ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ НА УВЕЛИЧЕНИЕ ВЫХОДА ЗЕЛЁНОЙ МАССЫ РАСТЕНИЙ И ИХ УСТОЙЧИВОСТЬ К ИЗМЕНЕНИЮ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ

Васильев А.Н.¹, Джанибеков А.К.², Удинцова Н.М.³

¹ ORCID:0000-0002-7988-2338, Доктор технических наук, ² Старший преподаватель, Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства, Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева, ³ Кандидат технических наук, Азово-Черноморский инженерный институт Донского государственного аграрного университета

ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ НА УВЕЛИЧЕНИЕ ВЫХОДА ЗЕЛЁНОЙ МАССЫ РАСТЕНИЙ И ИХ УСТОЙЧИВОСТЬ К ИЗМЕНЕНИЮ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ

Аннотация

В предлагаемой статье рассматривается влияние различных способов предпосевной обработки семян на увеличение объема зелёной массы. Оценивается, какой способ предпосевной обработки в меньшей степени зависит от влияния климатических факторов на эффективность обработки семян.

Ключевые слова: предпосевная обработка, семена, полевой эксперимент, климатический фактор, зелёная масса.

Vasilyev A.N. ¹, Janibekov A.K. ², Udintsova N.M. ³

¹ ORCID:0000-0002-7988-2338, PhD in Engineering, All-Russian Federal Research Institute of Electrification of Agriculture, ² Senior lecturer, Russian State Agrarian University – Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, ³ PhD in Engineering, Azov-Black Sea Engineering Institute of Don State Agrarian University

INFLUENCE OF PREPLANT PROCESSING ON THE INCREASE IN GERMINATION OF GREEN MASS OF PLANTS AND THEIR RESISTANCE AGAINST THE CHANGE OF GROWING CONDITIONS

Abstract

In the proposed article it is considered how different ways of preplant grain processing influence on the increase in volume of green mass of plant. It is estimated which procedure of preplant processing is in the least dependency on the influence of climatic factors on the effieciency of seed processing.

Keywords: preplant processing, seeds, field experiment, climatic factor, plant green mass.

 

Предпосевная обработка семян является важным этапом получения урожая. Наряду с традиционными технологиями сортировки и протравливания на сегодняшний день разработано большое количество способов и устройств, в которых используют электрофизические воздействия [1,2,3,4]. Исследования литературных источников и результаты экспериментальных исследований подтверждают эффективность использования электрофизических методов для предпосевной обработки. Наиболее ценным можно считать материал исследований, проведённых в полевых условиях в течение нескольких лет [5]. Полевые опыты позволяют оценить влияние предпосевной обработки не только на лабораторные всхожесть и энергию прорастания, но и полностью наблюдать за растениями в процессе их роста и формирования урожая. Иногда оказывается, что полученные в лабораторных условиях хорошие результаты по последствиям предпосевной обработки не «работают» в полевых условиях, или эффект от улучшения всхожести не всегда гарантирует увеличение урожайности.

Огромное значение в полевом эксперименте играют климатические условия. С одной стороны это не позволяет экспериментатору иметь одинаковые условия эксперимента, с другой – имеется возможность сравнить эффективность предпосевной обработки в разных условиях. Наиболее эффективным способом предпосевной обработки семян будет тот, результативность которого в меньшей степени зависит от погодных условий.

Чтобы оценить степень такой зависимости использовали методику Эберхарта и Рассела [6]. Этот анализ  позволяет рассчитать приспособляемость растений к изменению климатических факторов.

Суть методики Эберхарта-Рассела сводится к дисперсионному анализу результатов  развития растений, из семян подвергшихся предпосевной обработке, а так же результатов их урожайности в различные годы произрастания. Исследование проводится в два этапа. На первом осуществляется дисперсионный анализ. Этот этап позволяет определить взаимосвязь климатических изменений и результатов развития растений, или их урожайности.

На втором этапе  рассчитывают значения индексов условий среды для каждого из всех лет, когда проводились полевые испытания.

