Эффективность действия электромагнитных полей (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами на продуктивность яровой пшеницы

РЕФЕРАТ

Дипломная работа на тему: «Эффективность действия электромагнитных полей (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами на продуктивность яровой пшеницы» .

Работа содержит 69 страниц печатного текста, 7 таблиц, 3 рисунка, 1 приложение, 5 выводов.

Список литературы

 — 55 источников.

Тема исследования посвящена изучению влияния электромагнитного поля в сочетании с росторегулирующими препаратами Рифтал и Гуми-М на продуктивность яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59. Семена 3-го класса посевного стандарта перед посевом облучали электромагнитным полем, а затем обрабатывали препаратом Рифтал в расчёте 3 г на тонну семян или препаратом Гуми-М в дозе 20 г на тонну семян.

В результате исследований выявлено, что наибольшая эффективность достигается от обработки электромагнитным полем в сочетании с препаратом Рифтал.

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
• 1.1 Влияние электромагнитных полей на рост, развитие и продуктивность растений
• 1.2 Особенности начального роста пшеницы
• 1.3 Изучение экологических аспектов биологически активных веществ и их эффективность
• 1.4 Влияние биологически активных веществ на прорастание семян
• 1.5 Применение регуляторов роста растений для повышения устойчивости зерновых культур к стрессовым факторам среды и повышения их экологической адаптации
• 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА
• 2.1 Климатические условия
• 2.2 Почвенные условия
• 2.3 Погодные условия
• 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
• 3.1 Материал и методика приведения опытов
• 3.2 Методы оценки посевных свойств семян
• 3.3 Методы оценки урожайных свойств и семян
• 3.4 Методика проведения полевого опыта
• 3.5 Агротехника и схема опыта
• 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
• 4.1 Эффективность действия электромагнитного поля (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами Гуми-М и Рифтал на развитие органов проростка, посевные и урожайные свойства семян яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59
• 4.2 Влияние действия электромагнитного поля (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами Рифтал и Гуми-М на ростовые процессы вегетирующих растений
• 4.3 Влияние действия электромагнитного поля (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами Рифтал и Гуми-М на элементы продуктивности, урожайность яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59
• 4.4 Влияние электромагнитного поля (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами Рифтал и Гуми-М на качество зерна яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59
• 5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В СОЧЕТАНИИ С ПРЕПАРАТАМИ РИФТАЛ И ГУМИ-М
• 6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
• 6.1 Охрана труда
• 6.1.1 Безопасность работ при использовании агрохимикатов
• 6.1.2 Оказание первой помощи при несчастных случаях
• 6.2 Охрана природы
• 6.2.1 Охрана земли при возделывании яровых культур
• 6.2.2 Экологическая безопасность применения регуляторов роста на зерновых культурах
• ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Современное мировое растениеводство идёт по пути интенсификации, и в будущем эта тенденция будет усиливаться как из-за ограниченности земельных ресурсов, так и вследствие постоянного роста населения.

Основа основ сельскохозяйственного производства — высокоурожайные семена. При их отсутствии вся отрасль обречена на заведомо убыточное производство. Главная задача семеноводства как науки состоит в том, чтобы обеспечить сохранение генотипа сорта в процессе его репродуцирования.

Анализ качества посевного материала Челябинской области за последние 10 лет показал, что в общем объёме семенного фонда высокоурожайные семена 1 и 2 класса посевного стандарта занимают в сумме 30…45%, а 55…70% - семена 3 класса и некондиционные. Такое положение во многом связано с объективными и субъективными причинами, главными из которых являются отсутствие хорошей материально-технической базы в семеноводстве, экологически обоснованного зонального семеноводства и специализации семеноводства как самостоятельной отрасли сельскохозяйственного производства.

Условия разных экологических зон могут в большой степени воздействовать на урожайные качества семян, чем агротехнические условия данной зоны. В связи с этим решение проблемы повышения качества посевного материала возможно за счёт внедрения в производство биологически активных веществ природного и синтетического происхождения, препаратов гумусовой природы, кремнийорганичесих. металлосодержащих соединений и других, экологически безвредных для человека и окружающей среды.

Многие исследователи — М. Трифонова (1998), В. Ковалёв (1992, 1997), Ю. Ларионов (1998) и другие считают, что низкокачественные семена: с пониженной энергией, всхожестью при физическом и химическом воздействии на них могут улучшить свои посевные качества и давать высокий урожай (не ниже первоклассных семян).

В настоящее время производству предлагаются для повышения качества посевного материала различные способы обработки семян перед посевом с целью их стимуляции: лучи лазера, магнитное поле, ультрафиолетовое облуче-ние и другие, а также биологически активные препараты различной природы, однако эффект от этих воздействий в большинстве случаев не значителен и не стабилен.

Таким образом, особый интерес представляет проведение в условиях Челябинской области испытаний биологически активных препаратов, выявление их влияния на рост, развитие и продуктивность яровой пшеницы. Актуальным становится использование физических воздействий на посевной материал, в частности обработка семян электромагнитными полями. Одним из вариантов стимуляции урожайности является совместное действие электромагнитных полей и биопрепаратов. При этом необходимо выяснить действие их на пpoрастание семян и органы проростка с целью возможности повышения урожайных свойств и урожайного потенциала семян.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Влияние электромагнитных полей на рост, развитие и продуктивность растений

Электромагнитные поля оказывают воздействие на окружающую среду. Это воздействие обусловлено как естественными, так и искусственно созданными полями. Наиболее обширным электрическим полем естественного происхождения является электромагнитное поле нашей планеты. Планета Земля, её растительный и животный мир как бы купаются в электромагнитном океане, поле которого составляет электромагнитное поле самой земли, электромагнитное поле, наведённое солнечными излучениями, а также электромагнитные поля, причиной происхождения которых является сам космос вцелом.

