ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСАДОЧНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЕННЫХ КЛУБНЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ

Васильев А.А.¹, Полевик Н.Д.²

¹Кандидат сельскохозяйственных наук, Южно-Уральский научно-исследовательский институт плодоовощеводства и картофелеводства; ²кандидат технических наук, Челябинская государственная агроинженерная академия

ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСАДОЧНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЕННЫХ КЛУБНЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ

Аннотация

В лесостепной зоне Южного Урала изучено влияние разных режимов предпосадочной обработки семенных клубней электромагнитной энергией СВЧ-диапазона с целью увеличения урожайности и качества картофеля. 

Ключевые слова: картофель, семенной материал, СВЧ-излучение, урожайность.

Vasiliev А.А. ¹, Polevik N.D. ²

¹PhD in Agriculture, South Ural Research Institute of Horticulture and Potato; ²Ph.D, Chelyabinsk State Academy of Agroengineering

INFLUENCE PREPLANT SEED TUBERS ELECTROMAGNETIC FIELD ON THE YIELD OF POTATO

Abstract

In the forest-steppe zone of the Southern Urals to study the effect of different modes of preplant seed tubers electromagnetic microwave energy to increase the yield and quality of potato.

Keywords: potatoes, seed, microwave radiation, yields.

Устойчивое производство картофеля – одна из важнейших задач сельского хозяйства России. Её решение зависит от тесного взаимодействия трех основных факторов: внедрение в производство высокопродуктивных сортов, устойчивых к  биотическим и абиотическим стрессам; использование на посадку высококачественного семенного материала; совершенствование технологии возделывания культуры [1]. Важное значение при этом имеет разработка таких элементов агротехники как, внесение расчетных доз минеральных удобрений, оптимальная густота посадки в зависимости от цели производства, обработка семенных клубней электромаг­нитным полем СВЧ-диапазона в конкретных экологических условиях [2].

Цель исследований – изучить влияние предпосадочной обработки семенного материала электромагнитным излучением СВЧ-диапазона на урожайность и качество картофеля в зависимости от густоты посадки в условиях лесостепной зоны Южного Урала.

Методика. Исследования проведены отделом картофеле­водства ГНУ ЮУНИИПОК Россельхозакадемии в 2012-2013 гг. Предшественник – сидеральный пар (яровой рапс). Сорт картофеля Тарасов (среднеспелый) выращивали на фоне внесения минеральных удобрений в дозах, установлен­ных расчетно-балансовым методом с учетом содержания и коэффициентов использования элементов питания из почвы, сидерата и удобрений на урожай 25 т/га: в 2012 г. – N₂₂Р₂₉К₂₂, в 2013 г. – N₅₀Р₅₀К₂₇. Семенные клубни – 50-80 г. Глубина посадки – 6-8 см.

Схема опыта. Фактор А – густота посадки: 1. 49,3 тыс. клубней на 1 га (75х27 см) – на продовольствие; 2. 70,1 тыс. клубней на 1 га (75х19 см) – на семена. Фактор В – обработка семенных клубней СВЧ-излучением: 1. Без обработки (контроль); 2. СВЧ-1; 3. СВЧ-2.

Для предпосадочной обработки клубней электромагнитной энергией (ЭМЭ) сверхвысокой частоты (СВЧ) применяли установку «Импульс-3у», разработанную в Челябинской агроинженерной академии (ЧГАА) [3, 4]. Использовали два режима обработки: с левосторонним (СВЧ-1) и право­сторонним (СВЧ-2) перемещением импульсов в пространстве в зависимости от порядка подключения фаз трехфазной сети. Картофель обрабатывался в течение 90 с. Интервал «обработка клубней – посадка» в 2012 г. составил 15, а в 2013 г. – 25 суток, доза ЭМЭ – 20 и 6,4 кДж/кг соответственно.

Закладка опытов, анализы, учеты и наблюдения проводились в соответ­ствие с общепринятыми методиками. Математическую обработку данных осуществляли методом дисперсионного анализа с расчетом вклада фактора в общую вариацию признака [5].

