Целью исследования явилось изучение влияния обработки семян переменным электромагнитным полем промышленной частоты (ПЭМП ПЧ) на прохождение микрофенологических фаз прорастания семян (МФФ ПС) ярового ячменя в условиях оптимального увлажнения.

Материалы и методы исследований. Объектом исследований явились семена двух сортов ярового ячменя – Зерноградский 584 (селекции ВНИИЗК) и Рубикон (селекции КНИИС). Предпосевную обработку семян в ЭМП ПЧ проводили на экспериментальной установке. Отобранные семена помещали в установку и обрабатывали ЭМП ПЧ в течение 1 секунды. Затем семена оставляли на 4 суток для отлежки, а на 5 сутки ставили семена на прорастание. Такой режим обработки является наиболее эффективным для семян ячменя [1].

Семена проращивали в растильнях согласно ГОСТ-12038-84 по 100 штук на подложке из фильтровальной бумаги на дистиллированной воде при температуре +20°С в течение 7 суток [2] и на протяжении этого времени фиксировали прохождение семенами МФФ ПС по разработанной на кафедре физиологии и химии шкале фаз прорастания семян ярового ячменя: фаза «точка» – наклевывание семян; «корешки 1», или К1 – разрыв колеоризы и появление первого и последующих зародышевых корешков длиной 1-2мм; «корешки 2», или К2 – короткие корешки, когда длина самого длинного корешка менее длины семени; «корешки 3», или К3 – длинные корешки, когда хотя бы один корешок стал размером более длины семени; «корешки», или К_{общ –} сумма всех МФФ по корешкам (К1 + К2 + К3); «росток» – появление колеоптиля; «проросток» – становление полноценного проростка [3].

Результаты исследований. Предпосевная обработка семян ячменя ПЭМП ПЧ повышает всхожесть, энергию прорастания, устойчивость к водному стрессу, способствует активизации начальных ростовых процессов и формированию мощной первичной корневой системы [4].

Было установлено, что обработка семян ПЭМП ПЧ приводит к перераспределению фракций семян, отличающихся по скорости прорастания (таблица 1). В условиях оптимального увлажнения необработанные семена двух изученных сортов дают первые проростки на третьи сутки. Основное количество семян также прорастает за эти же третьи сутки. Причем, различия между сортами по соотношению фракций в этом варианте минимальные.

Под влиянием обработки ПЭМП ПЧ у сортов Зерноградский 584 и Рубикон семена прорастают быстрее, первые проростки появляются уже на вторые сутки – происходит появление новой фракции семян. Также существенно возрастает число семян, проросших за третьи сутки за счет уменьшения числа семян, проросших за четвертые сутки. При этом у сорта Зерноградский 584 исчезает фракция семян, прорастающих за шестые и седьмые сутки, а у сорта Рубикон – исчезает фракция семян, прорастающих на пятые сутки. Под влиянием обработки семена как бы сдвигаются на одну фракцию вперед.

Таблица 1– Влияние обработки семян ПЭМП ПЧ двух сортов ярового ячменя на количество проросших семян за одни сутки в течение периода прорастания

Обработка семян ПЭМП ПЧ выявляет сортовые различия в отзывчивости на обработку: семена сорта Рубикон более отзывчивы на обработку магнитным полем, так как у этого сорта все семена после обработки прорастают за четверо суток, а энергия прорастания становится 93% (увеличение на 42%) против 89% у сорта Зерноградский 584 (увеличение на 36%). Такое существенное возрастание энергии прорастания означает увеличение доли быстропрорастающих семян, что должно отразиться на времени наступления и продолжительности МФФ ПС.

Действительно, в результате исследования наступления и продолжительности МФФ ПС двух сортов ярового ячменя было выявлено, что семена, обработанные ПЭМП ПЧ, раньше достигают всех МФФ ПС и продолжительность каждой из фаз заметно сокращается (таблица 2).

Так, обработанные семена сорта Зерноградский 584 наклевываются на 2,6 часов раньше, чем в условиях без обработки, у сорта Рубикон – на 3,2 часа. Далее переход в каждую последующую МФФ протекает с более отрывом времени у семян, прошедших предварительную обработку ПЭМП ПЧ. В этих условиях семена сорта Рубикон достигают фаз  «корешки2» и «корешки3»  на 12 часов раньше, в то время как семена сорта Зерноградский 584 переходят в эти фазы – только на 6 часов раньше. В связи с этим семена обоих сортов прорастают в более ранние сроки, о чем и свидетельствует наличие фракции семян, проросших за двое суток. Продолжительность МФФ ПС под влиянием ПЭМП ПЧ сокращается. Максимальный эффект от данных условий получен в фазе «точка» и «корешки3». Длительность этих МФФ сокращается в среднем  на 4 часа.

Таблица 2 – Время наступления и продолжительность МФФ ПС в   среднем  по всей партии семян сортов ярового ячменя Зерноградский 584   и Рубикон

При анализе процентного соотношения продолжительности всех МФФ ПС была выявлена интересная закономерность: изменение отдельных МФФ ПС происходит неодинаково (таблица 3). 

Таблица 3 – Продолжительность отдельных МФФ ПС (в процентах  от общего времени прорастания)

Семенам обоих сортов, обработанным ПЭМП ПЧ,  для набухания необходим  более длительный промежуток времени, что в среднем от контроля составляет увеличение 4%. Далее, продолжительность МФФ «точка» и «корешки1» сокращаются по времени, МФФ К2 возрастает, МФФ К3 практически не изменяется, а МФФ «росток» сокращается. В итоге обработанные семена прорастают быстрее.

Таким образом, обработка ПЭМП ПЧ семян ячменя приводит к перераспределению фракций семян в сторону доли  быстропрорастающих, ускоряет наступление и уменьшает продолжительность МФФ ПС, изменяет (в процентах от общего времени прорастания) время каждой  МФФ ПС, в частности, увеличивается доля МФФ «набухание». Полученный положительный эффект электромагнитной обработки может быть использован для проведения исследований в области селекции, семеноводства, физиологии и биохимии растений, генетике.

1. С1 2193833 RU 7 A 01 C1/00. Установка для предпосевной обработки семян / М.Ф. Таранов, Г. П. Стародубцева, П.А. Бондаренко, М.Г. Федорищенко (Азово-Черномор. гос. агроинж. академия). – № 2000115106/13; Заявл. 09.06.2000 // Изобретения. Полезные модели. – 2002. – №34/ч  II). – С. 149.
2. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести: ГОСТ 12038-84; Введен 01.07.86. М.; ИПК Из-во стандартов. 2004.– С. 34-38.
3. Казакова, А.С. Шкала микрофенологических фаз прорастания семян ярового ячменя / А.С. Казакова, С.Ю. Козяева // Сельскохозяйственная биология. – Москва. – 2009. – №3. – С.88-92.
4. Казакова, А.С. Влияние предпосевной обработки семян ярового ячменя электромагнитным полем переменной частоты на их посевные качества / А.С. Казакова, М.Г. Федорищенко, П.А. Бондаренко // Межвузовский сборник научных трудов. – Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2005. – С. 207-210.

Все статьи автора «Майборода Cветлана Юрьевна»