Посевные качества семян мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) при разных режимах воздействия низкочастотным электромагнитным полем

Автор: Левина Н.С., Тертышная Ю.В., Бидей И.А., Елизарова О.В., Шибряева Л.С.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Зерновые: генетический потенциал, селекционное улучшение, агробиотехнологии

Статья в выпуске: 3 т.52, 2017 года.

Бесплатный доступ

Для получения высококачественной растительной продукции актуален поиск эффективных физических биостимуляторов, повышающих продуктивность сельскохозяйственных культур. Имеется множество работ, посвященных воздействию физических факторов (электрических и магнитных полей, ультрафиолетового, инфракрасного, лазерного облучения) на семенной материал, которое способствует повышению посевных свойств, усилению фотосинтетической активности, выживаемости и урожайности. Однако остается необходимость в более детальном изучении механизма энергетического воздействия на внутреннюю структуру семени, рост и развитие растений, а также выбора установок эффективных, простых по конструкции, невысокой стоимостью и высокой надежностью. В Федеральном научном агроинженерном центре ВИМ совместно с Казахским национальным аграрным университетом разработана система низкочастотного электромагнитного облучения, которая устанавливается непосредственно на технологические узлы комбайна и обрабатывает семена в процессе уборочных работ. Цель настоящего исследования - оценка влияния низкочастотного электромагнитного поля различной интенсивности и времени облучения на посевные качества семян и биометрические показатели растений яровой пшеницы. Объектом исследований были семена яровой пшеницы ( Triticum aestivum L.) сорта Омская 18, облученные в процессе комбайновой уборки полей в ТОО «Уланская МТС» (Республика Казахстан) в сентябре 2015 года. Обработку семян проводили с использованием системы, разработанной на базе магнитотерапевтического аппарата Алмаг-02, установленной на зерноуборочном комбайне Енисей 1200 НМ. Использовали следующие программы облучения семян: в потоке (динамический режим) при значениях магнитной индукция В = 6 мТл и частоте f = 10 Гц; в статическом режиме при 6 мТл, 3 или 16 Гц в течение 3; 6; 9 мин; в потоке при 6 мТл, 3 или 16 Гц. Облученные и отобранные из бункера необлученные семена (контроль) использовали в экспериментальных исследованиях. Энергию прорастания и всхожесть семян определяли в лабораторных условиях. Семена проращивали в термостате LP-113 («Labor Muszeripari Muvek Esztergom», Венгрия) в темноте в чашках Петри на фильтровальной бумаге. Для оценки роста и развития проростков и растений их высевали в фитотрон Vic-Terra («ФНАЦ ВИМ», Россия). Обработка семян низкочастотным электромагнитным полем в течение 9 мин в статическом режиме повышала энергию прорастания и всхожесть семян на 12-13 %. При облучении семян в потоке всхожесть оказалась ниже контрольных значений. Так, при 6 мТл, 10 Гц всхожесть у образцов уменьшилась на 4,3 % при проращивании в термостате и на 3,5 % - в фитотроне. Оказалось, что по массе и высоте полученных растений облученные образцы превосходили необлученные. При облучении семян в статическом режиме в течение 9 мин при 6 мТл, 3 и 16 Гц масса одного растения составила соответственно 0,56 и 0,59 г. Наименьшее значение массы одного растения (0,46 г) отмечали при обработке семян в потоке при 6 мТл, 16 Гц. После хранения облученных семян в лабораторных условиях в течение 3 и 7 мес показатели энергии прорастания и всхожести остались удовлетворительными. Лучший результат показали семена, обработанные в статическом режиме в течение 9 мин при 6 мТл, 3 и 16 Гц. Снижение посевных качеств семян по изученным параметрам не превысило 6 %, что указывает на сохранение эффекта магнитного поля.

Еще

Пшеница, семена, низкочастотное электромагнитное поле, всхожесть, энергия прорастания, фитотрон

Короткий адрес: https://sciup.org/142214054

IDR: 142214054   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2017.3.580rus

Список литературы Посевные качества семян мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) при разных режимах воздействия низкочастотным электромагнитным полем

