Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1. Использование физического воздействия на семена в растениеводстве 7
1.2. Электромагнитные поля и их действие на развитие растительных организмов 10
1.3. Использование лазерного облучения в растениеводстве 16
1.4. Применение замачивания семян в воде перед их высевом в агротехнике проса 28
Глава 2. Условия и методика проведения исследовании 32
2.1. Характеристика почв в зоне исследований 32
2.2. Климатическая характеристика зоны 34
2.3. Метеорологические показатели 1998-2000 гг 35
2.4. Схема, методика проведения, агротехника опыта 39
2.5. Характеристика сорта проса Оренбургское 9 44
Глава 3. Результаты исследования влияния физических факторов на процессы роста и развития растений проса обыкновенного ..45
3.1. Влияние электромагнитного поля сверхвысокой частоты на рост и развитие растений проса 45
3.2. Влияние лазерной обработки семян на их прорастание, рост и развитие растений 59
3.3. Влияние замачивания семян на их прорастание, рост и развитие растений проса 71
3.4. Изменение влагопотребления растений проса при применении физических воздействий на семена перед посевом 80
3.5. Засорённость посевов проса 84
Глава 4. Урожай, его структура и качество продукции 86
4.1. Влияние предпосевной обработки семян физическими факторами электромагнитной природы на урожайность проса 86
4.2. Влияние длительности замачивания семян проса перед посевом на урожайность 92
4.3. Биохимический состав и питательная ценность зерна проса 95
Глава 5. Биоэнергетическая и экономическая эффективность исследуемых приёмов 100
Выводы и предложения производству 106
Список литературы 108
Приложения 124
- Использование физического воздействия на семена в растениеводстве
- Характеристика почв в зоне исследований
- Влияние электромагнитного поля сверхвысокой частоты на рост и развитие растений проса
- Влияние предпосевной обработки семян физическими факторами электромагнитной природы на урожайность проса
Введение к работе
Актуальность темы. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур является актуальной проблемой земледелия. По мнению многих учёных предпосевная обработка семян различными физическими воздействиями может стимулировать их жизнедеятельность, что в конечном итоге существенно отражается на получении более высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Просо является крупяной культурой и вносит большой вклад в решение задачи обеспечения продовольственных запасов. В силу многих причин площади посевов этой и других культур не увеличиваются, а где-то, зачастую, и уменьшаются. Поэтому все новые и передовые приёмы агротехники, способствующие росту урожайности при минимальном увеличении себестоимости, имеют производственное значение. В связи с этим, применение различных приёмов предпосевной обработки семян является перспективным.
Обработка семян перед посевом, а именно замачивание их в воде, выдерживание посевного материала в поле тока сверхвысокой частоты, а также использование лазера для облучения, позволяет добиваться ускорения всходов, что создаёт благоприятные условия для дальнейшего развития, а, следовательно, и повышения урожайности.
В Оренбургской области просо занимает одно из ведущих мест среди других зерновых культур по площади посева и является основной крупяной культурой. Но урожайность её по области находится на низком уровне, который не отвечает её богатым потенциальным возможностям.
Исследование применения предпосевных обработок семян на рост и развитие растений, и формирование урожайности зерна проса, имеет важное значение для повышения его продуктивности в области, что представляет интерес для производства.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - повышение урожайности проса за счёт получения быстрых всходов и формирования оптимальной густоты стояния растений в условиях резко континентального климата области при быстром нарастании температур и пересыхании верхнего слоя почвы.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
изучить влияние различных физических факторов на энергию прорастания, всхожесть семян, и развитие растений проса;
выявить влияние приёмов обработки семян на работу фотосинтетического аппарата;
определить изменения в водопотреблении посевов при различных вариантах физического воздействия на посевной материал;
определить влияние предпосевной обработки семян на формирование элементов структуры урожая и урожайность зерна проса;
дать экономическую и биоэнергетическую оценку изучаемым агро-приёмам возделывания проса.
Научная новизна. Впервые в условиях Оренбургской области установлены эффективные параметры приёмов предпосевной обработки семян проса полем тока СВЧ, лазерным излучением, замачиванием семян в воде, повышающих урожайность, их энергетическая и экономическая эффективность.
