Потребление продуктов питания во всем мире из года в год возрастает и в этой связи очень остро стоит вопрос по увеличению производства растениеводческой продукции. На современном этапе развития сельскохозяйственного производства используются различные технологии, которые направлены на увеличение выхода растениеводческой продукции и снижение затрат по ее производству. Особое место в технологии производства растениеводческой продукции следует отвести использованию пестицидов, которые помогают аграриям повысить эффективность отдельных технологических процессов и получить достойный урожай.
При подготовке семенного материала сельскохозяйственных культур большое значение имеет их обработка фунгицидами, для предотвращения развития фитопатогенной инфекции и получения полноценных всходов растений. Применяемые в растениеводстве фунгициды являются химическими соединениями и могут достаточно длительный период действовать на семена и на почвенный покров и микрофлору, находящуюся в ней. Применение химических средств при подготовке семенного материала к посеву не всегда приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур, а в отдельных случаях приносит негативные последствия, нарушая экологическое равновесие почвенной микрофлоры.
В литературе имеются данные, что при использовании химических препаратов возникают риски для здоровья человека и окружающей среды [1]. В отличие от традиционных методов предпосевной обработки семян химикатами, все большее распространение находят электрофизические методы подготовки семенного материала, которые являются экологически чистыми и не оказывают отрицательного побочного действия на растения, человека и окружающую среду. Ряд авторов отмечают, что одним из перспективных и экологически чистых направлений подготовки семенного материала и решения экологических проблем является обработка зерна яровой пшеницы озоном [2, 3, 4].
Озонирование – один из методов электрофизического воздействия на биологические и другие объекты. Озоно-воздушная смесь широко применяется в различных отраслях промышленности и сельскохозяйственного производства. Озон можно с успехом использовать, в растениеводстве для предпосевной обработки семян с целью улучшения их посевных и фитосанитарных качеств, увеличения устойчивости к неблагоприятным воздействиям и повышения урожайности.
Анализируя различные альтернативные разработки в сфере предпосевной обработки семян, можно сделать вывод, что озоновые технологии – наиболее перспективны и привлекательны в силу своей экономической эффективности и экологической безопасности [3].
Привлекательность метода озонирования заключается в его простоте и эффективности, что обусловлено его природой. Озон является бесцветным газом, молекулы которого, состоящие из трех атомов кислорода, являются нестабильными. Сравнительно через небольшой интервал времени после образования, молекула озона распадается, возвращаясь в свое естественное состояние: молекулу кислорода, состоящую из двух атомов. При этом остаются свободные атомы кислорода, которые агрессивно стремятся присоединиться к любым инородным частицам, содержащимся на поверхности объекта [5, 6].
Применение озона в производственных условиях показало его высокую эффективность, как при обработке семенного материала, так и при борьбе с вредными объектами в процессе его хранения. Все работы по обработке семян зерна яровой, озимой пшеницы, овса, ячменя и других сельскохозяйственных культур, проводились озоно-воздушной смесью. Несмотря на положительные результаты и экономическую эффективность использования озоно-воздушных смесей, данный метод не нашел массового применения при подготовке семенного материала и обработке зерна в период его хранения. На наш взгляд это объясняется рядом технологических и технических сложностей.
При обработке семенного материала озоно-воздушной смесью возникают сложности с созданием и поддержанием необходимой концентрации озона на поверхности семян из-за ее летучести. Вследствие сильной окислительной способности озона возникают сложности с подбором используемых материалов и безопасности технологического оборудования из-за возможности подвергнуться коррозии с одной стороны и рисков для обслуживающего персонала из-за возможности отравления озоном при превышении его концентрации в помещении.
На наш взгляд наиболее безопасным и практичным методом подготовки семенного материала является использование озонированной воды. Озонированная вода, оказывается той средой, в которой бактерии и прочие органические примеси легко разлагаются под действием свободных атомов кислорода. Вследствие насыщения озоном, вода становится сильным окислителем, и ее дезинфицирующие свойства во много раз эффективнее других распространенных дезинфекторов. Продолжительность контакта озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой колеблется от 5 до 15 минут сообразно с типами установок и их производительностью (при повышении температуры время контакта увеличивается) [7].