Электромагнитное поле Земли самым непосредственным образом влияет на всё живое, в том числе и на растительный мир. Геои гелиотропизм растений обусловлены действием электрического поля атмосферы. Внутри растения происходят обменные процессы, на которые также существенно влияет атмосферное электрополе. Так, движение гидроионов в водном растворе тканей способствует интенсивному развитию реакций обмена, активному росту растительных клеток. Выявлено, что растения являются потребителями положительных атмосферных зарядов и излучателями отрицательных. Обычно положительные аэроионы несёт углекислый газ. Эффект благотворного влияния положительных аэроионов на ассимиляционные процессы в значительной мере можно объяснить интенсивным переносом углекислого газа к растениям за счёт активированных форм двуокиси углерода в виде положительных ионов. Насыщение воздушной среды положительными аэроионами вызывает повышение фотосинтетического поглощения растениями (Л.В. Шаповалов, 1982).

Улучшение протекания ассимиляционных процессов в тканях растений, рост эффективности фотосинтеза ведут к увеличению биомассы растительного организма, повышению репродуктивной способности растений.

Кроме естественных электромагнитных полей, создаваемых Землёй и находящимися на ней природными объектами (залежи полезных ископаемых, железных руд и т. д.), существуют и искусственные электромагнитные поля, создаваемые в процессе человеческой деятельности. Они также влияют на рост и развитие растительных организмов. Ещё в конце прошлого века была проведена целая серия опытов, когда растения помещали в клетку Фарадея, внутри которой создавали искусственное электростатическое поле. Растения развивались нормально. Следовательно, искусственное электрическое поле с успехом компенсирует растениям нехватку внешнего электричества.

Эти опыты положили начало исследованиям по применению искусственного электричества в ряде сельскохозяйственных процессов, в ходе которых было выявлено стимулирующее воздействие электричества на рост растений, на прорастание и всхожесть семенного материала. Однако электрическое поле способно не только стимулировать развитие биологических организмов, но и угнетать их жизнедеятельность. Важным фактором здесь является знак электричества, то есть какой полюс источника подключен к электроду. Так отрицательные аэроионы замедляют развитие растений. Это свойство используется на элеваторах, в хранилищах, на складах. Таким образом, электричество может существенно помочь как при выращивании сельскохозяйственных культур, так и при хранении урожая.

Стимулирующее эффект электромагнитного поля на растения обусловливается следующим образом: внешнее воздействие ставит биологический объект в необычные, близкие к экстремальным условия. В ответ на вмешательство извне живой организм вступает в борьбу за существование, в нём активизируются основные процессы, направленные на адаптацию, в результате чего происходит его ускоренное развитие. Такая реакция на изменяющиеся в определённых пределах условия среды в целом свойственна живой материи.

Электрические поля с высокой степенью напряжения могут оказывать негативное влияние на растения, угнетать их рост и развитие, подавлять процессы жизнедеятельности. Но, с другой стороны, полное отсутствие электромагнитных полей также приводит к угнетению и гибели растений.

1.2 Особенности начального роста пшеницы

Семя — сложный живой организм, реагирующий различным и непостоянным образом на разнообразные воздействия. Прорастание семян при лабораторных исследованиях, согласно «Международным правилам определения качества семян» (1969), определяется как появление и развитие у зародыша семени тех важнейших структур, которые для данного типа семян указывают на их способность развиваться в нормальное растение при благоприятных условиях в почве (P.S. Wellington, 1973).

Важнейшие структуры, которыми должен обладать нормальный проросток при исследованиях на искусственных субстратах, даны в Международных правилах:

1. Хорошо развитая корневая система, включая корешок.

2. Неповреждённая почечка с хорошо развитым зелёным листом, находящемся внутри или выходящем из колеоптиля, или же неповреждённый эпико-тиль (надсемядольное колено) с нормальной верхушечной почкой.

3. Одна семядоля, представленная в виде щитка.

Дифференциация зародыша. Все важнейшие органы проростка происходят из тканей, которые дифференцируются при развитии зародыша внутри семени. Под дифференциацией можно понимать специализацию клеток, которая делает их отличными от меристематических клеток, образующих их путём деления, а также от клеток того же возраста, развивающихся в другом на

правлении. Степень дифференциации определяется главным образом скоростью созревания, и рост зародыша происходит за счёт запасов питательных веществ, которые у покрытосеменных обычно образуются после оплодотворения. Зародыш обычно состоит из оси, несущей на верхнем конце одну семядолю и меристему ростка,, а на нижнем конце — меристему корня, покрытую корневым чехликом. Полностью развитая ось проростка состоит из гипокотиля и эпикотиля — частей, расположенных соответственно ниже и выше точки прикрепления семядоли. Семядоля, по-видимому, занимает терминальное положение на верхнем конце оси с небольшой вмятиной на одной стороне, указывающей положение будущей меристемы ростка. В зрелом зародыше пшеницы массивная семядоля, называемая щитком, развивается в контакте с эндоспермом. Ось под узлом щитка состоит из корешка, заключённого в коморизу, и гипокотиля. Под узлом щитка придаточные зародышевые корни могут начинаться из эпикотиля, который развивает несколько зачатков листьев. Внешний слой образует колеоптиль, в большинстве случаев полый конус с небольшим отверстием у верхушки, который заключает в себе несколько зачатков листьев и верхушку побега; часть оси, находящаяся между колеоптилем и скутелярным узлом, называется мезокотилем. При помощи сложной прокамбиальной системы корешок соединяется со щитком, колеоптилем и несколькими зачатками листьев.

