Реакция растений картофеля (Solanum tuberosum L.) разных сортов на предпосадочную обработку клубней импульсным низкочастотным электрическим полем

Автор: Стацюк Н.В., Такур К., Сметанина Т.И., Кузнецова М.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Физические воздействия и урожайность

Статья в выпуске: 3 т.51, 2016 года.

Бесплатный доступ

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.

Еще

Картофель, импульсное электрическое поле, морфометрические показатели, предпосадочная обработка, урожайность

Короткий адрес: https://sciup.org/142213945

IDR: 142213945   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2016.3.360rus

Список литературы Реакция растений картофеля (Solanum tuberosum L.) разных сортов на предпосадочную обработку клубней импульсным низкочастотным электрическим полем

  • FAOSTAT data. http://faostat3.fao.org/browse/Q/QC/E. Дата обращения: 28.03.2016.
  • Ториков В.Е., Богомаз О.А. Адаптивный и продуктивный потенциал сортов картофеля нового поколения. Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии, 2008, 4: 53-59.
  • Галеев Р.Р. Совершенствование семеноводства картофеля в лесостепи Новосибирского Приобья. Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2011, 4(78): 5-9.
  • Иванюк В.Г., Банадысев С.А., Журомский Г.К. Защита картофеля от болезней, вредителей и сорняков. Минск, 2005.
  • Прусакова Л.Д., Малеванная Н.Н., Белопухов С.Л., Вакуленко В.В. Регуляторы роста растений с антистрессовыми и иммунопротекторными свойствами. Агрохимия, 2005, 11: 76-86.
  • Спиров Г.М., Валуева Ю.В., Меркулова В.Г., Медведева Л.Н., Лукьянов Н.Б., Зайцев А.С. Экспериментальное исследование влияния электрофизических факторов на урожайность овощных культур. Успехи современного естествознания, 2008, 6: 30-38.
  • Reed M.L.E., Glick B.R. Applications of free living plant growth-promoting rhizobacteria. Antonie Van Leeuwenhoek, 2004, 86: 1-25 ( ) DOI: 10.1023/B:ANTO.0000024903.10757.6e
  • Marinković B., Grujić M., Marinković D., Crnobarac J., Marinković J., Jaćimović G., Mircov D.V. Use of biophysical methods to improve yields and quality of agricultural products. Journal of Agricultural Sciences, 2008, 53(3): 235-242.
  • Aladjadjiyan A. Physical factors for plant growth stimulation improve food quality. In: Food production -approaches, challenges and tasks/A. Aladjadjiyan (ed.). Rijeka, InTech, 2012: 145-168 ( ) DOI: 10.5772/32039
  • Goussous S.J., Samarah N.H., Alqudah A.M., Othman M.O. Enhancing seed germination of four crop species using an ultrasonic technique. Exp. Agr., 2010, 46(2): 231-242 ( ) DOI: 10.1017/S0014479709991062
  • Hernandez A.C., Dominguez P.A., Cruz O.A., Ivanov R., Carballo C.A., Zepeda B.R. Laser in agriculture. Int. Agrophys., 2010, 24(4): 407-422.
  • Bilalis D.J., Katsenios N., Efthimiadou A., Karkanis A., Khah E.M., Mitsis T. Magnetic field pre-sowing treatment as an organic friendly technique to promote plant growth and chemical elements accumulation in early stages of cotton. Australian Journal of Crop Sciences, 2013, 7(1): 46-50.
  • Maffei M.E. Magnetic field effects on plant growth, development, and evolution. Front. Plant Sci., 2014, 5: 445 ( ) DOI: 10.3389/fpls.2014.00445
  • Маслоброд С.Н., Корлэтяну Л.Б., Ганя А.И. Влияние миллиметрового излучения на жизнеспособность растений. 1. Изменение метаболизма семян при воздействии фактора на сухие семена. Электронная обработка материалов, 2010, 5: 93-105.
  • Yang L., Shen H. Effect of electrostatic field on seed germination and seedling growth of Sorbus pohuashanesis. Journal of Forestry Research, 2011, 22(1): 27-34 ( ) DOI: 10.1007/s11676-011-0120-9
  • Mihai A.L., Dobrin D., Magureanu M., Popa M.E. Positive effects of non-thermal plasma treatment on radish seeds. Romanian Reports in Physics, 2014, 66(4): 1110-1117.
