Применение магнитных полей постоянных магнитов для предпосевной обработки семян ячменя

Одним из приемов повышения урожайности выращиваемых культур является повышение качества посевного материала с помощью воздействия на них физических факторов. Идея предпосевной обработки семян физическими факторами с целью стимуляции их развития и повышения урожайности имеет солидную историю. Этой проблеме посвящены работы А.В. Сиротиной (1971, 1978, 1983), М.Ф. Трифоновой (1970, 1974, 1995), И.Ф. Бородина (1989, 2005).

В настоящее время применяется более сорока физических методов воздействия на семена с целью их стимуляции, приводящих к повышению всхожести и энергии прорастания, усилению фотосинтетической активности, повышению деятельности ферментов и окислительно-восстанови-тельных процессов в обмене веществ. Это приводит к усилению роста и развития растений, к изменению их биохимического состава, часто к улучшению качества продукции, ускорению созревания на два-три дня и увеличению урожайности на 15–30%.

С целью определения режимов предпосевной обработки семян ячменя в поле постоянных магнитов мы использовали технические конструкции, разработанные учеными Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (д-р техн. наук Н.В. Ксёнз, канд. техн. наук И.Г. Сидорцов). Семена ярового ячменя сорта Виконт обрабатывались на установке, позволяющей создавать магнитное поле различной напряженности путем изменения расстояния между магнитами.

Кассеты 1-й установки состояли из двух зон постоянных магнитов шириной 12 мм и 25 мм с индукцией магнитного поля 75 мТл и 85 мТл соответственно. Градиент магнитного поля вдоль осей Y, X 1 , X 3 составлял 2,06 Тл/м, 1,52 Тл/м, 1,34 Тл/м.

Кассеты 2-й установки состояли из двух зон постоянных магнитов шириной 15 мм и 80 мм с индукцией магнитного поля 100 мТл и 110 мТл соответственно. Градиент магнитного поля вдоль осей Y, Х1, Х3 составлял 1,71 Тл/м, 1,662 Тл/м, 1,57 Тл/м. Измерение магнитной индукции осуществлялось микротеслометром типа ТП2-2У.

Результаты полевого эксперимента показали, что более существенное влияние на стартовые характеристики семян, развитие всходов и урожайность оказывает величина градиента магнитной индукции в направлении движения семян, т.е. вдоль оси Y (И.Г. Сидорцов, 2007, 2008).

Воздействовали на семена магнитными полями двух индукций 75–85 мТл и 100– 110 мТл, в качестве контроля использовали необработанные семена. Лабораторная всхожесть семян определялась по ГОСТу 12038-84. Для определения длины ростков и корешков семена проращивали в рулонах, которые помещали на 7–10 дней в вертикальном положении в сосуд для проращивания. Повторность четырехкратная, по 100 семян в каждой.

Результаты лабораторного и полевого эксперимента показали, что более существенные показатели на стартовые характеристики семян, развитие всходов и урожайность оказывает величина градиента магнитной индукции в направлении движения семян 2,06 Тл/м при магнитной индукции 75–85 мТл (табл. 1).

Такая обработка семян увеличивает лабораторную и особенно полевую всхожесть семян на 2–7%, линейные размеры корешков на 6,3–21,8% и ростков на 9,0– 12,7%.

С повышением магнитной индукции до 100–110 мТл, при градиенте магнитной индукции 1,71 Тл/м лабораторная и полевая всхожесть в сравнении с первым вариантом снижается. Достоверно снижается также длина корешков и ростков у проросших семян. В целом предпосевная обработка семян ярового ячменя Виконт в неоднородном магнитном поле положительна. Изменения, обнаруженные в прорастающих семенах, проявляются в онтогенезе растений и создают более благоприятные условия для формирования урожая.

Таблица 1

Влияние магнитной обработки на всхожесть, развитие проростков и урожайность ячменя Виконт, опыты АЧГАА

Наиболее достоверные и существенные превышения над контролем в опыте были получены от предпосевной обработки семян в поле постоянных магнитов с индукцией 75–85 мТл при градиенте индукции 2,06 Тл/м.

новками улучшается их полевая всхожесть на 5–7%, линейные размеры корешков и ростков, дружность и интенсивность роста стеблей (на 7 см), число зерен в колосе и масса 1000 зерен (на 0,7–2,5 г), натура зерна (на 4–14 г/л).