Развитие ростка во время прорастания. Жизнеспособные семена обычно впитывают воду и набухают в начале прорастания, затем семенная оболочка разрывается и первым появляется корешок. Положительная геотропическая реакция корня направляет его к низу, а многочисленные корневые колоски, которые развиваются ниже места соединения корня, удерживают проросток в почве или субстрате для проращивания. Семядоля видоизменяется как орган поглощения и так же остаётся внутри семени, где она разрушает эндосперм.

После появления на поверхности земли, верхушка ростка постепенно образует в регулярной поверхности листья и узлы, разделённые междоузлиями; меристемы в пазухах листьев могут давать пазушные ростки, которые образуют систему ветвей на главном стебле. Корневая система развивается из придаточных корней, идущих от стебля, а не от стержневого корня.

Корень. Основные функции корневой системы — удерживать растение в почве, поглощать из неё воду и растворённые соли и передавать их побегу. Корни также могут служить запасающими органами материалов, вырабатываемых побегом, и бывают хорошо приспособленными для выполнения этой функции. Рост корня происходит путём деления клеток на кончике, за которым следует удлинение новых клеток в относительно короткой зоне позади кончика. Верхушечная меристема защищена паренхимными клетками, образующими корневой чехлик. Молодой корень покрыт слоем эпидермальных клеток, многие из которых развивают корневые волоски. У растений пшеницы первичное сосудистое строение корня сильно варьируется и часто имеет сложный характер.

Эпикотиль. Ось проростка над семядолей делится на узлы с одним или несколькими прикреплёнными листьями и междоузлиями, первое из которых, находящееся между семядолей и первым листом, называется эпикотилем. Он имеет более сложное внутренне строение, чем корень, вследствие тесной связи с листьями на различных уровнях (Т. Б. Батыгина, 1987).

Стебель. Внешняя форма стебля определяется в значительной степени длиной междоузлий и расположением листьев; он может быть удлинённым с далеко стоящими листьями или же уплотнённым с листьями, образующими розетку. Верхушечная меристема побега более сложная, чем корня, поскольку она связана, помимо листьев, и с образованием боковых ветвей. Пазушные почки появляются на различном расстоянии из верхушечной меристемы; когда они тесно прилегают к ней, они могут соединяться почковыми следами с главной осью на ранних стадиях развития, но если они возникают позднее, при росте стебля, сосудистая система развивается из почки по направлению к главной оси (P. S. Wellington, 1973).

Семядоля. У однодольных растений из семени появляется обычно только расширенный корешок единственной семядоли; он может либо оставаться под поверхностью почвы, либо расти вверх и приобретать зелённую окраску. В темноте под поверхностью почвы у хлоропластов образуется жёлтый пигмент, а не зелённый, и рост некоторых структур проростка бывает слишком интенсивным, в то время как рост других задерживается. Те структуры, которые становятся функциональными только на свету, остаются недоразвитыми до тех пор, пока удлинение других структур в темноте не вынесет их на свет.

Для того чтобы получить необходимые основы знаний, на которых можно будет строить общие принципы оценки проростка в лабораторных исследованиях на искусственном субстрате, с указанием относительного развития важнейших структур во время нормального прорастания, нужно детализировать характерные особенности морфологии и анатомии проростка пшеницы, изучить те или иные виды аномалий. Если у образцов встречаются проростки, которые трудно оценить (из-за повреждения колеоптиля, задержки роста вследствие искусственной присушки или заражения возбудителями болезней, переносимыми семенами) или проростки, которые проявляют фитотоксичные симптомы в результате химической обработки семян, то оценка проростков должна быть подтверждена определением, что проростки способны к продолжительному развитию в нормальные растения при выращивании их в хорошей почве при благоприятных условиях водоснабжения, температуры и освещения.

Развитие проростков в нормальные растения при посеве в почву.

Зрелое семя представляет собой зерновку, у которой перикарпий сливается с семенной кожурой, которая может быть голой или покрытой нижней и верхней цветковой чешуей. Зародыш развивается у основания зерновки с поверхности щитка в непосредственном контакте с эндоспермом, который составляет основной запас питательных веществ. Происхождение щитка объясняли по-разному, но самое простое предложение состоит в том, что он представляет собой единственную видоизменённую семядолю. Он обычно овальной формы и прикреплён близ центра к оси зародыша. Ось состоит из корешка, который окружён чехликом из тонкостенных клеток, образующих колеоризу, и почечки с внешним защитным чехлом, называемым колеоптилем, окружающим зачатки двух или трёх листьев и верхушку побега. Часть оси между точкой прикрепления щитка и почечки называется мезокотилем. В начале прорастания зерно набухает, после чего происходит удлинение колеоптиля; щиток сохраняет контакт с эндоспермом и передаёт в зародыш pастворимые запасные питательные вещества. Koрешок продвигается через колеоризу, чтобы образовать первый зародышевый корешок и пару боковых корней. Зародышевые корешки тонкие и длинные, с тонкими боковыми ответвлениями и их число приблизительно постоянно, но они составляют только небольшую часть окончательной корневой системы растения, которая в основном состоит из придаточных корней (P.S. Wellington, 1973).

Колеоптиль по мере своего удлинения продолжает окружать развивающиеся листья, пока его кончик не покажется над поверхностью почвы. Затем первый и второй листья появляются через отверстия, находящиеся ниже кончика колеоптиля на стороне, противоположной щитку. У пшеницы второе междоузлие, находящееся между колеоптилем и первым настоящим листом, удлиняется до тех пор, пока узел, несущий первый лист, не поднимется к поверхности почвы.

Молодой стебель вначале состоит из одной главной оси, разделённой плотными узлами на ряд междоузлий. Первые междоузлия очень короткие, а последующие становятся всё длиннее и длиннее, пока последнее и самое длинное из них не закончится соцветием. Листья имеют листовое влагалище, которое окружает междоузлие и пластинку или плоскую часть листа.

Важнейшие структуры, развивающиеся при проращивании семян на искусственном субстрате.