  • Jiang J., He X., Li L., Li J., Shao H., Xu Q., Ye R., Dong Y. Effect of cold plasma treatment on seed germination and growth of wheat. Plasma Science and Technology, 2014, 16(1): 54-58 ( ) DOI: 10.1088/1009-0630/16/1/12
  • Radhakrishnan R., Kumari B.D.R. Pulsed magnetic field: a contemporary approach offers to enhance plant growth and yield of soybean. Plant Physiol. Bioch., 2012, 51: 139-144 ( ) DOI: 10.1016/j.plaphy.2011.10.017
  • Jedlička J., Paulen O., Ailer Š. Influence of magnetic field on germination, growth and production of tomato. Potravinarstvo, 2014, 8(1): 150-154 (doi: 10.5219/349).
  • Yan D.-L., Guo Y.-Q., Zai X.-M., Wan S.-W., Qin P. Effects of electromagnetic fields exposure on rapid micropropagation of beach plum (Prunus maritima). Ecol. Eng., 2009, 35: 597-601 ( ) DOI: 10.1016/j.ecoleng.2008.04.017
  • Mahmood M., Bee O.B., Mahmud T., Subramaniam S. The growth and biochemical responses on in vitro cultures of Oncidium taka orchid to electromagnetic field. Australian Journal of Crop Science, 2011, 5(12): 1577-1587.
  • Molamofrad F., Lotfi M., Khazaei J., Tavakkol-Afshari R., Shaiegani-Akmal A. The effect of electric field on seed germination and growth parameters of onion seeds (Allium cepa). Advanced Crop Science, 2013, 3(4): 291-298.
  • Курбаков Е.Л. Эффективность новых элементов технологии выращивания салата в Нечерноземной зоне России. Автореф. канд. дис. М., 2007.
  • Курбакова О.В. Повышение посевных качеств семян моркови столовой (Daucus carota L.), укропа пахучего (Anethum graveolens L.) в условиях Нечерноземной зоны России. Автореф. канд. дис. М., 2011.
  • Потехин Г.А. Оценка и отбор исходного материала петрушки (Petroselinum crispum (Mill.) Nym.) для селекции на продуктивность и качество и разработка элементов технологии повышения посевных качеств семян. Автореф. канд. дис. М., 2011.
  • Стацюк Н.В., Кузнецова М.А., Филиппов А.В., Елисеева Л.Г. Обработка семян и корнеплодов после уборки импульсным низкочастотным электрическим полем: увеличение урожайности, снижение потерь при хранении. Сахар, 2014, 10: 38-40.
  • Кузнецова М.А. Обоснование применения некоторых биологически активных препаратов и средств для защиты картофеля от фитофтороза. Канд. дис. М., 2000.
  • Савицкая Н.Г. Повышение товарного качества, пищевой ценности и сохранности овощной продукции путем обработки ее низкочастотным электрическим полем. Канд. дис. М., 2001.
  • Стацюк Н.В., Кузнецова М.А., Рогожин А.Н., Филиппов А.В. Технология предпосадочной обработки модулированным импульсным электрическим полем как способ повышения продуктивного потенциала картофеля. Биотика, 2015, 3(4): 10-12.
  • Стацюк Н.В. Влияние предпосадочной обработки клубней импульсным низкочастотным электрическим полем на развитие растений картофеля. Вестник ОрелГАУ, 2015, 4(55): 93-98.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. М., 1985.
  • Cramariuc R., Donescu V., Popa M., Cramariuc B. The biological effect of the electrical field treatment on the potato seed: agronomic evaluation. Journal of Electrostatics, 2005, 63: 837-846 ( ) DOI: 10.1016/j.elstat.2005.03.082
  • Gut M. Impact of alternating electric field on potato tuber growth and cropping. Inżynieria Rolnicza, 2007, 8(96): 73-79.
  • Marks N., Szecówka P.S. Impact of variable magnetic field stimulation on growth of aboveground parts of potato plants. Int. Agrophys., 2010, 24: 165-170.
  • Шмигель В.П., Потанина Н.Д. Обработка клубней электрическим полем. Картофель и овощи, 1977, 3: 14.
  • Гордеев Ю.А. Методологические и агробиологические основы предпосевной биоактивации семян сельскохозяйственных культур потоком низкотемпературной плазмы. Автореф. докт. дис. Смоленск, 2012.
  • Цугленок Г.И. Система исследования электротехнологических процессов ВЧ и СВЧ обработки семян. Автореф. докт. дис. Красноярск, 2003.
Еще
Статья научная