Содержание к диссертации
Введение
1 Современное состояние проблемы 9
2 Способ предпосевной обработки посевного материала (технология посэп) и устройство для его осуществления 15
2.1. Технология ПОСЭП ( предпосевная обработка посевного материала электромагнитным полем) .15
2.2. Устройство для предпосевной обработки (прибор « Рост-Актив»)... 21
2.3. Определение параметров эффективного воздействия ЭМП НЧ на посевной материал 24
3 Район, программа и методика исследований 27
3.1. Район исследований .27
3.2. Программа исследований 31
3.3. Методика исследований 32
4 Результаты лабораторных исследований... 36
4.1. Лабораторные исследования в ФБУ ВНИИЛМ .36
4.2. Результаты лабораторных исследований, проведенных в Московском государственном университете леса (МГУЛ) 42
5 Результаты полевых исследований 45
5.1. Результаты опытных работ в Тверской области 45
5.2. Московская область 51
5.2.1. Питомник Куровского участкового лесничества .51
5.2.2. Питомник Правдинского лесхоз-техникума 58
5.2.3. Питомник Ульянинского участкового лесничества 66
5.2.4. Виноградовское участковое лесничество 69
Выводы 72
Рекомендации .74
Библиографический список
- Устройство для предпосевной обработки (прибор « Рост-Актив»)...
- Методика исследований
- Результаты лабораторных исследований, проведенных в Московском государственном университете леса (МГУЛ)
- Питомник Правдинского лесхоз-техникума
Введение к работе
Актуальность темы. Повышение качественных характеристик семян и
сеянцев хозяйственно ценных древесных пород, в том числе и сосны
обыкновенной, является актуальной задачей искусственного
лесовыращивания. Одно из решений этой задачи связано с разработкой инновационных, высокоэффективных технологий с использованием и внедрением современных научно-технических достижений, как в питомниках зоны смешанных лесов, так и в лесном хозяйстве в целом.
Известно, что электромагнитное поле (ЭМП), является одним из важных экологических факторов, влияющих на биологическую активность растений (Пресман, 2003), оно оказывает воздействие на физиологические, биохимические и биофизические характеристики растений (Любимов, 1997).
Анализ литературных данных (Фирсов 2005, Старухин 2012, Барышев 2012 и др.) и проведение собственных исследований показывают, что безопасным и высокоэффективным методом восстановления и повышения физиологических возможностей семян, особенно после длительного хранения, является обработка семян электромагнитным полем низкой частоты (ЭМП НЧ). Этот метод позволяет существенно повысить энергию прорастания, всхожесть семян, усилить рост всходов и сеянцев и их приживаемость при посадке. Эти возможности также позволяют снизить расход семян с повышением выхода стандартных сеянцев с единицы площади питомника.
Положительный эффект от обработки семян ЭМП в большей степени изучен и используется при подготовке семян сельскохозяйственных культур (Ксенз 2000, Казакова 2005, Кошкина 2012,, Стародубцева 2012 и др.), в то время, как в лесном хозяйстве влияние ЭМП НЧ на посевные качества семян и рост сеянцев, до настоящего времени, не изучено и является актуальной задачей, имеющей научное и практическое значение.
Цель исследования. Изучить влияние ЭМП НЧ на всхожесть семян, рост сеянцев сосны обыкновенной и их приживаемость в лесных культурах; определить параметры его эффективного воздействия; разработать и применить технологию предпосевной обработки лесокультурного материала с целью значительного повышения всхожести семян сосны, усиления ростовых процессов сеянцев, увеличения выхода стандартного посадочного материала с единицы площади питомника; добиться повышения приживаемости и улучшения роста лесных культур в условиях рекультивации земель.
Задачи исследования.
-
Разработать и апробировать технологию предпосевной обработки семян электромагнитным полем (ПОСЭП), сеянцев сосны обыкновенной и устройство для ее осуществления (прибор «Рост-Актив»).
-
Определить параметры эффективного воздействия ЭМП НЧ на всхожесть семян сосны обыкновенной в лабораторных условиях.
3. Выполнить в лабораторных и полевых условиях экспериментальные
исследования влияния ЭМП НЧ на посевные качества семян, выход и рост
сеянцев сосны обыкновенной, их приживаемость в лесных культурах.
4. Разработать рекомендации для применения технологии на практике.