Корни. Нормальный проросток должен иметь хорошо развитую корневую систему, которая состоит, по меньшей мере, из двух зародышевых корней. Зародышевые корни должны быть длинными и тонкими, обычно с корневыми волосками. Кроме того, проросток может классифицироваться как нормальный, если на зародышевых корнях имеется поверхностное обесцвечивание, при условии, что развитие важнейших структур во всех других отношениях происходит нормально. Проростки не должны считаться нормальными до тех пор, пока не будет видно удлинения более чем одного зародышевого корешка.

Побег. Нормальный проросток должен иметь неповреждённую почечку с хорошо развитым листом, находящимся внутри или выходящим из колеоптиля. Лист должен быть зелёного цвета и иметь протяжённость больше, чем наполовину пространства внутри колеоптиля к моменту оценки проростка. Колеоптиль не должен иметь каких-либо признаков повреждения, но проростки с поверхностным обесцвечиванием колеоптиля могут считаться нормальными при условии, что развитие всех важнейших структур во всех других отношениях происходят нормально и закрытый лист не обесцвечен. Проростки, имеющие скрученную или изогнутую почечку, могут классифицироваться как нормальные только в том случае, если колеоптиль не повреждён, листья зелёные и нормальной длины и корневая система хорошо развита (Н.С. Hayward, 1938).

Проростки не должны считаться нормальными, если листья занимают только нижнюю часть колеоптиля или почечка короткая и утолщённая, поскольку дальнейшее развитие может быть задержано, или щиток был повреждён во время искусственного просушивания, или эндосперм загнил, или проросток был отравлен фитотоксичным химикатом. Проросток, сильно загнивший в результате заражения грибами или бактериями, может считаться нормальным в том случае, если совершенно очевидно, что семя само по себе не является источниками заражения, и если можно определить, что все важнейшие структуры были развиты.

Общие категории анормальных проростков.

Повреждённые проростки. Проростки считаются анормальными, если одна или несколько важнейших структур могут развиваться нормально из-за предшествовавшего повреждения зародыша. К таким повреждённым проросткам относятся проростки, не имеющие зародышевых корней, даже если почечка развивается нормально, а также проростки с трещиной в колеоптиле или с другим повреждением, вызывающим ненормальное развитие колеоптиля, даже если листья кажутся нормальными.

Деформированные проростки. Проростки считаются анормальными, если их развитие в целом происходит слабо и непропорционально по сравнению с развитием нормального проростка, выращиваемого одновременно с ними.

При проращивании в почве химически обработанных семян проростки с короткими, остановившимися в росте зародышевыми корнями, или с короткой утолщённой почечкой, или с тем и другим классифицируются как анормальные.

Проростки считаются анормальными, если они имеют только один зародышевый корень или два и больше зародышевых корней, но коротких или веретенообразных. Проростки без зелёного листа или с короткими листьями, раздроблёнными или продольно расщеплёнными, с трещиной в колеоптиле или без неё считаются анормальными. Проростки с тонкой веретенообразной почечкой, которой обычно сопутствуют слабые корни и загнивший эндосперм, а также приростки морозобойных семян с «зернистым» колеоптилем или имеющие слабую и скрученную по спирали почечку являются анормальными (A.M. Andersen, 1950).

Загнившие проростки. Проростки считаются анормальными, если какая-либо из важнейших структур так сильно загнила, что это может помешать их нормальному развитию. Например, когда почечка полностью загнила или обесцвечивание колеоптиля проникло до внутреннего листа, или если имеется загнивание в точке прикрепления зародыша к эндосперму. Проростки также являются анормальными, если зародышевые корни загнили или слабые.

1.3 Изучение экологических аспектов биологически активных веществ и их эффективность

Индуцирование защитных механизмов растений с помощью фитогормонов и синтетических регуляторов роста привлекает все большее внимание исследователей в связи с необходимостью разработки экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Многолетней практикой доказано, что интенсификация сельскохозяйственного производства путём повышения уровня его химизации не даёт экономически целесообразного увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур. Напротив, ухудшается качество продукции, состояние окружающей среды, снижается плодородие почв, в них накапливаются пестициды.

Регуляторы роста и развития влияют на жизненные процессы растений, не оказывают в рекомендуемых концентрациях токсического действия и не служат источником питания растений. Действие их на растение поливалентно. Все они влияют на рост и деление клеток, на процессы адаптации и старения, на транспорт веществ, дыхание, синтез нуклеиновых кислот и белков, а также на многие другие процессы. Вместе с тем у каждой группы этих веществ имеются свои специфические особенности. С позиции современной теории роста биологически активные вещества (БАВ) действуют в зависимости от концентраций и их сочетаний. Поэтому вследствие исследования новых препаратов и их сочетаний синтезировано большое количество химических препаратов, обладающих сходным с природными регуляторами роста действием, полученных заводским способом.

Это связано с потребностью получить химическим путём структурно известные фитогормоны групп ауксинов, гиббереллинов, кининов и другие, а также с поиском БАВ, структурно близких к эндогенным фитогормонам. К настоящему времени в мире обнаружено и в той или иной степени изучено, около 500 соединений химического, микробного и растительного происхождения, обладающих регуляторным действием; из них практическое применение нашли около 50.

Основная цель применения регуляторов роста на зерновых культурах — предупреждение полегания посевов, улучшение формирования элементов продуктивности и повышение устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды. Обработка ими приводит к повышению урожайности, улучшению качества зерна и экономических показателей его производства (В.И. Ковалев, 1997).

На протяжении нескольких десятков лет рядом учёных были приведены исследования по применению регуляторов роста растений в основных зернопроизводящих странах и России. Проанализированы способы, позволяющие их использовать с высоким экономическим эффектом и учётом охраны окружающей среды, а также изучался механизм действия БАВ, их функции, влияние на продуктивность культур и качество полученного урожая (Г.С. Муромцев, 1987, П. В. Ракитин, 1983).

