображенные на рисунках 2 и 3.

Рис. 2. График средней всхожести семян лука, обработанных аэроионами отрицательной полярности.

Из рисунка 2 видно, что средняя всхожесть семян, не обработанных аэроионами кислорода отрицательной полярности, составляет 67%. При 10 минутах обработки отрицательными аэроионами выявилось подавление средней всхожести с 67% до 61%, а при обработке в 20 минут всхожесть равна начальной.

В интервале времени от 20 до 60 минут средняя всхожесть растет и достигает своего максимума в 74%, а при дальнейшей обработке ионами кислорода отрицательной полярности в 80 минут средняя всхожесть падает до 71%.

Рис. 3. График средней всхожести семян лука, обработанных аэроионами положительной полярности.

Из рисунка 3 видно, что средняя всхожесть не обработанных семян составляет 67%. При 10 минутах обработки положительными аэроионами кислорода всхожесть уменьшается с начальной в 67% до 65%. При дальнейшем увеличении времени обработки с 10 до 40 минут всхожесть падает примерно по 5% на каждые 10 минут, а при 80 минутах всхожесть достигает минимума в 30%.

Данные проведенного эксперимента показывают, что максимальная всхожесть семян лука при их предварительной обработке аэроионами кислорода отрицательной полярности достигается при времени обработки от 40 до 60 минут, а при обработке положительными аэроионами кислорода выявилось достаточно большое подавление всхожести. Это позволяет сделать вывод о том, что положительные аэроионы кислорода негативно влияют на всхожесть семян.