Научная новизна. Доказано и проверено в лабораторных и полевых
условиях положительное влияние обработки ЭМП НЧ на лесокультурный материал, установлено значительное повышение посевных качеств семян, усиление роста всходов и сеянцев сосны обыкновенной, улучшение приживаемости и роста лесных культур. Разработан и апробирован высокоэффективный метод обработки - технология ПОСЭП. Получен патент на изобретение (Роспатент № 2591969) «Способ предпосевной обработки посевного материала и устройство для его осуществления» (Соавтор Орлов Ф.С.). Для этой цели разработан экологически безопасный прибор «Рост-Актив» (Генератор электромагнитного излучения «ЭМИ»). Получен патент на полезную модель (Роспатент № 155132). На прибор получен сертификат соответствия (РОСС. RU.MЛ20.Н00276, № 0760390).
Практическая значимость. В искусственном лесовыращивании
разработанный метод обработки посевного материала позволяет значительно повысить всхожесть, снизить расход семян; увеличить выход качественного лесопосадочного материала с единицы площади питомника; обеспечить повышение приживаемости и темпов роста культур сосны обыкновенной.
Объекты исследования. Объектами исследования служили семена,
сеянцы и культуры сосны обыкновенной. Работы проводились в двух
лабораториях: ФБУ ВНИИЛМ (Федеральное бюджетное учреждение
«Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и
механизации лесного хозяйства»), ФГБОУ ВО МГУЛ, в четырех питомниках зоны смешанных лесов: Калининском питомнике ГБУ «ЛПЦ-Тверьлес», Ульянинском участковом лесничестве Виноградовского филиала ГАУ МО «Центрлесхоз», Куровском участковом лесничестве Орехово-Зуевского филиала ГАУ МО «Центрлесхоз»; Правдинском лесхоз-техникуме МО и в Виноградовском участковом лесничестве филиале ГКУ МО «Мособллес».
Достоверность результатов исследований подтверждена проведением
большого числа агротехнических опытов, с применением общепринятых
методик в лабораторных и полевых условиях (Доспехов,1985), с проверкой
полученных результатов, проведенных на всех этапах искусственного
лесовыращивания, с использованием методов статистической обработки
(Свалов, 1996), полученных экспериментальных данных на базе современного программного обеспечения, с использованием программы Microsoft Excel.
Личный вклад. Автору принадлежит ведущая роль в формировании
направления исследования, разработке и апробировании способа
предпосевной обработки посевного материала и устройства для его
осуществления, им проведены экспериментальные работы, их анализ,
обобщены и опубликованы полученные результаты исследований.
Основные положения, выносимые на защиту. Применение
разработанного метода обработки лесокультурного материала показало:
1. Значительное повышение энергии прорастания и всхожести обработанных
ЭМП НЧ семян сосны обыкновенной по сравнению с контролем.
2. Усиление роста всходов и сеянцев сосны обыкновенной, увеличение
выхода стандартного посадочного материала с единицы площади питомника.
-
Повышение приживаемости сеянцев сосны обыкновенной в культурах и роста четырехлетних культур при обработке ЭМП НЧ по технологии ПОСЭП.
-
Рекомендации по использованию ЭМП НЧ в лесохозяйственной отрасли.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы, результаты
исследований, основные положения докладывались на Международной
научно-технической конференции «Актуальные проблемы лесного
комплекса» (Брянск, 2013), Международной научно-технической конференции
«Инновации и технологии в лесном хозяйстве» (Санкт-Петербург, 2013), II
Международной научно-практической конференции «Сельскохозяйственные
науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков» (Новосибирск, 2013),
Ш Международной научно-практической конференции «Новое слово в науке
и практике: гипотезы и апробация результатов исследований» (Новосибирск,
2013), на ежегодных научно-технических конференциях МГУЛ (2013-2015
гг.), часть материалов опубликовано в научном журнале «Апробация» № 2 (5)
Москва, 2013)). Описание методики было направлено в Федеральную службу
по интеллектуальной собственности в виде заявок № 20141152489 и №
2014152490 «Способ предпосевной обработки посевного материала и устройство для его осуществления», получен патент на изобретение (Роспатент № 2591969) и патент на полезную модель (Роспатент № 155132).
Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 10 научных статьях, в том числе 5 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получено два патента.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, содержащих изложение результатов, выводов, рекомендаций и списка цитируемой литературы из 150 ссылок. Диссертация изложена на 102 страницах, содержит 44 рисунка, 18 таблиц и 7 приложений.