Практическая ценность работы. По результатам исследований выявлены и рекомендованы производству: оптимальная частота тока предпосевного облучения семян и его экспозиция, оптимальная кратность облучения семян лазером, а также оптимальная длительность замачивания семян в воде для получения наибольших урожаев при снижении себестоимости продукции в условиях центральной зоны Оренбургской области. Результаты научных исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Оренбургской области.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-практических конференциях молодых учёных и специалистов (Оренбург, 1999, 2000 гг.) Результаты исследований докладывались на заседаниях научного совета агрономического факультета и кафедры растениеводства Оренбургского ГАУ (1998 - 2000 гг.)
По теме диссертации опубликовано 5 научных статей.
Структура и объём работы. Диссертация изложена на 156 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций производству, 31 приложения, содержит 43 таблицы, 5 рисунков. Список литературы включает 151 наименование, в том числе 8 на иностранном языке.
Использование физического воздействия на семена в растениеводстве
Получение высоких урожаев в сельском хозяйстве во многом зависит как от применяемой агротехники, так и от качества посевного материала. Улучшения последнего можно добиться калибровкой, протравливанием, обработкой регуляторами роста и также физическими воздействиями - это скарификация, замачивание семян в воде, различные виды облучения и воздействие электромагнитными полями. Цель применения различных физических воздействий состоит в интенсификации физиологических процессов, повышении посевных качеств семян, снижения уровня семенной инфекции и увеличения урожайности (Овчаров Е.К., 1964; Окулова В.А., 1972; Ничипорович А.А., 1982; Цуглёнок Н.В., Меновщиков Ю.А., 1984).
В настоящее время в производстве используется небольшая доля биологического потенциала зерновых культур (Зуев В.М.,1989). В условиях Урала, Сибири и некоторых других зон страны семена сельскохозяйственных культур весной длительно находятся в состоянии покоя, из-за чего имеют пониженную полевую всхожесть и подвержены заражению различными болезнями. Часто в указанных районах наблюдается физиологическая недозрелость семян. Недозрелое зерно имеет пониженные всхожесть и энергию прорастания. Практика показала, что при высеве таких семян, всходы появляются недружные, растения созревают неравномерно. Важнейшее требование при формировании высокопродуктивных посевов - снижение дифференциации растений по мощности развития, которая зависит от качества семян и технологии посева. Даже незначительное снижение полевой всхожести семян в масштабах страны ведёт к огромным потерям, поскольку требует увеличение нормы высева (Цуглёнок Н.В.,1984; Зуев В.М., 1989). Любые физические воздействия на семена вызывают изменение какого-либо из параметров их биологической характеристики. Глубокое изучение физиолого-биохимических изменений, происходящих в обработанных семенах, позволяет установить соотношение прямого действия энергии физического воздействия на протоплазму, ядро клетки, приводящие к так называемому отдалённому эффекту (ЯкобенчукВ.Ф.,1989).
В основе влияния физических воздействий на биологический объект лежит реакция на внешний раздражитель, который вызывает индуцированный эффект, наблюдаемый после снятия раздражения. В системе семени происходят процессы, направленные на ослабление эффекта воздействия. С точки зрения Ле-Шателье, при прорастании происходит смещение равновесия, при котором физические воздействия обеспечивают приращение энергии. В результате использования этой энергии усиливается воздухопроницаемость семенной оболочки, начинается ускоренное набухание семян и поглощение ими воды. Ускоряется разрастание меристемы эмбриональной части, происходит активация ферментов, катализирующих разложение запасных веществ, необходимых зародышу в зависимости от метаболизма, в частности, амилазы для зерновых, липазы для масличных культур (Крылов О.А., 1987). И.Г. Строна (1984) высказывает мнение, что большинство физических методов имеют сходный механизм действия на семена - активация электронного комплекса молекул, ионизация их, образование свободных радикалов, наведение дополнительной энергии. Всё это приводит к активации биохимических реакций и стимулирует прорастание. Весь процесс активации молекул затрагивает разные ферментные системы, нуклеиновый обмен. Несмотря на то, что возбуждённая молекула и радикалы существуют всего микросекунды, их высокая химическая активность вызывает значительные изменения перераспределения энергии вдоль молекулярных цепей, возникновение и интенсификацию химических процессов. При этом образовываются разные вещества, которые изменяют метаболизм растений. Естественно, что такая хрупкая система, которой является растительная клетка, может при изменении одного из многочисленных факторов нарушить свою функцию.