,

где  – индекс условий среды;   – сумма показателя эффективности по всем режимам предпосевной обработки за i-й год;  - число вариантов предпосевной обработки;  - сумма для конкретного показателя эффективности по всем вариантам предпосевной обработки за все годы, когда проводилась предпосевная обработка;  - количество лет, в которые проводилась предпосевная обработка.

Следующим шагом анализа необходимо рассчитать коэффициенты регрессии для каждого варианта предпосевной обработки:

 .

Коэффициент линейной регрессии  показывает степень влияния условий произрастания на изменчивость показателей эффективности предпосевной обработки. В качестве показателей эффективности могут выступать как различные параметры развития растений, так и их урожайность. Например, для озимых сортов пшеницы и ячменя очень важно максимальное развитие корневой системы. Это позволяет хорошо укоренившимся растениям легче переносить суровые условия зимы. В этом случае в качестве показателя эффективности может быть принято количество вторичных корней. Если растения выращиваются на зелёный корм, например вико-овсяная смесь, то в этом случае показателем эффективности может быть длина зелёных стеблей, или масса заданного количества зелёных растений. При ведении селекционной работы в качестве показателей эффективности может быть принят размер колоса, или количество зёрен в колосе. Численное значение показателя эффективности характеризуется величиной коэффициента регрессии и может быть меньше 1, равным 1 и быть больше 1. Чем значительней величина коэффициента регрессии превышает 1, тем в большей степени на растение влияют погодные условия. Чем меньше 1 коэффициент регрессии , тем меньше растение реагирует на изменчивость погодных условий. Когда , то это означает, что наблюдается полное соответствие изменения показателя эффективности изменению условий произрастания растения.

С целью проверки эффективности различных вариантов предпосевной обработки проводился трёхлетний полевой эксперимент. В ходе эксперимента обрабатывали семена ярового ячменя, имеющие базовую всхожесть 95% с энергией прорастания 90%. В качестве показателя эффективности приняли величину биомассы зелёных растений. В результате обработки экспериментальных данных необходимо было установить: какой вид обработки, из предлагаемого перечня даёт больший эффект; какой вид предпосевной обработки семян способствует наименьшему влиянию погодных условий. Обработка семян перед посевом осуществлялась тремя способами, приведёнными в таблице 1.

Таблица 1 – Способы предпосевной обработки семян, используемые в полевом эксперименте

Оценку изменчивости количества биомассы зелёных растений ячменя проводили по весу снопа.  Для каждого способа обработки, приведённого в таблице 1, проводили дисперсионный двухфакторный анализ. В качестве факторов приняты способ обработки (фактор А) и год обработки (фактор В). Результаты взвешивания снопов, послужившие основой дисперсионного анализа, приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты взвешиваний снопа ярового ячменя, г

В таблице 3 представлены результаты проведённого дисперсионного анализа. Результаты дисперсионного анализа показали, что наблюдается взаимодействие по факторам эксперимента – способ обработки А и время обработки. По этим факторам значение рассчитанного критерии Фишера, превышает табличное значение  Fф > Fт.

Таблица 3 – Результаты проведённого двухфакторного дисперсионного анализа

В таблице 4 показаны итоги расчёта индекса условий среды  и коэффициента линейной регрессии  веса снопа.

Таблица 4 – Результаты расчёта индекса условий среды и  коэффициента линейной регрессии

Анализ данных таблицы позволяет говорить, что наилучшим, по климатическим параметрам был третий год, потому, тогда была получена наибольшая масса зелёного снопа – 136,67 г. Следует отметить, что способ предпосевной обработки R1 является более предпочтительным для получения большего объёма зелёной массы. Даже в менее благоприятный по погодным условиям год (2) объём зелёной массы, при таком способе предпосевной обработки семян, был больше, чем при других способах предпосевной обработки. Кроме того, при воздушно-тепловой предпосевной обработке семян наблюдается стабильность, сопротивляемость изменения результата от погодных условий (коэффициент регрессии равен 0,85). Наибольшую устойчивость к влиянию погодных условий показали растения, выросшие из семян обработанных вторичными аэроионами (R4). В этом случае коэффициент регрессии составил 0,78. Однако, следует отметить, что по массе полученного снопа данный способ уступает способу R1. Набольшую изменчивость (пластичность) продемонстрировали растения, выращенные из семян, обработанных по способу R2 и R3.  соответственно равны – 1,13 и 1,06. Причём обработка способом R3 по годам даёт более стабильный результат.