Устройство для предпосевной обработки (прибор « Рост-Актив»)...
В настоящее время известны, но мало изучены методы физического воздействия на семена: ультрафиолетовое, лазерное и рентгеновское излучения, ультразвук, электромагнитные поля различного диапазона (оптическое, инфракрасное, радиочастотное, низкочастотное, СВЧ и др.), что отражено в исследованиях разных авторов [2, 4, 10, 15, 23, 26, 27, 31, 43, 44, 45, 49, 55, 75, 95, 100] .
Такая обработка семян в некоторых случаях дает эффект стимуляции ростовых процессов, экспериментальные данные свидетельствуют о повышении биологической активности растений при использовании электромагнитных полей [6, 50, 60, 61]. Поэтому в выборе метода обработки семян решающую роль играют доступность, экономичность, безопасность для здоровья человека и окружающей среды.
Подобным методом обработки является низкочастотное электромагнитное излучение, при котором уровень напряженности магнитного поля не должен превышать напряженности магнитного поля Земли. Такое излучение не вызывает мутаций и безопасно для здоровья человека [125]. Известно, что обработка семян ЭМП способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур [3, 5, 12, 14, 19, 22, 30, 33, 59,78, 118, 120, 133].
Из литературных источников [104, 135, 139, 140, 141] известно, что активация семян независимо от видов воздействия оказывает положительное влияние на развитие растений и дает прибавку урожайности сельскохозяйственных культур от 10 до 50% [34, 36, 37, 38, 41, 49, 50, 65, 93,103? 117, 118, 132, 134, 136, 138]. При этом наблюдаются выраженные эффекты стимулирующего характера, в том числе улучшение посевных свойств семян различных сельскохозяйственных культур [75, 143, 144]. Особенно ярко этот эффект проявляется на старых и некондиционных семенах. По мнению некоторых авторов [8, 119], высокая чувствительность семян к низкочастотному магнитному полю объясняется изменением pH и высвобождением белков из связанного состояния в водную среду, что в свою очередь ускоряет выход семян из состояния покоя и стимулирует развитие в них восстановительных процессов. Этим объясняется повышение всхожести старых семян. Механизм действия ЭМП НЧ на биологические объекты до сих пор окончательно еще не выяснен, но уже установлено, что происходит активация ферментов в растительной клетке [98]. У обработанных ЭМП семян увеличивается энергия прорастания, лабораторная и полевая всхожесть, повышается устойчивость к неблагоприятным условиям среды [125]. Существует несколько гипотез, объясняющих биологическое действие электромагнитного поля. [18, 20]. В основном они сводятся к индуцированию токов в тканях и непосредственному воздействию электромагнитного поля на клеточном уровне, в первую очередь к его влиянию на мембранные структуры. Предполагается, что под действием электромагнитного поля может изменяться скорость диффузии через биологические мембраны, ориентация и конформация биологических макромолекул, состояние электронной структуры свободных радикалов. В результате исследований [1, 86] выяснено, что электромагнитные волны оказывают существенное воздействие на биологические объекты, проявляющиеся в многообразии индуцированных эффектов. Как слабые, так и сильные электромагнитные поля оказывают влияние на физиологические, биохимические и биофизические характеристики растений. Кроме того, отмечается высокая чувствительность различных растений к достаточно слабым полям [70, 94].
Повышенная чувствительность семян к низкочастотному магнитному полю объясняется воздействием на электрические и магнитные взаимосвязи клеточных и внутриклеточных структур семян, что приводит к активизации метаболических процессов в клетках [58], повышает проницаемость клеточных мембран и усиливает активность гидролитических и окислительно-восстановительных ферментов. Это, в свою очередь, обеспечивает более быстрое и полное поступление питательных веществ к зародышу, увеличение скорости клеточного деления и активизацию ростовых процессов.
При этом отмечается устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов среды в период прорастания. Этим и объясняется повышение всхожести старых семян сосны и ели и отсутствие на них микрофлоры [119].
Известно также [83], что в результате воздействия этого метода «раскрывается» генетический и физиологический потенциал ослабленных семян, выражающийся не только в увеличении урожайности, но и в улучшении его качественных характеристик. Вместе с тем отмечается, что все виды электромагнитных излучений при воздействии на семена имеют зоны стимуляции и угнетения [3]. В связи с этим для применения данного метода с целью получения стимулирующего эффекта необходим индивидуальный подбор режимов обработки (частотных характеристик, мощности выходного сигнала, величины индукции, экспозиции и т.д.) в зависимости от породы, физиологического состояния и исходного качества семян. Для лесного хозяйства это новое и неизученное направление.