В зависимости от дозы обработки ферментативные реакции могут вызывать стимулирующее или ингибирующее действие. Стимулирующие дозы вызывают активацию ростовых процессов, изменение физико-химического состояния клеток, темпов дыхания и других метаболических реакций. Превышение доз вызывает нарушение внутриклеточных структур, что требует определённых затрат на их восстановление (Батыгин Н.Ф., 1979; Басов A.M., Каменир Э.А., Файн В.В., 1981; И.Ф. Бородин, 1983).
Эффективность предпосевной обработки семян зависит как от режима обработки, так и от их физиологического состояния.
Особенно отзывчивы на обработку семена, имеющие нарушения в работе ферментативной системы: недозрелые, травмированные, хранящиеся при повышенной влажности, полученные в годы с неблагоприятными условиями, а также, длительно хранившиеся. Имеются сведения о том, что обработка жизнеспособных, но некондиционных семян доводит их до уровня 1 и 2 классов посевного стандарта. Семена высших посевных кондиций после обработки развиваются более интенсивно на ранних этапах прорастания, повышается адаптивность растений. Объясняется это ускорением биологических процессов за счёт дополнительной энергии, полученной семенами при обработке в оптимальных режимах (Бобрышев Ф.И., Стародубцева ГЛ., Попов В.Ф., 2000).
Для подтверждения этих взаимодействий необходимо экспериментальным путём получить зависимость между характеристиками физического воздействия (величина, кратность, экспозиция) с одной стороны и качественными изменениями посевного материала, которые могли бы повлиять в итоге на урожайность, с другой стороны.
Характеристика почв в зоне исследований
Учебно-опытное хозяйство Оренбургского государственного университета, где проводили полевые опыты, расположено на древней остепнён-ной террасе реки Урал. Грунтовые воды залегают на глубине 22-23 м.
Почвообразующими породами древней террасы являются отложения, снесённые с водоразделов. Они представлены карбонатными, красно-бурыми суглинками. На глубине 2-3 метров эти породы подстилаются жёлто-бурыми карбонатными глинами (элювий пермских мергелистных глин). Почвы террасы - чернозёмы южные среднемощные среднесуглини-стые. Описание почв опытного участка приводится ниже. Горизонт А (0 - 30 см). Тёмно-серый средний суглинок, структура мелкокомковато-пылеватая, сложение рыхлое, много корней. Горизонт В (30 - 48 см). Серовато-бурый средний суглинок, структура комковатая, несколько уплотнена, много корней. Горизонт Bi (48 - 90 см). Неоднородный по окраске, механическому составу, структуре, единичные корни. Горизонт ВС (90 - 136 см). Жёлто-бурая глина, неоднородная по окраске и механическому составу, затёки гумуса, выделение карбонатов. Горизонт С (136 - 165 см). Буро-красная мергелистая глина, карбонаты в форме белоглазки и лжемицелий плотный. Вскипает почва с поверхности. При проведении обследования почвенного покрова опытного поля, оказалось, что более 90 % почвы приходится на южный карбонатный среднемощный чернозём. Остальные площади занимают разности южного среднемощного чернозёма с примесью солонцовых пятен. Из таблицы 2 видно, что физические свойства южных чернозёмов часто неблагоприятны, что связано с характером почвообразующих пород (карбонатностью, минералогическим составом и др.). Вышеуказанные агрофизические свойства создают недостаточно благоприятный водный режим почвы, не обеспечивая устойчивых и больших запасов почвенной влаги.