Изложенное позволяет сформулировать следующие выводы:

- все используемые в эксперименте способы предпосевной обработки семян позволили получить положительный эффект, выразившийся в увеличении объёма зелёной массы по сравнению с контролем;

- наибольшую устойчивость к влиянию погодных условий даёт способ предпосевной обработки семян вторичными аэроионами;

- с практической точки зрения, по результатам полевого эксперимента, наиболее предпочтительным является воздушно-тепловой способ предпосевной обработки, при котором наблюдается наибольший прирост зелёной массы и проявляется достаточная зависимость результата от погодных условий.

Литература

1. Нормов Д.А.,Оськин С.В., Шевченко А.А., Сапрунова Е.А. Способ обработки семян сельскохозяйственных культур//патент России 2248111, A 01 C 1/00, 2005, Бюл. №8.
2. Резчиков В. Г., Грищенко Н. В. Способ стимулирования прорастания семян хвойных деревьев // патент России 2336686, A01C 1/06, 2008, Бюл. № 30.
3. Васильев А.Н., Удинцова Н.М., Кононенко А.Ф., Ялтанцева В.В., Ерешко А.С. Способ предпосевной обработки семян //патент России 2 257 040, A 01 C 1/00, 2005, Бюд. №21.
4. Васильев А.Н., Джанибеков А.К. О возможности использования вторичных ионов для предпосевной обработки семян. Теоретический и научно-практический журнал// Инновации в сельском хозяйстве. – 2014, № 1(6) http://ej.viesh.ru/wp-content/uploads/2014/04/insel6.pdf (дата обращения 21.11.2015)
5. Ялтанцева В.В. Оценка экологической пластичности урожайности ячменя, полученного после предпосевной обработки семян электро активированным воздухом //Вестник аграрной науки Дона – Зерноград. АЧГАА, №2, 2010, С 81-87
6. Eberhart S.A., Russel W.A. Stability parameters for comparing varieties.  Crop Sci., 1966. Vol.6. № 1.  pp. 36–40.

References

1. Normov D.A.,Os'kin S.V., Shevchenko A.A., Saprunova E.A. Sposob obrabotki semjan sel'skohozjajstvennyh kul'tur//patent Rossii 2248111, A 01 C 1/00, 2005, Bjul. №8.
2. Rezchikov V. G., Grishhenko N. V. Sposob stimulirovanija prorastanija semjan hvojnyh derev'ev // patent Rossii 2336686, A01C 1/06, 2008, Bjul. № 30.
3. Vasil'ev A.N., Udincova N.M., Kononenko A.F., Jaltanceva V.V., Ereshko A.S. Sposob predposevnoj obrabotki semjan //patent Rossii 2 257 040, A 01 C 1/00, 2005, Bjud. №21.
4. Vasil'ev A.N., Dzhanibekov A.K. O vozmozhnosti ispol'zovanija vtorichnyh ionov dlja predposevnoj obrabotki semjan. Teoreticheskij i nauchno-prakticheskij zhurnal// Innovacii v sel'skom hozjajstve. – 2014, № 1(6) http://ej.viesh.ru/wp-content/uploads/2014/04/insel6.pdf (data obrashhenija 21.11.2015)
5. Jaltanceva V.V. Ocenka jekologicheskoj plastichnosti urozhajno-sti jachmenja, poluchennogo posle predposevnoj obrabotki semjan jelektro aktivirovannym vozduhom //Vestnik agrarnoj nauki Dona – Zernograd. AChGAA, №2, 2010, S 81-87.
6. Eberhart S.A., Russel W.A. Stability parameters for comparing varieties.  Crop Sci., 1966. Vol.6. № 1.  36–40.