Проблема воздействия низкочастотного электромагнитного поля (ЭМП НЧ) на различные биологические системы представляет собой одно из актуальных и активно развиваемых научных направлений в экологии.
Интерес, проявляемый к данному вопросу [107] , обусловлен, прежде всего, тем, что к ЭМП НЧ чувствительны биологические системы с различным уровнем организации: от микроорганизмов до растений и животных, включая человека.A
Методика исследований
Устройство содержит задающий генератор 1, четыре канала 2.1-2.4 формирования низкочастотного сигнала (четырехканальный усилитель мощности), входы которых связаны с выходом задающего генератора 1, а выходы - со схемами 3.1-3.4 контроля наличия и регулирования мощности излучения. Средство излучения электромагнитных волн состоит из четырех индуктивных катушек 4.1-4.4. Каждая катушка 4.1-4.4 связана с выходом соответствующей схемы контроля наличия и регулирования мощности излучения. Соединение и конструктивное выполнение индуктивных катушек 4.1-4.4 позволяет разнести их на расстояние до 40 м друг от друга. Схемы 3.1-3.4 контроля наличия и регулирования мощности излучения выполнены со светодиодной индикацией.
Питание генератора осуществляется напряжением постоянного тока 10 16 В, что позволяет использовать автомобильную аккумуляторную батарею. Задающий генератор 1 обеспечивает необходимую синусоидальную форму сигнала, который поступает на четырехканальный усилитель мощности с заданными значениями нелинейных и фазовых искажений. С выходов усилителя мощности электрический сигнал поступает на катушки 4.1-4.4 индуктивности через схемы 3.1-3.4 в каждом канале. Индикация наличия и величины выходного сигнала в каждом канале производится с помощью светодиодного излучателя, установленного в каждом канале. Мощности аккумуляторной батареи ёмкостью 55 А-ч достаточно для непрерывной работы прибора при нагрузке на четыре катушки индуктивности в течение десяти часов.
Для обработки применяется генератор электромагнитных сигналов низкой частоты преимущественно 6-18 герц (неслышимый и полностью безопасный для человека) с характеристиками создаваемого поля, которые воспринимаются клетками растения как управляющие.
Обработка посевного материала производится низкочастотным электромагнитным сигналом в виде пульсирующего электромагнитного поля с частотой в диапазоне от 6 до 18 Гц, что приводит к активации гиббереллинов при выходе семян из состояния покоя и стимулирует рост и другие процессы развития растений. Технической задачей данного изобретения [149] (Роспатент № 2591969, см. Приложение № 1) является расширение функциональных возможностей, а именно, возможности одновременной обработки нескольких удаленных друг от друга (до 40 метров) участков посевного и посадочного материала с непрерывным приборным контролем наличия заданных параметров в течение всего цикла обработки на каждом отдельном участке хранения посевного материала.
Технический результат, на достижение которого направлена разработка данного способа обработки посевного и посадочного материала, заключается в повышении качества обработки семян для улучшения всхожести и усиления ростовых процессов сеянцев сосны обыкновенной.
До настоящего времени, изучение влияния электромагнитного поля на растительные объекты проводилось, в основном, на сельскохозяйственных культурах, работ по исследованию влияния электромагнитных полей на лесные культуры крайне мало. Особенно это относится к изучению влияния низкочастотного электромагнитного поля на лесообразующие древесные породы, такие как, сосна обыкновенная [16, 17, 48, 77].
Из литературных источников [6, 7] известно, что все виды электромагнитных излучений при действии на семена имеют зоны стимуляции и угнетения в зависимости от дозы облучения (зона оптимума и зона пессимума) [8]. Исследования проводились в зоне оптимума. Напряженность электромагнитного поля составляла не более 400 А/м, что не превышало напряженность электромагнитного поля Земли.
