Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СЕМЯН – НОВЫЙ АГРОПРИЕМ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НА ЮГЕ РОССИИ

Тибирьков А.П. 1 Юдаев И.В. 2
1 ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет»
2 Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО ДГАУ
В научной статье приведены результаты оценки воздействия электрофизической обработки семенного материала и снижение нормы высева на особенности вегетации растений и формирование структуры урожая при выращивании ярового ячменя, а также установление времени оптимальной «отлежки» обработанных семян до их высева. Отмеченные приемы адаптивной технологии возделывания ярового ячменя позволяют экономить впоследствии значительное количество финансовых вложений, а также соблюдать экологическую обстановку полевых севооборотов и аграрного сектора в целом. Электрофизическая обработка посевного материала как прием стимулирования ранней и дружной всхожести, а также сохранности растений зерновых культур является ресурсосберегающим рациональным элементом и может рекомендоваться при модернизации адаптивных технологий возделывания в условиях богарного земледелия засушливых регионов России.
ячмень
ресурсосбережение
растениеводство
технология возделывания
структура урожая
выживаемость растений
1. Беляков И.И. Ячмень в интенсивном земледелии. – М., 1990. – С. 3–15.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – 5-е изд., доп. и перераб. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351с.
3. Иванов В.М. Исследование приемов возделывания озимых и яровых культур в Нижнем Поволжье / В.М. Иванов, В.И. Филин. – Волгоград: ВГСХА, 2004. – 296с.
4. Кубарь П.И. Об эволюционном прогрессе в селекции растений // Селекция и семеноводство. – 1993. – № 3. – С. 16–20.
5. Тибирьков А.П. Предпосевная электрофизическая обработка семян – перспективный агроприем ресурсосберегающей технологии возделывания озимой пшеницы / А.П. Тибирьков‚ И.В. Юдаев‚ Е.В. Азаров // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. – 2012. – № 3. – С. 61–66.
6. Тихонов Н.И. Влияние минеральных удобрений и нормы высева на куститость пивоваренного ячменя // АгроХХI. –2008. – № 1. – С. 40–42.
7. Тихонов Н.И. Минеральное питание ярового ячменя Ергенинский 2 на Южных Черноземах Волгоградской области // Развитие эффективной рыночной экономики и формирование кадрового потенциала Российского АПК: материалы 22-й Всероссийской научно-практической конференции 28–29 сентября 2006 г. – СПб.: Академии Менеджмента и Агробизнеса НЗ России, 2006. – С. 269–272.
8. Тихонов, Н.И. Совершенствование структуры урожая посевов ярового ячменя Ергенинский 2 // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2007. – № 6. – С. 54–56.
9. Федоренко В.Ф. Инженерные нанотехнологии в АПК / В.Ф. Федоренко, Д.С. Буклагин, И.Г. Голубев, Л.А. Неменущая. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. – 144 с.

Ячмень – одна из древнейших сельскохозяйственных культур. Он возделывается со времени зарождения земледелия. Зерно ячменя – отличный корм. К тому же это незаменимое сырье пивоваренной промышленности, из него приготавливают также различные виды круп. На фураж используются более высокобелковые сорта ячменя. Ячмень также имеет большое значение и как ценная продовольственная культура. Из его зерна производятся широко известные крупы [6, 7, 8].

Продолжающееся увеличение производства зерновых культур безнадежно отстает от роста потребления зерна и продуктов его переработки, который определяется интенсивным увеличением покупательского спроса во всех странах. При этом внедрение в производство перспективных элементов ресурсосберегающих технологий возделывания являются резервом повышения урожайности данной культуры [1].

К примеру, как отмечают многие исследователи, традиционные способы обработки семян перед посевом характеризуются большой трудоемкостью, повышенной продолжительностью технологических операций, высокими показателями как по энергозатратности, так и металлоемкости оборудования и многим другим [3, 8, 9]. Поэтому важен поиск, обоснование и внедрение новых более совершенных технологий обработки семян.

Наиболее перспективным направлением в решении этой проблемы является использование электрофизических методов, посредством которых интенсифицируются биологические и физиологические процессы в обрабатываемом растительном сырье [5, 9]. Электрический ток кратковременного воздействия оказывает влияние на клеточную оболочку живых органов (и органелл) семенного материала. В качестве источника электрофизического воздействия был использован аппарат, включающий две высоковольтные установки, разработанный учеными электроэнергетического факультета ФГБОУ ВПО «Волгоградский ГАУ». Первая из них – с максимальным напряжением постоянного тока 15 кВ, позволяет получать как постоянное, так и импульсное электромагнитное поле. Вторая установка – способна выдать максимальное напряжение в 700 кВ переменного тока и фиксированную частоту порядка 150 кГц [5].