1.4 Влияние биологически активных веществ на прорастание семян

С помощью регуляторов роста растений можно управлять важными физиологическими процессами, например, прорастанием семян.

Хорошо известно стимулирующее воздействие экзогенных гиббереллинов на прорастание как покоящихся семян, так и не покоящихся. Гибберелловая кислота (ГК) действительно стимулирует прорастание семян, органический или вынужденный покой, которых обусловлен самыми различными механизмами, например, неполным развитием зародыша, механическим сопротивлением кожуры семени, присутствием ингибиторов прорастания или факторами, относящимися к физиологической компенсации оси зародыша. Эти наблюдения побудили некоторых авторов постулировать универсальную роль ГК в прорастании семян (F. Flemion, 1933, R. Willemsen, 1972).

Однако имеющиеся экспериментальные данные не могут служить основой для подобного предположения. Многие из проявлений действия гиббереллинов на прорастание семян могут быть, скорее всего, фармакологическими и не иметь прямого отношения к эндогенным механизмам прерывания покоя (М. Г. Николаева, 1974).

В различных источниках (Г.С. Муромцев, 1984) указывается на связь между воздействием низких температур на покоящиеся семена с увеличением содержания гиббереллиноподобных веществ и прорастанием, однако, большая часть работ по этой теме была выполнена в тот период, когда надёжные методы идентификации и количественного определения ГК ещё отсутствовали. В исследованиях была доказана связь между изменением содержания эндогенных ГК и условиями прерывания покоя. Вторичный покой, вызванный сухим хранением, удаётся преодолевать либо ГК, либо воздействием холодом.

Прорастание семян, покой которых вызван светом, связано с действием света на обмен ГК. У множества семян, чувствительных или нечувствительных к качеству света, обработка ГК стимулирует прорастание в условиях, в которых семена обычно не прорастают. Результаты физиологических экспериментов свидетельствуют против гипотезы о том, что экзогенный ГК таким образом ускоряет прорастание, однако, после воздействия красным светом на светочувствительные семена, в них увеличивается уровень гиббереллиноподобных соединений (Г.С. Муромцев, 1984).

Известно, что ингибиторы биосинтеза ГК нарушают синтез амилазы в зерновках хлебных злаков, что указывает на участие новообразования ГК в начальных этапах прорастания.

Из приведённых выше фактов следует, что новообразования ГК в зародыше прорастающей зерновки, по-видимому, хотя бы отчасти, обусловлено переформированным синтетическим аппаратом клетки, реактивируемым при набухании.

Таким образом, возникает вопрос, существует ли единый механизм действия гиббереллинов. Несколько попыток предложить единую модель механизма действия ГК в прорастающих семенах основано на хорошо известной роли ГК в мобилизации запасов эндосперма в зерновке ячменя. Принять такую модель значит, исходить из того, что у всех семян, прорастание которых стимулирует ГК, первым этапом является распад крахмала и других веществ, как следствие индуцированного ГК действия ферментов. Но данная модель слишком упрощена. Так, например, при воздействии ГК на частично дозревшие семена, проклёвывание корешка при прорастании предшествует появлениюамилазы. Но известно, что в низких концентрациях ГК может стимулировать образование амилазы и в отсутствие прорастания. Таким образом, в случае семян зерновых культур следует чётко различать события, регулирующие прорастание, например, появление корешка, мобилизацию субстратов.

Индукцией ГК новообразования гидролитических ферментов в алейроновом слое зерновых культур является прорастание. Однако, поскольку клетки алейронового слоя и те клетки зародышевой оси, изменения в которых при прерывающих покой воздействиях предшествует прорастанию, во многом сходны по строению и физиологическим особенностям, можно ожидать, что исследования механизма действия ГК в алейроновом слое дадут ключ к пониманию действия ГК в других клетках и тканях семени (R. D. Jhons, J.L. Stoddart, 1985).

Хорошо известно, что при прорастании семян экзогенные цитокинины (ЦК) могут противодействовать различным ингибиторам роста и прорастания. Из этих наблюдений следует, что ЦК необходимы для прорастания семян некоторых видов растений. Позднее было доказано, что блокирование индуцированных гиббереллинами процессов прорастания или активации ферментов природными ингибиторами может быть преодолено обработкой цитокининами.

Выяснение путей участия ЦК в прорастании может иметь важное практическое значение. Ранее было доказано, что прорастание семян и рост сельскохозяйственных растений усиливаются, если перед посевом семена были обработаны смесями регуляторов роста, составной частью которых является цитокинин.

При изучении влияния ЦК на прорастание семян первоначально использовали такие соединения, например, как Кинетин и другие, которые не встречаются в растениях. Количественная и качественная реакция растений на воздействие различных ЦК может существенно различаться, но есть основания предполагать, что «синтетические» ЦК стимулируют прорастание значительно сильнее, чем природные.

У многих видов растений ЦК часто снимают угнетающее воздействие природных ингибиторов на прорастание семян. Многие данные свидетельствуют в пользу представления, согласно которому взаимодействие ЦК — ингибитор осуществляет верховный контроль над прорастанием (А.А. Khan, 1976, N.E. Tolbert, 1965).

Учёные убедились в том, что в семенах присутствуют природные ЦК, которые при взаимодействии с регуляторами роста регулируют метаболические процессы, предшествующие прорастанию. Покой может быть прерван под воздействием самых различных факторов, включая понижение температуры и длину дня (R.D. Amen. 1968; A. Vegis. 1964).

В последние годы началось более основательное исследование роли ЦК в покое семян. Установление факта о том, что содержание эндогенных ЦК в период покоя и в момент его прерывания различно, существенно дополнило результаты исследований с эндогенными ЦК и послужило доказательством важной роли их в пребывании покоя.