В связи с этим для применения разработанного метода предпосевной обработки семян электромагнитным полем (технология ПОСЭП) в лесном хозяйстве, с целью получения стимулирующего эффекта, необходимо было провести подбор оптимальных режимов обработки посевного материала культур сосны обыкновенной (частоты обработки и экспозиции), в зависимости от исходного качества семян. Эффективность выращивания посадочного материала напрямую зависит от такой характеристики качества семян, как всхожесть. Поэтому необходимо было определить оптимальные параметры воздействия низкочастотного электромагнитного поля, частоты и времени обработки на всхожесть семян.
Для исследований были выбраны партии семян сосны 2-го, 3-го класса и некондиционные (ниже третьего класса качества). Определены максимально эффективные значения частоты и времени обработки низкочастотным электромагнитным полем семян сосны обыкновенной (время обработки t= 11 минут, а частота обработки = 16 Гц. Зависимость всхожести семян от частоты ЭМП НЧ представлена на рисунке 9. Зависимость всхожести семян от времени обработки ЭМП НЧ представлена на рисунке 10.
Зависимость всхожести Рисунок 10. Зависимость всхожести семян сосны от частоты ЭМП НЧ. семян сосны от времени обработки. После обработки семян низкочастотным электромагнитным полем в них усиливается протекание окислительных процессов, приводящих к образованию физиологически активных веществ, положительно влияющих на интенсивный рост и развитие. После высева семян, обработанных по технологии ПОСЭП, обеспечивается более быстрое и полное поступление питательных веществ к зародышу, увеличивается скорость клеточного деления и происходит активизация ростовых процессов, отмечается устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов среды в период критической фазы прорастания. Обработка семян по технологии ПОСЭП способствует интенсивному развитию корневой системы у растений, ускоряя и увеличивая поглощение влаги и минеральных веществ из почвы. Предпосевная обработка по технологии ПОСЭП эффективно повышает всхожесть и энергию прорастания семян и усиливает рост растений.
К преимуществам технологии ПОСЭП относятся: значительное улучшение посевных качеств обработанных семян, усиление роста сеянцев, простота применения, небольшая длительность обработки (11 минут), возможность проведения обработки на открытых и закрытых площадках достаточно больших объемов посевного и посадочного материала. Экологическая безопасность технологии подтверждена соответствующими сертификатами (Приложение № 5 и № 6).
Результаты лабораторных исследований, проведенных в Московском государственном университете леса (МГУЛ)
Лабораторный эксперимент включал в себя две серии опытов: 1. Проращивание семян сосны обыкновенной, обработанных низкочастотным электромагнитным полем (ЭМП НЧ), в контролируемых условиях фитотрона согласно ГОСТ 13056.6-97 (Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести). 2. Проращивание семян сосны обыкновенной, обработанных ЭМП НЧ, в почвенном субстрате в вегетационных сосудах. Особый интерес представляют семена, подвергнутые длительному хранению и утратившие свои изначальные посевные качества, т.е. семена, имеющие низкую энергию прорастания и всхожесть. Поэтому для эксперимента были взяты семена, заготовленные в 2010 году, с низкими посевными качествами. Опыты заложены 21 апреля 2014 года. Обработка семян ЭМП НЧ выполнена 19 апреля 2014 года. Опыт 1. Семена сосны проращивали в чашках Петри на увлажненных фильтрах в контролируемой среде (в термостате) с постоянной температурой 240С. В каждом варианте (контроль и опыт) взято по 6 чашек, в которых выложено по 50 шт. семян. Всего семян – 300 шт. в контроле и 300 шт. в опыте. Проращивание осуществляли в течение 15 дней. Энергию прорастания семян учитывали на 7-й день. На 15-й день определяли лабораторную всхожесть в процентах от высеянных семян. Результаты учетов представлены в таблице 1. Таблица 1. Энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян сосны в чашках Петри и длина проростков после обработки семян ЭМП (лаборатория ВНИИЛМ). ( t 0.05 стандарт=2.45) №12 Вариант опыта Энергия прорастания % Всхожесть % Длинапроростка,мм Контроль 33,3±2,8 55,0±4,8 33,7±1,8 Опыт (ЭМП) 44,0±3,2 76,0 ±6,1 56,2±4,5 % к контролю 132 138 167 t 0.05 факт 2,5 2,7 4,7 В результате эксперимента было установлено, что энергия прорастания обработанных семян сосны обыкновенной превышала показатели в контроле на 32%, всхожесть на 38%. Длина опытных проростков сосны была на 67% больше контрольных [110].