  • Buchachenko A.L., Kouznetsov D.A., Arkhangelsky S.E., Orlova M.A., Markarian A.A. Spin biochemistry: magnetic 24Mg-25Mg-26Mg isotope effect in mitochondrial ADP phosphorylation. Cell Bichem. Biophys., 2005, 43: 243-251 ( ) DOI: 10.1385/CBB:43:2:243
  • Якушев В.П., Михайленко И.М., Драгавцев В.А. Агротехнологические и селекционные резервы повышения урожаев зерновых культур в России. Сельскохозяйственная биология, 2015, 50(5): 550-560 ( ) DOI: 10.15389/agrobiology.2015.5.550rus
  • Demmig-Adams B., Adams W. Photoprotection in an ecological context: the remarkable complexity of thermal energy dissipation. New Phytol., 2006, 172: 11-21 ( ) DOI: 10.1111/j.1469-8137.2006.01835.x
  • Kreslavski V.D., Carpentier R., Klimov V.V., Allakhverdiev S.I. Transduction mechanisms of photoreceptor signals in plant cells (Review). Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 2009, 10: 63-80 ( ) DOI: 10.1016/j.jphotochemrev.2009.04.001
  • Shi Q., Nie S.Q., Huang L.Q. New progression of chemical component and pharmacological studies of radix bupleuri. Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2002, 8: 53-56.
  • Hirota N., Nakagawa J., Koichi K. Effects of a magnetic field on the germination of plants. J. Appl. Phys., 1999, 85: 5717-5719 ( ) DOI: 10.1063/1.370262
  • Юшкова Е.И., Павловская Н.Е., Ботуз Н.И. Рост и урожайность картофеля при обработке растений биологически активным веществом биогумуса. Сельскохозяйственная биология, 2013, 3: 73-76 ( ) DOI: 10.15389/agrobiology.2013.3.73rus
  • Шибряева Л.С., Садыков Ж.С., Сполов Т.И., Жалнин Э.В., Садыкова С.Ж. Влияние воздействия разных видов излучений на зерновой материал/Под ред. Т.И. Есполова, Ж.С. Садыкова. Алматы, 2015.
  • Kreslavski V., Kobzar E., Ivanova E., Kuznetsov E. Effects of short-time red radiation and choline compounds on cytokinin content, chlorophyll accumulation, and photomorphogenesis in wheat seedlings. Plant Growth Regul., 2005, 47: 9-15 ( ) DOI: 10.1007/s10725-005-0861-6
  • Muneer S., Kim E.J., Park J.S., Lee J.H. Influence of green, red and blue light emitting diodes on multiprotein complex proteins and photosynthetic activity under different light intensities in lettuce leaves (Lactuca sativa L.). Int. J. Mol. Sci., 2014, 15: 4657-4670 ( ) DOI: 10.3390/ijms15034657
  • Pardo G.P., Aguilar C.H., Martínez F.R., Canseco M.M. Effects of light emitting diode high intensity on growth of lettuce (Lactuca sativa L.) and broccoli (Brassica oleracea L.) seedlings. Annual Research & Review in Biology, 2014, 19: 2983-2994 ( ) DOI: 10.9734/ARRB/2014/10526
  • Маркова С.В., Ксенз Н.В. Анализ электрических и магнитных воздействий на семена. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2000, 5: 30-31.
  • Rakosy-Tican L., Aurori C.M., Morariu V.V. Influence of near null magnetic field on in vitro growth of potato and wild Solanum species. Bioelectromagnetics, 2005, 26: 548-557 ( ) DOI: 10.1002/bem.20134
  • Sahebjamei H., Abdolmaleki P., Ghanati F. Effects of magnetic field on the antioxidant enzyme activities of suspension-cultured tobacco cells. Bioelectromagnetics, 2007, 24: 42-47 ( ) DOI: 10.1002/bem.20262
  • Abdolmaleki P., Ghanati F., Sahebjamei H., Sarvestani A.S. Peroxidase activity, lignification and promotion of cell death in tobacco cells exposed to static magnetic field. Environmentalist, 2007, 27: 435-440 ( ) DOI: 10.1007/s10669-007-9080-1
  • Alicamanoglu S., Sen A. Stimulation of growth and some biochemical parameters by magnetic field in wheat (Triticum aestivum L.) tissue cultures. Afr. J. Biotechnol., 2011, 53: 10957-10963 ( ) DOI: 10.5897/AJB11.1479
  • Кондратенко Е.П., Соболева О.М., Егорова И.В., Вербицкая Н.В. Моделирование признаков посевных качеств семян пшеницы под влиянием электромагнитной обработки. Вестник Красноярского государственного аграрного университета, 2014, 2: 157-162.
  • Ерохин А.И. Применение электромагнитных полей для предпосевной обработки семян. Земледелие, 2012, 5: 46-48.
  • Егорова И.В., Кондратенко Е.П., Соболева О.М., Вербицкая Н.В. Влияние обработок зерна пшеницы электромагнитным полем на содержание водорастворимых витаминов. Рациональное питание, пищевые добавки и биостимуляторы, 2014, 1: 22-23.
  • Farrukh A., Vaqar M.A., Hasan M. Photochemoprevention of ultraviolet B signaling and photocarcinogenesis. Mutation Res., 2005, 571(1-2): 153-173 ( ) DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2004.07.019
  • Kovács E., Keresztes Á. Effect of gamma and UV-B/C radiation on plant cells. Micron, 2002, 33(2): 199-210 ( ) DOI: 10.1016/S0968-4328(01)00012-9
  • Stratmann J. Ultraviolet-B radiation co-opts defense signaling pathways. Trends Plant Sci., 2003, 8: 526-533 ( ) DOI: 10.1016/j.tplants.2003.09.011
  • Stapleton A.E., Walbot V. Flavonoids can protect maize DNA from the induction of UV radiation damage. Plant Physiol., 1994, 105: 881-889 ( ) DOI: 10.1104/pp.105.3.881
  • Pfeiffer A., Kunkel T., Hiltbrunner A., Neuhaus G., Wolf I., Speth V., Adam E., Nagy F., Schafer E. A cell-free system for light-dependent nuclear import of phytochrome. Plant J., 2009, 57: 680-689 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-313X.2008.03721.x
  • Тертышная Ю.В., Левина Н.С., Елизарова О.В. Воздействие ультрафиолетового излучения на всхожесть и ростовые процессы семян пшеницы. Сельскохозяйственные машины и технологии, 2017, 2: 31-36 ( ) DOI: 10.22314.2073-7599-2017.2.31-36
  • Сидоренко В.М. Механизм влияния слабых магнитных полей на живой организм. Биофизика, 2001, 46(3): 500-504.
  • ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. М., 2011.
  • Гришин А.П. Приложения принципов синергетики для моделирования процесса орошения в фитотроне. Сельскохозяйственные машины и технологии, 2011, 5: 20-23.
Еще
Статья научная