Данные таблицы 3 показывают, что содержание гумуса невысокое и с глубиной падает. Для данного типа почв общее содержание азота и фосфора сравнительно высокое. Однако общее содержание питательных веществ не дает представления об обеспеченности растений питанием, так как для них нужны в первую очередь доступные формы питательных веществ. Почва опытного участка обеспечена в низкой степени азотом легко гидролизируемым, в средней - азотом нитратов, в средней - подвижным фосфором, калия же в пахотном слое вполне достаточно. Климат Оренбургской области засушливый, степной, его континен-тальностъ нарастает с запада на восток. Средняя температура января от -14С до -18С, июля от 19С до 22С. Осадков выпадает за год 260 - 458 мм. Господствующим ландшафтом области является степь. Лес занимает 4,1 % её площади. Климатические факторы, определяющие развитие сельскохозяйственного производства по данным Оренбургской ГМС, характеризуются холодной зимой: в январе температура воздуха может снижаться до - 42С; и жарким летом: в июле температура может достигать 43С. За год средняя температура составляет 3,9С, сумма температур выше 10С равна 2600С, сумма осадков за год составляет примерно 367 мм, что характеризует центральный район области как зону недостаточного увлажнения. В течение тёплого периода выпадает 60 % годовой суммы осадков. В зимний период снежный покров небольшой, но достаточный, чтобы предотвратить вымерзание озимых культур.
Продолжительность периода с температурой 0С составляет 208 дней, свыше 5С - 177-182 дня, 10С - 147 дней. Суммарная ФАР составляет 2,670 млн. ккал. на 1 га. Снег держится в среднем 145 дней. Заморозки на поверхности почвы прекращаются 2-5 мая. Однако, в течение этого месяца возможны похолодания и заморозки до -2С. Относительная влажность воздуха в тёплый период (май...август) низкая и составляет примерно 37-40 %. Испаряемость с водной поверхности составляет в год 702 мм, что говорит о крайней засушливости климата. Коэффициент увлажнения колеблется от 0,18 до 0,24, ГТК в южной сухостепной полосе 0,3-0,4, в центральной части 0,5-0,6, на севере области 0,7-0,8. Преобладает ветер южной четверти. Средняя скорость ветра за год 4-5 м/с, при этом наибольшая его скорость наблюдается в марте.
Анализ метеорологических данных вегетационных периодов 1998 -2000 гг., показывает, что условия для развития культур сильно различались от благоприятных до крайне неблагоприятных, что напрямую отразилось на продуктивности растений (Рис.1 и Рис.2).
Первый год опытов - 1998 был самым неблагоприятным для роста и развития сельскохозяйственных культур. Он отличался высокой температурой и большим дефицитом осадков. В мае при средней температуре 15,5С выпало осадков 1 мм - тяжёлые условия для всходов.
В июне средняя температура воздуха составила 24,8С, превысив среднемноголетние данные на 5,1 С притом, что осадков выпало всего 20,5% от нормы. Плохо взошедшие растения не получили условий для развития и закладки репродуктивных органов.
Влияние электромагнитного поля сверхвысокой частоты на рост и развитие растений проса
Семена растений представляют собой объект, из которого в процессе онтогенеза развивается полноценное растение. Начальные стадии развития растения напрямую зависят от энергии запасённой в семени и от того, как она реализуется.
Количество энергии в каждом индивидуальном семени разное, вследствие множества факторов, воздействующих на формирование зерна в период роста растения.
Использование запасённой энергии в стартовый период роста - прорастание, называется энергией начального роста. Дружность появления всходов, величину полевой всхожести в значительной степени определяет энергия прорастания. Таким образом, семена, обладающие высоким энергетическим потенциалом, дают более высокий урожай, чем семена с пониженной энергией прорастания.
Низкая энергия прорастания является причиной потерь семенного материала в связи с необходимостью повышения нормы высева семян. Одним из способов повышения энергии прорастания, как свидетельствуют многочисленные исследования, является предпосевная обработка семян в поле токов СВЧ (Азиев К. Г., 1965; Азии Л. А., Изаков Ф. Я., 1966; Хасанова 3. М., Ахметов Р. Р., Гилязетдинов Ш. Я., Галеев Н. А., 1972; Клейменов Э. В., Хлебный В. С, Трифонова М. Ф., 1989; Болотов В. П., Кононова Н. Д., 1995 и др.). В исследованиях важно проследить, как изменяются показатели развития растений - это позволит управлять процессами жизнедеятельности растительных организмов. В связи с этим, нами были проведены исследования по изучению изменений посевных качеств семян проса обыкновенного. Исследованиями, проведёнными в 1998 - 2000 годах, было установлено, что обработка семян СВЧ - излучением оказывала стимулирующее действие на энергию прорастания и всхожесть, завышение доз облучения снижало эффективность обработки.