О синтезе ЦК в семенах и других частях растений известно мало. Ничего не известно даже о происхождении ЦК в семенах: нет данных, чтобы установить, синтезируются ли ЦК в самих семенах или же передвигаются из других частей материнского растения в процессе эмбриогенеза.

Роль ЦК во взаимодействии с природными ингибиторами может заключаться в регуляции трансляции нуклеиновых кислот и синтеза ферментов. Это один из многочисленных путей воздействия ЦК на прорастание семян и рост растений. Существуют данные и в пользу ряда других механизмов (Т.Н. Thomas, 1975).

Исследования показали, что абсцизовая кислота (АБК) является эффективным ингибитором роста и содержится в семенах, отсюда возникло предположение о том, что АБК играет определённую роль в прорастании, особенно у тех семян, которым свойственен покой, поскольку в семенах, которые выводили из покоя с помощью специфической обработки, уровень АБК снижался. Позднее были получены результаты, в которых уточнялось наличие АБК в семенах, об изменении содержания АБК в покоящихся семенах в период стратификации и об ингибировании прорастания экзогенных АБК.

Имеется много сообщений о том, что экзогенная АБК ингибирует прорастание покоящихся семян и семян, покой которых был нарушен различными способами. В связи с тем, что АБК сильный ингибитор клеточного растяжения, трудно отделить прямое воздействие АБК на удлинение корешка от процессов, специфичных для прорастания.

В последние годы были проведены разнообразные исследования для получения информации о механизме действия АБК. Было показано, что АБК ингибирует в семенах синтез РНК, в том числе в тех, которые нуждаются в стратификации (К. Дерфлинг, 1985; В. Кефели, 1989).

Было доказано, что экзогенная АБК ингибирует ряд ответных реакций, вызваных гиббереллинами в алейроновом слое семян, и наоборот, торможение прорастания с помощью ГК. Таким образом, можно сделать вывод о возможности существования обратной зависимости между уровнем АБК с одной стороны и уровнями ЦК и ГК с другой, во время выхода семян из покоя.

Многочисленные сообщения свидетельствуют о том, что экзогенная АБК ингибирует прорастание семян не находящихся в состоянии покоя. В связи с тем, что АБК обычно тормозит клеточное растяжение, трудно отделить этот эффект от каких-либо специфических воздействий, которые она может оказывать на прорастание.

Можно сказать, что понимание роли АБК в прорастании и покое семян во многом зависит от того, когда станет известно, где и когда происходит синтез АБК и как он регулируется (D.S. Walton, 1988).

1.5 Применение регуляторов роста растений для повышения устойчивости зерновых культур к стрессовым факторам среды и повышения их экологической адаптации

Индуцирование защитных механизмов растений с помощью фитогормонов и синтетических регуляторов роста привлекает всё большее внимание исследователей в связи с необходимостью разработки экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

По мнению учёных органические производные кремния в XXI веке станут основой экологически чистых средств защиты растений. Кремниевые препараты и их аналоги — Этефон, Тур, Янтарная кислота и другие — сравнивали по эффективности на зерновых культурах. Их экологическая безвредность показана на примере влияния на гидробионтов и насекомых. Эти препараты обладают лёгкой биоградабельностью в почве, воде, организмах животных и растений (В.М. Дьяков, 1999).

В среднерусской научно-исследовательской фитопатологической станции (В. П. Кратенко, М. Н. Васецкая, 1999) проводили протравливание семенного материала препаратами Гумат К, Эмистим, Экост, Эпин, что снижало уровень семенной инфекции на 19,3…51,2%, а заражённость проростков корневыми гнилями на 50…60%. Предпосевная обработка также позволила уменьшить поражённость вегетирующих растений пшеницы и ячменя болезнями (бурая ржавчина, септориоз, мучнистая роса пшеницы и гельминтоспориозные пятнистости ячменя) на 50,5…96,4% и увеличить урожай зерна на 10,5…27,3%. Установлена высокая биологическая и хозяйственная эффективность испытуемых препаратов в смеси с пестицидами, испытываемыми для протравливания и обработки растений в сниженных в два раза нормах расхода.

Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования регуляторов роста растений в системе защиты зерновых культур от вредителей и болезней (В.В. Оглезнева, 1984).

Многочисленные исследования позволили выявить регуляторы роста, обладающие защитным действием против влияния на растение стрессовых факторов. Из них наибольшим эффектом отличаются препараты, входящие в группу цитокининов (6-Бензиламинопурин, Кинетин) и цитокининоподобные вещества (Полистимулин К, Картолин).

В настоящее время широко и с положительным результатом опробована на практике группа отечественных антистрессовых препаратов под общим названием Картолин. Повышает устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды также и обработка биологически активными веществами, относящихся к ауксинам, гиббереллинам и ретардантам (Ю.А. Басков, 1989; B.C. Шевелуха, 1990).

Обработка семян и проростков гиббереллинами и ауксинами способствует развитию более здоровых и крепких растений с интенсивным типом метаболизма, в которых при наступлении засухи более активно происходит перестройка, связанная с адаптацией к недостатку влаги. Хорошие результаты даёт обработка растений этими веществами после засухи, стимулирующая восстановительные процессы и способствующая увеличению урожая (W.Y. Mendt, M.Y. Tompson, 1983).

Обработка семян зерновых культур Хлорхолинхлоридом вызывает определённые морфологические изменения — способствует более глубокой заделке узла кущения, стимулирует рост корней, увеличивает соотношение длина корней/длина надземной части, что приводит к снижению водопотребления и повышению устойчивости к водному дефициту.