В зерне урожая, полученного из семян, подвергавшихся предпосевной обработке больше чем на контроле содержится сырого протеина. Наилучшие биометрические, урожайные и качественные показатели ярового ячменя Виконт отмечались на первом варианте, при обработке семян магнитной индукцией 75–85 мТл. Увеличение величины магнитной индукции до 100–110 мТл, несколько снижает «стартовые» характеристики прорастающих семян, что в конечном итоге, сказывается на снижении урожайности.

Технология применения электрофизических способов в сельскохозяйственном производстве на настоящий момент находится в стадии опытных проверок и частичного внедрения.

Таблица 2

Биометрические и качественные показатели ярового ячменя Виконт в зависимости от величины градиента магнитной индукции, 2008–2009 гг.

Показатели	Единицы измерения	Контроль (без магнитной обработки семян)	При обработке магнитной индукцией		НСР 0,95
			75–85 мТл	100–110 мТл
Высота растений	см	65	72	72	5
Количество: зерен в колосе	шт.	15	17	17	1,7
колосьев на 1 м2	шт.	618	623	617	12
Масса: зерна с колоса	г	0,67	0,78	0,74	0,09
1000 зерен	г	43,2	45,7	43,9	1,5
Натура зерна	г/л	653	667	657	10
Содержание в зерне: сырого протеина	%	14,1	14,7	14,5	0,43
клетчатки	%	3,81	3,80	3,80	–

Однако полученные при этом результаты свидетельствуют о важной роли и практической значимости этих малозатратных и экологически чистых технологий, в решении актуальных для страны задач по повышению урожайности и сохранности сельскохозяйственной продукции, особенно в условиях текущего реформирования сельскохозяйственного производства (Д.А. Нор-мов, Д.А. Овсянников, 2008).

В производственных условиях 2008– 2009 годов в учебно-опытном фермерском хозяйстве АЧГАА, ОАО «Сорго» и ОПХ «Экспериментальное» Зерноградского района обработка семян ярового ячменя перед посевом в магнитном поле постоянных магнитов осуществлялась одновременно с протравливанием.

Протравленные семена на ПС-10А пропускались через блок кассет постоянных магнитов с индукцией магнитного поля 75–85 мТл. В качестве контроля использовали посев протравленными семенами, но не обработанными в магнитном поле. Контрольные и обработанные семена по разным предшественникам высевались на равных половинах поля с соблюдением рекомендуемых норм и сроков посева. Учет урожая производился посредством ком- байновой уборки, при достижении зерном полной спелости. Результаты производственной проверки предпосевной обработки семян сортов ярового ячменя Виконт и Приазовский-9 в магнитном поле представлены в таблице 3.

Анализируя полученные данные, можно с уверенностью сказать, что предпосевное протравливание семян в поле постоянных магнитов дает положительный эффект в виде прибавки урожая от 0,35 до 0,49 т/га.

Учитывая простоту, высокую производительность и малозатратность в проведении этой обработки, этот физический прием можно широко рекомендовать производству.

Таким образом, анализируя лабораторные эксперименты и результаты производственной проверки действия поля постоянных магнитов, можно сделать следующие выводы:

– предпосевное стимулирование семян в магнитном поле положительно сказалось на повышении полевой всхожести семян (на 5–7%), лучшем росте корешков и ростков у прорастающих семян, дружности появления всходов;

Таблица 3

Влияние магнитной обработки семян на урожайность сортов ярового ячменя в хозяйствах Зерноградского района, Ростовской области (2008–2009 гг.)

Хозяйство	Площадь, га	Предшественник	Урожайность, т/га		Отклонение от контроля
			контроль	П.О.С.* 75-85 мТл	т/га	%
Виконт
УОФХ АЧГАА	15			3,76	0,42	12,6
	15	подсолнечник	3,34	–
ОАО «Сорго»	104			3,17	0,37	13,2
	100	подсолнечник	2,80	–
Приазовский-9
	248		–	2,91	0,35	13,7
	242	подсолнечник	2,56	–
	Зерноградский-770
ОПХ «Экспери-	164 155	подсолнечник	– 2,98	3,41	0,43	14,4
ментальное»				–
	Сокол
	205		–	3,89	0,49	14,4
	203	озимая пшеница	3,40	–

П.О.С.* – предпосевная обработка протравленных семян в поле постоянных магни- тов с индукцией 75–85 мТл.

– растения на обработанных вариантах интенсивнее росли, формировали большее число зерен в колосе, массу 1000 зерен и урожайность на 5–14,4%.