В наших исследованиях, наряду с полевыми, закладывали и лабораторные опыты, данные которых позволили полнее объяснить закономерности формирования густоты растений в полевых условиях. В лабораторном опыте 1998 года (таблица 4) изучали энергию прорастания и всхожесть семян по четырнадцати, включая контроль, вариантам разных частот облучения с экспозицией в один час.
Цель опыта - уточнить количество вариантов для закладки в полевых условиях с учётом уже известных работ по другим культурам (Булатов В.В., Кононова Н.Д., 1995; Болотов В.П., Кононова Н.Д., 1995; Кононова Н.Д., Варавва В.Н., и др., 1997).
Применение сверхвысокочастотного облучения проявилось как на энергии прорастания, так и на лабораторной всхожести семян. При экспозиции в один час наблюдалось повышение энергии прорастания до максимального значения на варианте с частотой облучения 65,0 ГГц его результат превысил контроль на 42 %. На более высоких частотах этот эффект снижается. Аналогичная закономерность отмечена и по лабораторной всхожести, здесь минимальное превышение контроля достигло 12 %. Повышение энергии прорастания в условиях резко-континентального климата обеспечивает появление быстрых и дружных всходов.
По полученным в лабораторном эксперименте результатам были отобраны три варианта с частотами тока облучения 52,5, 65,0 и 77,5 ГГц, которые исследовали в полевом опыте при различной экспозиции. 4. Зависимость энергии прорастания и лабораторной всхожести семян от частоты тока облучения в 1998 году.
Густота стояния растений имеет большое значение для формирования урожайности. Главный показатель, от которого зависит количество растений на единице площади - это всхожесть семян. По данным исследований М.Т. Серёгиной (1989) предпосевная обработка семян факторами электромагнитной природы оказывает положительное влияние на формирование стеблестоя и вызывает увеличение общих и продуктивных стеблей по сравнению с контролем. В наших исследованиях повышалась как лабораторная, так и полевая всхожесть. Но в процессе вегетации из-за многих факторов растения могут выпадать из стеблестоя, тем самым, уменьшая показатель густоты. Таким образом, в качестве величины этого параметра необходимо брать количество растений, сохранившихся к уборке.
Анализируя пятую таблицу можно оценить влияние исследуемых вариантов на полевую всхожесть, а также сохранность растений. Полученные данные показывают, что все исследуемые варианты превышают контрольный вариант (без обработки), но, вместе с этим, при детальном рассмотрении выясняется, что повышение частоты и экспозиции только до определённого значения ведёт к улучшению показателей. На контрольном варианте количество растений по всходам составило 177 шт. на 1 кв. м. Семена, облученные полем тока частоты 52,5 ГГц, сформировали густоту 185, 190 и 192 шт. на 1 кв. м, соответственно при 30 минутах, одном часе и двух часах экспозиции. Можно отметить, что в пределах одной частоты влияние может изменяться в зависимости от длительности воздействия.
Влияние обработки семян перед посевом токами сверхвысокой частоты на густоту посевов проса обыкновенного в среднем за три года (1998-2000 гг.)
Варианты опыта Кол-во высеянныхсемян, шт. на 1 кв. м Количество растений, шт. на 1 кв. м Полевая всхожесть,% Сохранность растений, % частота экспозиция по всходам восковая спелость Контроль 300 177 139 59,0 76,3 52,5 ГГц 0,5 часа1 час2 часа 300 300 300 185 190 192 146154 155 61,7 63,3 64,0 76,8 82,1 81,3 65,0 ГГц 0,5 часа1 час2 часа 300 300 300 198 208 205 163 173 169 66,0 69,3 68,3 82,3 83,2 82,9 77,5 ГГц 0,5 часа1 час2 часа 300 300 300 200 191 187 166 156 149 66,7 63,7 62,3 83,0 81,7 79,7
При увеличении частоты до 65,0 ГГц, всхожесть семян сначала возрастает при 30 минутной экспозиции, достигает максимального значения -при одном часе, а затем при двухчасовом воздействии снижается, то есть наблюдается отрицательное действие. При воздействии на семена электромагнитного поля тока частотой 77,5 ГГц наблюдается снижение эффективности обработки, тем больше, чем продолжительней экспозиция. Вероятно, на этой частоте часть семян улучшает свою всхожесть, а другие, и их больше, наоборот её теряют.