Почва участка – чернозем выщелоченный среднесуглинистый с содержанием гумуса 5,9-6,3 %, Р₂О₅ – 11,82-12,22 мг/100 г, К₂О – 19,31-19,98 мг/100 г почвы, рН_сол– 5,12-5,28.

Период вегетации 2012 г. был засушливым (ГТК = 0,79). Температура воздуха в мае превышала норму на 3,0^оС, в июне – на 4,0^оС, в июле – на 4,3^оС, в августе – на 3,1^оС, в сентябре – на 1,1^оС. Значительная часть (49 %) летних осадков выпала во второй половине августа. Вегетационный период  2013 г. был недостаточно-влажным (ГТК = 1,19). Засуха в период с 11 по 30 июня иссушила почву. Запасы влаги в метровом слое уменьшились в 2,5 раза (с 135 до 55 мм), что снизило подвижность питательных элементов, вызывало нарушение водного баланса, негативно повлияло на процессы ассимиляции, роста и развития растений. Осадки июля (в пределах нормы) и августа (1,6 нормы) на фоне повышенных температур (на 1,4 и 1,5 ^оС теплее обычного) лишь незначительно выправили положение.

Результаты и их обсуждение. Фенология развития картофеля зависела от метеорологических условий вегетационного периода и СВЧ-обработки семенного материала. Так, в условиях затяжной весны 2013 г. обработка клубней электромагнитным полем СВЧ-диапазона ускоряла появление всходов и последующее развитие растений на 2-3 дня, тогда как в 2012 году подобного эффекта не наблюдалось.

Предпосадочная СВЧ-обработка клубней с левосторонним перемеще­нием импульсов достоверно повышала полевую всхожесть картофеля в среднем на 1,7 %, а с правосторонним вращением – на 1,3 % к контролю. Сохранность взошедших растений к уборке при этом возрастала на 2,0 и 1,5 %, а число растений на единице площади в конце вегетации – на 2,04 и 1,63 тыс. шт./га соответственно.

Выросшие из обработанных клубней растения отличались более интенсивным развитием надземной массы и ассимиляционной поверх­ности листьев. Масса ботвы в варианте с левосторонним вращением импульсов была на 13,6-24,6 %, а в варианте с правосторонним перемещением – на 10,0-29,7 % больше, чем на контроле; площадь листьев в расчете на 1 га – на 22,3-24,9 и 17,1-32,5 % соответственно (табл. 1).

Таблица 1 – Влияние предпосадочной СВЧ-обработки семенных клубней на биометрию растений картофеля в зависимости от приемов агротехники (среднее за 2012-2013 гг.)

Густота посадки (А)	СВЧ-обработка (В)	Число стеблей, шт./куст	Масса ботвы, г/куст	Площадь листьев		Хозяйственная продуктивность листьев, г/м2
				дм2/куст	тыс. м2/га
49,3 тыс. клуб./га	Контроль	4,26	169,9	30,6	14,31	910
	СВЧ-1	4,56	193,1	36,2	17,50	987
	СВЧ-2	4,52	220,3	35,4	16,76	1047
70,1 тыс. клуб./га	Контроль	4,33	146,4	26,0	17,42	991
	СВЧ-1	4,48	182,4	31,6	21,76	950
	СВЧ-2	4,05	161,0	33,3	23,08	973
НСР05		1,03	10,4	1,7	1,90	126
НСР05 (А)		0,60	6,0	1,0	1,10	73
НСР05 (В)		0,73	7,4	1,2	1,34	89

 

Ранние всходы, лучшее развитие надземной массы, формирование большей листовой поверхности обеспечивали повышение продуктивности фотосинтеза (в варианте СВЧ-2 при схеме посадки 75х27 см – достоверно), а в итоге оказали существенное влияние на урожайность картофеля. Так, обработка семенных клубней перед посадкой ЭМЭ СВЧ  с левосторонним перемещением импульсов увеличивала урожайность клубней сорта Тарасов на 26,9-30,7 %, а при правостороннем вращении – на 33-40,5 % по сравнению с контролем (табл. 2).