Цель работы заключается в изучении реакции ярового ячменя Ергенинский 2 на новые агроприемы ресурсосберегающей технологии возделывания в условиях каштановых почв юга России. В качестве перспективных агроприемов используются электрофизическая обработка (ЭФО) семенного материала, а также изменение нормы высева.

Одними из основных задач, предусматриваемых программой исследований, являлись оценка воздействия ЭФО семенного материала и времени оптимальной «отлежки» обработанного зерна, а также изменения нормы высева на особенности вегетации и структуру урожая ярового ячменя.

Материал и методы исследования

Для решения поставленной задачи проводилась закладка двухфакторного полевого опыта, в котором изучались: две нормы высева – 3,0 и 3,5 млн всх. семян/га (фактор А) и четыре агроприема ЭФО семенного материала (далее ЭФО) 48, 72, 96 и 120 ч по времени «отлежки» посевного материала. Площадь опытной делянки – 0,52 га (5208,0 м2 (12,0×434 м)), учетной – 0,47 га (4680,0 м2 (12,0×390 м)). Повторность вариантов – трехкратная, размещение систематическое [2].

Сорт ярового ячменя Ергенинский 2. Контрольный вариант посевов (используется в хозяйстве при возделывании ярового ячменя) – норма высева 3,5 млн всх. семян/га 1 репродукции без дополнительных агроприемов.

Территориально опытный участок, где проводились исследования, относится к зоне с термическими ресурсами, достаточными для обеспечения потребности в тепле сельскохозяйственных культур (безморозный период 165–175 дней, сумма активных температур 3050–3250 °С). Лимитирующим фактором в данной зоне является естественная влагообеспеченность. По многолетним данным среднегодовое количество осадков составляет 250–320 мм.

Почвы опытного участка – зональные светло-каштановые разной степени солонцеватости, по гранулометрическому составу в основном тяжелосуглинистые. Почвы характеризуются небольшим гумусовым горизонтом толщиной 10–17 см, а вместе с подпахотным горизонтом до 40 см с количеством гумуса от 1,5 до 2,3 %. Содержание общего азота – от 0,12 до 0,16 %, в том числе гидролизуемого – 4,77–16,98 мг на 100 г почвы, фосфора общего – до 0,17 % и общедоступного 3,0–15,0 мг на 100 г почвы, обменного калия – свыше 25,0 мг на 100 г почвы. Присутствие поглощённого натрия указывает на признаки солонцеватости почвы и сказывается на структурных свойствах почвы.

Результаты исследований и их обсуждение

Структура урожая показывает при анализе, из чего складывается величина урожая, а при синтезе – за счет каких элементов и при какой доле их участия формируется высокий урожай.

Обобщая полученные данные в табличный материал, мы получили интересную зависимость сохранности к уборке от времени «отлежки» при воздействии ЭФО, а также норм высева (табл. 1).

Анализ данных таблицы показывает, что варианты посевов с использованием ЭФО во все годы обладали более высокими значениями показателя сохранности растений к уборке – 1,1–5,1 % при посеве 3,0 млн всх. семян/га и 3,3–7,6 % при 3,5 млн всх. семян/га. При этом время «отлежки» имело место быть – лучшими определились варианты с ЭФО (96 ч) как при норме высева 3,0 млн, так и 3,5 млн всх. семян/га – 74,0 и 74,3 % соответственно. Характерная особенность выживаемости к уборке по густоте посева не сильно проявилась. Отмечено, что необработанные загущенные посевы (3,5 млн всх. семян/га) на 1,4 % хуже сохранились, хотя при обработке эти данные выглядели иначе – незначительное улучшение относительно 3,0 млн всх. семян/га – до 0,4 %.

Число зерен в колосе является важным (даже основным) элементом его продуктивности. Масса зерна с одного колоса находится в прямой пропорциональной зависимости от его озернённости.

В наших опытах за годы исследований во время закладки зерна (период «колошение – цветение») стояла сухая, жаркая погода. Это вызвало череззерницу в колосе (в среднем от 13 до 17 шт. в зависимости от вариантов за 2013–14 гг.). Но оставшиеся зерна были выполненными.

Конечно, масса 1000 семян является вторым после озерненности элементом продуктивности колоса и важнейшим показателем полноценности семян [3, 4, 8].

Опыты показывают, что масса 1000 семян оказалась немного ниже ожидаемых результатов, что характеризуется экстремальными погодными условиями основных периодов вегетации растений, а также репродукцией посевного материала. Агроприемы использования ЭФО и времени «отлежки» наряду с занижением нормы высева играли положительную роль в показателях массы 1000 семян (табл. 2).