На основании результатов данного опыта можно заключить вывод о положительном влиянии низкочастотного электромагнитного поля на качественные характеристики и линейные параметры семян сосны обыкновенной. В результате обработки заметно их существенное повышение.
Внешний вид проростков сосны обыкновенной в лаборатории ВНИИЛМ представлен на рисунке 12. В опыте с семенами сосны на 15-й день учета количество проросших семян значительно больше, чем в контроле. В результате чего энергия прорастания обработанных семян превышала контрольные показатели.
Замеры сеянцев показали, что обработка семян электромагнитным полем положительно отразилась не только на их прорастания, но и на росте растений.
Таким образом, можно заключить вывод о том, что обработка семян сосны обыкновенной низкочастотным электромагнитным полем по технологии ПОСЭП положительно влияет на скорость их прорастания, повышая при этом энергию прорастания и всхожесть. Биометрические показатели приведены в таблице 2.
Обработанные электромагнитным полем семена сосны обыкновенной высевали в пластиковые стаканы, заполненные грунтом. В каждый стакан высевали по 25 штук семян сосны и проращивали в течение 25 дней в комнатных условиях. Всего заложено 4 стакана с общим количеством семян 100 штук.
После обработки семян сосны обыкновенной по технологии ПОСЭП, к концу проращивания, на 25-й день, количество сеянцев в опытном варианте было на 33% выше контрольного. Замеры сеянцев показали, что обработка семян ЭМП НЧ положительно отразилась на росте растений. Значения биометрических параметров подтверждены данными таблицы 2. По высоте опытные сеянцы были на 35% больше, по массе на 27%. Количество сеянцев сосны обыкновенной, проросших из обработанных семян, значительно превышало контрольные показатели на 33% (см. таблицу 2). Что также подтверждает положительный эффект от обработки семян сосны низкочастотным электромагнитным полем по технологии ПОСЭП. Внешний вид сеянцев сосны обыкновенной лаборатория ВНИИЛМ представлен на рисунках 15 и 16.
Энергия прорастания обработанных ЭМП семян сосны превышала контроль на 42%, всхожесть на 34%. Масса сеянцев повысилась в 1,5 раза (см. таблицу 3). Опыт 2. После обработки ЭМП НЧ всхожесть некондиционных семян сосны обыкновенной повысилась на уровень II класса качества, что свидетельствует об эффективности влияния обработки технологии ПОСЭП. Опыты 3 и 4 подтвердили положительное влияние ЭМП НЧ на энергию прорастания, всхожесть семян и рост сеянцев сосны (см. таблицу 3). Лабораторные исследования во ВНИЛМе и МГУЛе показали, что в результате обработки семян сосны обыкновенной низкочастотным Рисунок 17. Сравнительные показатели всхожести семян сосны обыкновенной электромагнитным полем по технологии ПОСЭП значительно повышаются посевные качества семян, существенно увеличивается масса сеянцев. На рисунке 17 представлены показатели всхожести семян сосны. 44 Внешний вид сеянцев сосны обыкновенной в лаборатории МГУЛ. Рисунок 18. Сеянцы сосны на 25 день ( слева - контроль, справа – опыт) Следовательно, можно заключить, что обработка семян сосны обыкновенной электромагнитным полем низкой частоты по технологии ПОСЭП положительно влияет на скорость их прорастания, повышая при этом энергию прорастания и всхожесть.
На основании результатов данного опыта можно заключить, что в условиях вегетационных сосудов при посеве семян сосны в почву отмечен явный положительный эффект. В результате обработки ускорилось прорастание семян, увеличился процент всхожести по сравнению с контролем, существенно усилился рост сеянцев сосны и накопление ими биомассы.
В результате проведенных исследований по выполненным лабораторным экспериментам можно сделать вывод о том, что независимо от условий проращивания и в одном, и в другом случае отмечается положительный эффект от обработки семян низкочастотным электромагнитным полем. Повышается энергия прорастания и всхожесть семян, увеличиваются линейные параметры проростков и сеянцев сосны обыкновенной [108, 109].
Выполненные исследования показали возможность использования электромагнитного поля низкой частоты для повышения посевных качеств семян сосны обыкновенной и показали эффективность применения технологии ПОСЭП (предпосевной обработки семян электромагнитным полем).