 

Таблица 2 – Влияние предпосадочной СВЧ-обработки клубней на урожайность картофеля в зависимости от приемов агротехники

Густота посадки (А)	СВЧ-обработка (В)	Урожайность, т/га			Прибавка урожая, т/га
		2012 г.	2013 г.	среднее	от загущения	от СВЧ-обработки
49,3 тыс. клуб./га	Контроль	11,58	14,48	13,03	–	–
	СВЧ-1	14,20	18,88	16,54	–	3,51
	СВЧ-2	13,51	21,15	17,33	–	4,30
70,1 тыс. клуб./га	Контроль	13,32	17,28	15,30	2,27	–
	СВЧ-1	17,88	22,10	19,99	3,45	4,69
	СВЧ-2	18,77	24,21	21,49	4,16	6,19
НСР05		1,13	1,90	1,78	–	–
НСР05 (А)		0,65	1,10	1,03	1,03	–
НСР05 (В)		0,80	1,34	1,26	–	1,26

 

Доля вариации урожайности картофеля, обусловленная предпосадоч­ной обработкой семенных клубней электромагнитным излучением СВЧ-диапазона, составила в 2012 году 29,5 %, в 2013 году – 51,0 %, а в среднем за 2 года – 45,7 %. Для сравнения от густоты посадки зависело соответственно 64,1 %, 27,3 и 49,0 % вариации.

Неблагоприятные погодные условия периода исследований не позво­лили получить программируемую урожайность картофеля ни в одном из вариантов опыта. Лучшие результаты получены в вариантах загущенной посадки картофеля при использовании семенного материала, предварительно обработанного электромагнитной энергией СВЧ-диапазона, – 80-86 % от запланированного уровня.

Анализ крахмалистости клубней урожая 2013 года выявил различное действие режимов СВЧ-обработки на продукционный процесс, если правостороннее перемещение импульсов в большей степени влияло на продуктивность картофеля, то левостороннее – на качественные показатели клубней. В частности, в варианте СВЧ-1 отмечено достоверное повышение крахмалистость клубней (на 1,15-1,34 %), тогда как в варианте СВЧ-2 этот показатель не изменялся (+0,06-0,26 %).

Сопутствующие наблюдения показали, что предпосадочная обработка семенного картофеля ЭМЭ СВЧ-диапазона сопровождалась снижением заселенности растений личинками колорадского жука (Leptino­tarsa decimlineata) в условиях 2013 года (в 2012 г. вредитель на делянках опыта не обнаружен). При разреженной схеме посадки левостороннее перемещение импульсов снижало этот показатель в 2,83 раза, а правостороннее – в 3,36 раза; при загущенной посадке – в 1,12 и 1,38 раза соответственно. Тогда как заселенность растений имаго вредителя изменялось несущественно.

Заключение. Предпосадочная обработка семенных клубней электро­магнитной энергией сверхвысокой частоты является эффективным приемом повышения урожайности картофеля (на 3,51-6,19 т/га по сравнению с контролем). Выявленный в 2013 году эффект повышения устойчивости растений картофеля к личинкам колорадского жука, а также изменение крахмалистости клубней требуют дальнейшего изучения.

Литература

1. Дорожкин Б. Н., Черемисин А. И. Урожай картофеля в Сибири можно увеличить // Картофель и овощи. – 1997. – № 6.– С. 3-4.
2. Предпосадочная обработка картофеля электрическим полем / А. М. Басов, Э. А. Каменир, А. Н. Миронова, А. Ф. Коваленко // Вестник сельско­хозяйственной науки. – 1978. – № 11. – С. 37-45.
3. Полевик Н. Д., Попов В. М., Бидянов В. А. Влияние предпосадочной СВЧ-обработки семян голозерных сортов ячменя на их продуктивность // Вестник Красноярского ГАУ. – 2011. – № 8. – С. 223-226.
4. Повышение эффективности предпосевной СВЧ-обработки семян / Н. Д. Полевик, В. М. Попов, В.А. Бидянов, А. А. Грязнов, А. Э. Панфилов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2012. – № 5. – С. 23-24.
5. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.