Таблица 1

Выживаемость растений ярового ячменя сорта Ергенинский 2 к уборке в зависимости от применяемых агроприемов, % (в среднем за 2013–14 гг.)

Агроприем

Значение

Агроприем

Значение

Количество растений по всходам, шт./м2

3,0 млн.

257

3,5 млн (контроль)

317

3,0 млн + ЭФО (48)

276

3,5 млн + ЭФО (48)

330

3,0 млн + ЭФО (72)

277

3,5 млн + ЭФО (72)

332

3,0 млн + ЭФО (96)

287

3,5 млн + ЭФО (96)

341

3,0 млн + ЭФО (120)

282

3,5 млн + ЭФО (120)

337

Количество растений к уборке, шт./м2

3,0 млн

177

3,5 млн (контроль)

214

3,0 млн + ЭФО (48)

196

3,5 млн + ЭФО (48)

234

3,0 млн + ЭФО (72)

204

3,5 млн + ЭФО (72)

245

3,0 млн + ЭФО (96)

212

3,5 млн + ЭФО (96)

254

3,0 млн + ЭФО (120)

207

3,5 млн + ЭФО (120)

249

Сохранность к уборке, %

3,0 млн

68,9

3,5 млн (контроль)

67,5

3,0 млн + ЭФО (48)

70,8

3,5 млн + ЭФО (48)

70,8

3,0 млн + ЭФО (72)

73,6

3,5 млн + ЭФО (72)

73,8

3,0 млн + ЭФО (96)

74,0

3,5 млн + ЭФО (96)

74,3

3,0 млн + ЭФО (120)

73,4

3,5 млн + ЭФО (120)

73,8

Таблица 2

Структура урожая ярового ячменя (в среднем за 2013–14 гг.)

Вариант агроприема

Показатель

Кол-во продукт. стеблей, шт./м2

Число раст. к уборке, шт./ м2

Масса 1000 семян, г

Масса зерна с 1 колоса, г

Урожайность, т/га (биол.)

3,0 млн

204

177

35,93

0,61

1,25

3,0 млн + ЭФО (48)

235

196

37,09

0,56

1,31

3,0 млн + ЭФО (72)

245

204

37,28

0,56

1,37

3,0 млн + ЭФО (96)

261

212

37,87

0,57

1,48

3,0 млн + ЭФО (120)

255

207

37,54

0,56

1,43

3,5 млн (контроль)

236

214

36,39

0,56

1,33

3,5 млн + ЭФО (48)

270

234

36,87

0,52

1,39

3,5 млн + ЭФО (72)

282

245

36,98

0,52

1,46

3,5 млн + ЭФО (96)

305

254

37,83

0,51

1,55

3,5 млн + ЭФО (120)

299

249

37,69

0,51

1,52

Так, с применением ЭФО показатель масса 1000 семян повысился в среднем за 2013–2014 гг. исследований на 1,16–1,94 г при норме высева 3,0 млн всх. семян/га и на 0,48–1,44 г при норме высева 3,5 млн всх. семян/га. Отсюда делаем вывод, что меньшая норма высева способствовала увеличению показателя масса 1000 семян. Характерна и особенность по времени «отлежки» – наилучшими значениями отметились посевы с ЭФО (96 ч) – 37,87 и 37,83 г по нормам высева соответственно.

Что же касается биологической урожайности, то данная тенденция сохранилась и на этом показателе. Посевы с ЭФО были выше по значениям как относительно чистых посевов, так и при исследовании норм высева. Так в среднем за два года на 3,0 млн всх. семян/га значение превышения ЭФО над чистыми посевами составило от 0,06 до 0,23 т/га, а на посевах 3,5 млн всх. семян/га – от 0,06 до 0,22 т/га.

Заключение

Таким образом, применением электрофизической обработки посевного материала злаковых культур (в данном примере ярового ячменя) на фоне изменения нормы высева можно повысить значения показателей выживаемости растений к уборке и структуры урожая, а в конечном счете и фактического урожая ярового ячменя.

Рецензенты:

Плескачев Ю.Н., д.с.-х.н.‚ профессор, зав. кафедрой «Земледелие и агрохимия», ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет»‚ г. Волгоград;

Москвичев А.Ю., д.с.-х.н., профессор кафедры «Агроэкология и защита растений», ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет», г. Волгоград.


Библиографическая ссылка

Тибирьков А.П., Юдаев И.В. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СЕМЯН – НОВЫЙ АГРОПРИЕМ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НА ЮГЕ РОССИИ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2-22. – С. 4930-4933;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38134 (дата обращения: 12.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074