Проанализировав диаграмму, представленную на рисунке 3, можно отметить, что в фазу всходов варьирование по вариантам проявляется достаточно заметно и составляет более 10 %. Так средняя за три года полевая всхожесть на контроле составила 59 %, а самая высокая - более 69 % наблюдается на варианте с облучением полем тока частотой 65,0 ГГц при экспозиции один час. Некоторые растения в процессе вегетации погибают по разным причинам, поэтому густоту стояния растений считают перед уборкой. Количество оставшихся к уборке растений принято называть сохранностью (её показывает процент выживших растений к числу взошедших). На рисунке 3 видно, что различие этого показателя по вариантам наблюдается меньше, чем у полевой всхожести семян. Возможно, влияние предпосевного облучения в течение вегетации уменьшается и не затрагивает дальнейшие процессы роста. Однако не стоит забывать, что растения, раньше взошедшие, особенно в условиях засушливого климата, имеют больше возможности выжить, поэтому значения этого показателя различаются. Следует обратить внимание, что лучшим, хотя и не намного остаётся вариант с одночасовым облучением при 65,0 ГГц частоты электромагнитного поля. Рассматривая остальные варианты, можно выявить определённые закономерности, например, при частоте 52,5 ГГц наибольший прирост по всхожести наблюдается при максимальной экспозиции, но при этом сохранность растений снижается. При максимальной в опыте частоте - 77,5 ГГц лучший эффект был достигнут при минимальной экспозиции, а увеличение её снижает этот эффект. При частоте 65,0 ГГц снижение положительного эффекта наблюдается при экспозиции два часа. Отмеченные факты показывают, что при предпосевной обработке семян токами СВЧ важен правильный выбор экспозиции.
Влияние предпосевной обработки семян физическими факторами электромагнитной природы на урожайность проса
Сельское хозяйство нашей страны постоянно работает над увеличением валовых сборов зерновых культур, так как имеется постоянная необходимость удовлетворения потребности населения в продуктах питания, а животноводства в кормах.
При этом важно отметить, что увеличение производства зерна не может происходить только за счёт роста посевных площадей, а должно осуществляться в результате интенсификации производства и поиска новых путей по дальнейшему повышению урожайности культур, в том числе и проса.
Урожай проса, как и любой сельскохозяйственной культуры, зависит от многих факторов, влияющих на растение в течение вегетации. При выращивании урожая необходимо знать за счет, каких элементов структуры происходит его формирование, что позволит найти дополнительные резервы повышения продуктивности растений.
К числу перспективных агроприёмов, обеспечивающих дальнейшее повышение урожайности и улучшение качества продукции, следует отнести предпосевную обработку семян лазерным облучением и электромагнитным полем сверхвысокой частоты. Общеизвестно, что продуктивность сельскохозяйственных культур во многом определяется качеством посевного материала. При этом важным фактором увеличения урожайности является повышение полевой всхожести семян. А.С. Водяник (І989) получил прибавку урожая яровой пшеницы сорта Ленинградка от лазерного излучения до 25-50 %. Рост урожая произошёл за счёт большей полевой всхожести и количества растений на единице площади. В результате трёх летних исследований было установлено, что даже в годы с неблагоприятными погодными условиями, предпосевная обработка семян физическими факторами электромагнитной природы способствовала повышению полевой всхожести по сравнению с контролем.
Прибавку урожая яровой пшеницы 5 ц с 1 га Н.Т. Заяц и А.И. Вельский (1992) обосновали увеличением площади листьев на 20 %, снижением массы соломы с 30,1 до 25,8 ц с 1 га, увеличением числа колосков, массы 1000 зёрен - до 42,2 - 46,0 г при применении лазерного облучения.