В исследованиях ИФР АН России было установлено, что препарат Картолин в условиях засухи предохранял от распада полисомы в клетках листьев, в условиях недостаточного водоснабжения нормализовал активность РНК-полимеразы, оказывал защитное действие на хлоропласты, что в итоге увеличивало массу 1000 семян и проводило к меньшему снижению урожая при засухе (Н.В. Балина, 1987; У. К. Творус, 1987).

В Китае сотрудники Института биологических исследований установили защитный эффект фульвокислоты (ФК) против засухи на пшенице (В.М. Ковалёв, 1992). Опрыскивание посевов ФК повышает эффективность, что увеличивает число продуктивных колосьев, зёрен в каждом колосе и урожайность пшеницы в целом, особенно в засушливых районах.

Воздействуя биологически активными веществами, усиливающими обмен веществ и перестройку структуры клеток, можно повысить устойчивость растений к морозу.

Повышение зимостойкости озимых зерновых культур путем предпосевной обработки семян, а также опрыскивания растений в начале фазы кущения ретардантами обусловлено, прежде всего, глубоким залеганием узла кущения. Растения, выросшие из обработанных ретардантами семян, в период закаливания отличаются повышенным содержанием хлорофилла, растворимых углеводов, общего, белкового и небелкового азота; в узлах кущения у них накапливается больше свободных аминокислот, исследования показали, что повышение зимостойкости растений во многом зависит от доз и способов применения этих препаратов, условий выращивания и состояния растений. В годы, когда складываются неблагоприятные условия вегетации (холодная осень и т. д.), с помощью, например, Хлорхолин хлорида можно повысить зимостойкость озимой пшеницы на 15…30% (В.А. Хохлова, Д. Нойман, 1991).

В последнее время опубликованы данные о влиянии биологически активных веществ на устойчивость зерновых культур к засолению. Эти препараты оказывают действие на гормональную активность обработанных ими растений.

В исследованиях ВИР показано, что влияние засоления на гормональную активность листьев пшеницы проявилось уже через два часа после солевого воздействия: изменился ритм суточной динамики содержания эндогенных регуляторов роста, сдвигались временные пики по сравнению с контролем в первые часы опыта (А.В. Романова и др., 1983). По сообщению учёных США, обработка растений ретардантами АМО — 1618, Фосфоном повышала их активность к токсическим уровням засоления (Д. Л. Никелл, 1984).

В климатических условиях Урало-сибирского региона возделываемые культуры испытывают ряд неблагоприятных климатических воздействий: низкие температуры в период всходов; во время кущения, наоборот, высокие температуры и недостаток влаги; во время выколашивания дождливая погода способствует полеганию растений и поражению их болезнями, а при раннем наступлении холодов возможно затягивание созревания и даже образование морозобойного зерна.

В связи с этим разработана система применения регуляторов роста и развития растений, способствующая повышению их устойчивости к неблагоприятным условиям произрастания. В качестве активатора прорастания и усиления начального роста при пониженных температурах используется Амбиол, Фузи-кокцин, Гумат Na. Для повышения жаростойкости и засухоустойчивости растений применяется Триман-1, Оксикарбан, Крезацин. Индикаторы устойчивости (Хитозан, Силк и др.) снижают поражение корневыми гнилями и листостебле-выми пятнистостями. Применение десикантов (Раундап, Ураган и др.) позволяет ускорить созревание растений, проводить однофазную уборку, снизить потери урожая и засорённость (В.В. Немченко, 1999).

Таким образом, использование, в широком смысле, регуляторов роста повышает адаптивность и экологическую приспособленность сельскохозяйственных растений. Дальнейшее их получение и широкое использование может способствовать повышению, а также стабилизации урожая сельскохозяйственных культур, повышению их качества.

2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА

2.1 Климатические условия

Климат на территории Челябинской области континентальный, характеризуется холодной и продолжительной зимой с частными метелями, тёплым летом, с частыми засушливыми периодами. По основным агрономическим показателям на территории Челябинской области выделяется три зоны: 1) горно-лесная увлажнённая; 2) лесостепная с двумя подзонами — умеренно увлажнённая северная лесостепь и полузасушливая южная лесостепь; 3) степная засушливая.

Красноармейский район входит в северную лесостепную подзону. Климат на её территории с умеренно тёплым вегетационным периодом. Сумма эффективных температур выше десятиградусного уровня составляет в среднем 2200…2300 °С. Этот период продолжается 120…130 дней, с 3…10 мая до 12…15 сентября. Однако безморозный период заметно короче 100…110 дней, а на почве температура без заморозков бывает 90…105 дней.

Осадков за период активной вегетации растений выпадает в пределах 240…250 мм. Влагозапасы в метровом слое к моменту посева зерновых культур бывают, как правило, достаточными — 140…170 мм. Гидротермический коэффициент (по Селянинову) в весенне-летний период составляет 1,2…1,4 (подзона умеренного увлажнения).

Устойчивый снежный покров устанавливается в середине ноября, достигает 30…40 сантиметров и сохраняется 150…160 дней. Он обеспечивает благоприятные условия перезимовки озимых культур.

2.2 Почвенные условия

Почва опытного поля представлена среднемощным выщелоченным чернозёмом.

Чернозёмы выщелоченные — лучшие пахотные земли не только зоны, но и области. Они обладают достаточно мощным перегнойным горизонтом с содер-жанием гумуса 6…9%. Реакция почвенного раствора слабокислая или близкая к нейтральной. Содержание доступного растениям фосфора в чернозёмах выщелоченных бывает, как правило, недостаточным для получения высоких урожаев (А.А. Козаченко, 1999).

У чернозёмов выщелоченных прослеживается различная степень развития иллювиального горизонта и глубины залегания карбонатов. Чернозём выщелоченный опытного поля имеет тяжелосуглинистый механический состав (таблица 1), благоприятный для большинства сельскохозяйственных культур.