Питомник Правдинского лесхоз-техникума
Масса 2-летних опытных сеянцев существенно больше контроля (см.табл.15). Обработка сеянцев сосны на первом году выращивания способствует усилению их роста уже в первый год обработки. Во второй год выращивания стимулирующий эффект усиливается, сеянцы достигают стандартных размеров и почти половина их имеет размеры свыше 20 см с хорошо развитой корневой системой и накопленной биомассой, что обеспечит им дальнейший рост и лучшую приживаемость при пересадке на лесокультурную площадь.
Таким образом, можно заключить, что предпосевная обработка семян электромагнитным полем положительно влияет на прорастание семян и рост сеянцев. 5.2.3. Питомник Ульянинского участкового лесничества В питомнике Ульянинского участкового лесничества Виноградовского лесхоза в 2014 году был поставлен опыт с целью изучения влияния предпосевной обработки семян сосны обыкновенной низкочастотным электромагнитным полем (ЭМП НЧ) на рост сеянцев. Предпосевная обработка семян. В середине мая 2014 года семена сосны обыкновенной были обработаны низкочастотным электромагнитным полем по технологии ПОСЭП и высеяны в открытый грунт. Общий вид опытной гряды представлен на рисунке 39. Опытная гряда с посевом обработанных ЭМП НЧ семян сосны обыкновенной в питомнике Ульянинского участкового лесничества. В середине сентября 2014 года на опытных и контрольных площадках проведен учет однолетних сеянцев.
Линейные параметры и масса опытных сеянцев существенно превышала контрольные значения. Так, длина корней была на 23% больше, высота и диаметр – соответственно на 35% и 40%. Все различия были достоверны, на что указывают данные таблицы 16. За счет увеличения линейных параметров увеличилась и масса опытных сеянцев сосны по сравнению с контролем на 78% (корни) и 56% (надземная часть).
Таким образом, можно сделать вывод о положительном влиянии обработки семян сосны низкочастотным электромагнитным полем по технологии ПОСЭП на линейный рост сеянцев, что в свою очередь, способствует большему накоплению биомассы опытными сеянцами (смотри рисунок 40). Внешний вид сеянцев сосны обыкновенной в питомнике Ульянинского участкового лесничества представлен на рисунке 40.
В Виноградовском участковом лесничестве в 2014 году были поставлены два полевых опыта на песчаных отвалах после добычи фосфоритов. Целью исследования было изучить влияние низкочастотного электромагнитного поля на приживаемость двухлетних сеянцев сосны обыкновенной посаженных в грунт, подлежащий рекультивации и четырехлетних культур сосны обыкновенной.
Приживаемость двухлетних сеянцев сосны обыкновенной в Виноградовском лесничестве. (t 0.05 стандарт =2.04) № 12 Вариант опыта Приживаемость % Контроль 30±5,2 Опыт ЭМП 70±9,8 % к контролю 233 t 0.05 факт 3,6 Данные таблицы 17 свидетельствуют о высоком уровне положительного влияния обработки ЭМП НЧ на приживаемость сеянцев сосны обыкновенной, которая была вдвое выше контрольного варианта [111]. Внешний вид двухлетних культур сосны обыкновенной представлен на рисунках 41 и 42. 70 Внешний вид двухлетних культур сосны обыкновенной в Виноградовском участковом лесничестве . Рисунок 41. Контрольная борозда Рисунок 42. Опытная борозда Опыт 2 заключался в обработке низкочастотным электромагнитным полем по технологии ПОСЭП рядов посадок четырехлетних культур сосны обыкновенной, созданных в условиях рекультивации земель. Результаты исследования представлены в таблице 18. Таблица 18. Биометрические показатели четырехлетних культур сосны обыкновенной в Виноградовском лесничестве. (t 0.05 стандарт =2.05) №12 Вариант опыта Высота, см Диаметркорневойшейки, мм Длина корня, см Сухая масса надземной части, г корней, г Контроль 21±0,26 2,9±0,23 11±1,2 5,1±0,37 1,3±0,10 Опыт ЭМП 35,2±4,6 5±0,55 20±2,8 8,2±0,69 1,7±0,15 % к контролю 168 172 182 161 131 t 0.05 факт 2,6 3,6 2,7 4 2,2 Из полученных результатов следует, что линейные размеры и масса четырехлетних культур сосны обыкновенной, обработанных в полевых условиях низкочастотным электромагнитным полем по технологии ПОСЭП, были выше контроля. Высота на 68%, масса надземной части на 61%, что свидетельствует о положительном влиянии электромагнитной обработки.