Данных по практическом применению озонированной воды в литературе немного, а имеющиеся материалы не содержат полной информации о влиянии на семенной материал. В 1999 году рядом авторов Резчиков В.Г., Чурмасов А.В., Эльберт Г.К., Гаврилова А.А был запатентован способ стимулирования прорастания семян путем замачивание в течение 6 часов в воде, которая прошла насыщение озоно-воздушной смесью с концентрацией озона 150 — 900 мг/м3 в течение 10 — 30 мин. Данные полученный этими авторами показали высокую эффективность при проращивании семян яровой пшеницы и ячменя.
В нашей работе по влиянию озона (озонированной воды) на всхожесть и энергию прорастания семян сельскохозяйственных культур, мы руководствовались ГОСТ 12038-84.
Для выбора оптимального для семян яровой пшеницы режима мы провели ряд опытов по насыщению водопроводной воды озоном с интервалом 5 минут, начиная, с пятиминутного насыщения и в дальнейшей работе остановились на режимах 15, 20 и 30 минут (рис.1) .
Рисунок 1. Влияние обработки семян на энергию прорастания
В качестве объектов исследования были взяты семена яровой пшеницы, подсолнечника и нута. (Рисунок 2-10). Контрольным являлся вариант с водопроводной водой.
В процессе работы с семенами, обработанными водным раствором озона была отмечена общая закономерность характерная для всех взятых для проращивания культур это излечивающее свойство озона. Другими словами в вариантах с использование озонированной воды, наблюдалось резкое снижение инфекции на поверхности семенного материала, что объясняется сильными бактерицидными свойствами озона. Наибольший эффект действия озона на патогенную инфекцию проявлялся в вариантах с экспозицией озонирования воды более 15 минут.
В процессе обработке семенного материала водным раствором озона определялись такие показатели, как всхожесть семян, энергия прорастания и размер проростков по всем вариантам опыта.
Нами было установлено, что лабораторная всхожесть семян двух сортов яровой пшеницы Омская 36 и Омская 18 изменялась под воздействием озона (рис.11)
Рисунок 11. Всхожесть семян яровой пшеницы при обработке озоном
Опыт показал, что увеличение всхожести семян яровой пшеницы по отношению к контролю наблюдалось в обоих вариантах обработанных озоном, но предпочтительнее выглядел вариант с экспозицией 30 минут.
Под воздействием обработки семян озоном изменился такой важный показатель, как энергия прорастания (рис12).
Рисунок 12. Энергия прорастания семян яровой пшеницы при обработке озоном
По сравнению с контрольным вариантом энергия прорастания семян у яровой пшеницы Омская 36 и Омская 18 увеличилась на 7-9%. На обработку семенного материала водным раствором озона лучше реагировал сорт яровой пшеницы Омская 36.
Рисунок 13. Длина проростков яровой пшеницы обработанных озонм
Наряду с влиянием на такие важные показатели семян, как всхожесть и энергия прорастания, озон оказывает воздействие на длину их проростков (Рис.13). Наибольший эффект обработки озоном проявился в экспозиции 30 минут.
Наши наблюдения по влиянию водного раствора озона на ростовые процессы семян сельскохозяйственных культур, в частности яровой пшеницы, показали положительное влияние на их динамику. Во всех вариантах опытов с водным раствором озона были подтверждены его фитоцидные свойства, которые характерны и более полно исследованы на примере газообразной формы озона. Использование водного раствора озона, в сравнении с его газообразной формой, позволяет более эффективно применять его при подготовке семенного материала к посеву.
Литература.
- Нормов Д., Шевченко А., Федоренко Е. Озонирование повышает посевные качества семян // Сельский механизатор. —2009. — № 1. — С. 14-15.
- Авдеева В.Н., Молчанов А.Г., Безгина Ю.А. Экологический метод обработки семян пшеницы с целью повышения их посевных качеств // Современные проблемы науки и образования. — 2012. — № 2. —С. 21-23.
- Авдеева В. Н., Молчанов А. Г., Безгина Ю. А. Экологический метод обработки семян пшеницы с целью повышения их посевных качеств // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 2. – С. 39-40.
- Авдеева В. Н., Стародубцева Г. П., Любая С. И. Предпосевная обработка семян пшеницы озоном // Аграрная наука. – 2008. – № 5. – С. 19-20.
- Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды. Москва, 1978.
- Зарубин Г.П., Новиков Ю.В. Современные методы очистки и обеззараживания питьевой воды. Москва, 1976г.
- Кожиков В.Ф., Кожиков И.В. Озонирование воды. Москва, 1974г.[schema type=»book» name=»Влияние водного раствора озона на и посевные качества семян» author=»Касьянов Петр Флорианович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-05-16″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.02.2015_02(11)» ebook=»yes» ]