Результаты исследований показали, что предпосевная обработка семян лазерным облучением и электромагнитным полем тока сверхвысокой частоты в зависимости от их параметров во все годы исследований способствовала повышению урожайности проса сорта Оренбургское 9.
В таблицах 34 и 35 представлены данные по урожайности проса за каждый год, а также в среднем за все три года исследований, в зависимости от варианта применяемой обработки. По ним хорошо просматривается влияние на урожайность, как погодных условий, так и вариантов опыта.
Самая высокая урожайность наблюдалась в 2000 году, за вегетационный период которого осадков выпало в несколько раз выше нормы. Несколько ниже урожайность была в 1999 году, погодные условия в этот год были приближены к среднемноголетним. Наименьшая урожайность получена в 1998 году, по климатическим показателям этот год можно отнести к острозасушливым. При анализе данных, по каждому опыту можно отметить некоторые закономерности.
В опыте по изучению облучения семян в поле тока СВЧ самая низкая урожайность во все годы наблюдалась на контроле, использование облучения, обеспечило повышение продуктивности посевов. Однако увеличение её отмечали при повышении частоты облучения до 65,0 ГГц с экспозицией один час. При двух часах экспозиции, а так же при подъёме частоты до 77,5 ГГц она снижалась. На этой частоте, так же наблюдали, что урожай тем ниже, чем дольше воздействие этого фактора на семена.
Контрольный вариант на опыте с применением лазерного облучения так же имел самые низкие показатели по урожайности за все годы исследований. Наилучшие показатели наблюдали при двукратном использовании прямого лазерного облучения семян. Этот вариант имел максимальное значение во все годы.
Применение рассеянного облучения давало несколько меньшее повышение урожайности. Так рассеянное трёхкратное облучение обеспечило прибавку, немного уступающую максимальной в этом опыте. Дальнейшее увеличение кратности обработки рассеянным светом, как видно из таблицы 35 снижает урожайность, то есть увеличение количества обработок неоправданно.
Как известно, урожайность культуры определяется густотой посевов и элементами структуры урожая. В таблицах 36 и 37 представлены данные по этим показателям в опытах с применением сверхвысокочастотного об лучения и лазерной обработке семян. Анализируя таблицу 36, можно отметить, что густота растений перед уборкой изменялась в среднем за три года от 139 шт. на одном квадратном метре до 173 шт., увеличение количества продуктивных стеблей являлось одним из факторов роста урожайности. Другой не менее важный фактор - структура метёлки, в наших исследованиях в среднем за три года её показатели изменялись следующим образом: при увеличении частоты тока облучения и экспозиции изменялась длина метёлки, незначительно колебалось количество веточек в ней. А так же закономерно изменялись показатели количества зёрен в метёлке, их масса, и качественный показатель - масса одной тысячи зёрен. Изменение этих показателей шло в сторону увеличения при повышении частоты электромагнитного поля до 65,0 ГГц и экспозиции до одного часа, при дальнейшем увеличении частоты и экспозиции, характеристики элементов структуры метёлки ухудшаются, а так же снижается и итоговый показатель - биологическая урожайность культуры.
В таблице 37 представлены показатели структуры урожая опыта с применением лазерного облучения семян перед посевом. При использовании этого воздействия наблюдаем изменения структуры урожая, как за счёт изменения густоты, так и за счет изменения продуктивной кустистости. Так в варианте с прямым пятикратным лазерным облучением при предуборочной густоте 129 штук на 1 кв. м можно наблюдать увеличение продуктивной кустистости, что можно объяснить увеличением площади питания растений, на что просо хорошо отзывается. Однако биологический урожай на этом варианте лишь немного превысил контроль. Максимальная биологическая урожайность сформировалась на делянках варианта с прямым двукратным облучением. Получен этот результат, как видно из таблицы 37, за счёт показателей густоты растений, а так же элементов структуры метёлки, которые имели в этом варианте наивысшее значение. Несколько худшие результаты показал вариант с рассеянным трёхкратным облучением. На других вариантах наблюдались более низкие показатели биологического урожая, при этом все они превышали контроль.
Похожие диссертации на Пути повышения полевой всхожести семян и формирование урожайности зерна проса обыкновенного в условиях Оренбургской области