Очень важное значение имеет соотношение песчаных, пылеватых и илистых частиц. Установлено, что 48% фосфатов (Л.П. Антипина, 1988). Находятся в тонкодисперсной илистой фракции, 37…41% - в пылеватых частицах.

Изучение распределения калия по фракциям механического состава почвы показано, что в илистых фракциях содержится 2,64…2,74% калия, тогда как в частицах 0,01…1,10 мм значительно меньше 1,34…1,39% (В.П. Середина, 1981).

Чернозёмы выщелоченные опытного поля, как показывает таблица 1, с достаточно высоким содержанием илистой фракции, то есть частиц менее 0,001 мм, поэтому имеют благоприятное для сельскохозяйственных культур сложение и общую порозность биологически активного слоя 57…60%, то есть такую, которая обеспечивает оптимальный воздушно-водный режим. Объёмная масса пахотного слоя колеблется в пределах 1,06…1,25 г/см³. Устойчивость сложения обусловлена высоким содержанием водопрочных агрегатов более 0,25 мм.

Физико-химические свойства почвы оцениваются по показателю кислотности почвы и составу обменных оснований. Как видно из таблицы 1, выщелоченный чернозём опытного поля в пахотном горизонте имеет слабокислую реакцию (рНсол 5,38). Степень насыщенности основаниями превышает 90%. В составе поглощённых катионов преобладает кальций. Отличительная особенность почвы опытного поля является сравнительно высокое содержание гумуса в пахотном слое — 7,6%. Чернозёмы выщелоченные в опытах обладают высоким содержанием гумуса, вниз по профилю почв следует соответственно снижение содержания азота. В пахотном слое азота содержится 0,26%. Однако только 3,1…4,3% этого количества приходится на легкогидролизуемую фракцию, которая наиболее доступна для растений (И.В. Синявский, 1996).

Запасы валового фосфора (таблица 1) довольно высокие (0,135%). В то же время, содержание подвижного фосфора низкое. По отношению к валовому фосфору его подвижные фракции составляют менее 1,0%. Основным поставщиком калия являются илистые фракции (П.Т. Адерхин, А. В. Беляев, 1970), поэтому чернозём выщелоченный содержит 2,2% калия. Однако обменная фракция, доступная растениям, составляет небольшую долю от этого количества.

Таблица 1 — Характеристика почвы опытного поля Института Агроэкологии

2.3 Погодные условия

Погодные условия в 2003 году (таблица 2) были разнообразными. Весна была достаточно влажной, теплой. Май характеризуется более теплой температурой по сравнению со средними многолетними показателями.

Осадков в мае выпало 60,2 мм, что по сравнению со средними многолетними данными больше на 18,2 мм. Вторая половина мая была благоприятна для посева зерновых культур. Выпавшее в третьей декаде мая достаточное количество осадков положительно сказалось на прорастании семян. Июнь характеризуется высоким количеством осадков по сравнению со среднемноголетними данными. Первая половина июня была прохладной и на 1…4 °С ниже нормы.

Наиболее жаркая и сухая погода стояла в первой декаде июля и в первой и второй декадах августа. Это способствовало лучшему формированию и наливу зерна. В августе в отличие от июля наблюдалось более равномерное распределение температуры, что благоприятно сказалось на созревании урожая. Первую декаду сентября можно охарактеризовать как тёплую (17,1 °С) с небольшим количеством осадков (4,4 мм), что является благоприятным фактором для уборки зерновых культур, способствует физиологическому дозреванию зерна яровой пшеницы. Вторая декада сентября также была тёплой, но выпало большое количество осадков.

Таким образом, анализ погодных условий за период вегетации 2003 года характеризуется как сравнительно благоприятный для роста, развития и формирования урожая яровой пшеницы. Следует также отметить, что сложившиеся погодные условия способствовали качественному посеву и не затрудняли уборку урожая.

Таблица 2 — Погодные условия вегетационного периода 2003 года (Бродоколмакская метеостанция)

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Материал и методика приведения опытов

Целью исследований явилось изучение биологических и экологических аспектов влияния совместного действия препаратов Гуми-М, Рифтал и электромагнитного поля на яровую пшеницу сорта Эритроспермум 59.

Исходным материалом для опытов служили семена яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59 из хозяйств Челябинской области.

Сорт яровой пшеницы Эритроспермум 59 выведен в Омском СХИ имени С. М. Кирова совместно с Челябинским НИИСХ методом индивидуального отбора из гибридной популяции от скрещивания озимой пшеницы Чайка с сортом яровой пшеницы Иртышка 10.

Разновидности Эритроспермум. Колос призматический, длиной 8…10 см, средней плотности. Колосовая чешуя длиной 9…10 мм, ланцетная, со слабо выраженной нервацией. Зубец короткий, острый, плечо узкое, скошенное. Киль выражен сильно. Зерно полудлинное со средней бороздой и опушенным основанием.

Среднепоздний: период вегетации от полных всходов до восковой спелости 80…96 дней, созревает одновременно. Склонен затягивать вегетацию до 102…104 дней при недостатке тепла и достаточном увлажнении в период созревания. Сорт устойчив к полеганию и осыпанию. Среднеустойчив к засухе.

Зерно сорта имеет хорошие хлебопекарные качества. Эритроспермум 59 отличается способностью стабильно по годам формировать высококачественное зерно. По содержанию белка в зерне он на 1…1,5% превышает стандарты. Содержание клейковины у сорта достигает 42%. Сорт включен в список сильных пшениц.

В состав препарата Гуми-М (порошкообразное вещество от коричневого до чёрного цвета или жидкий препарат) входят гумат Nа (до 90%), основные элементы питания (N, Р, К) и минеральные элементы (Са, Со, Мn, Mg). Препарат может содержать соли тяжёлых металлов. Регулятор роста относится к малотоксичным веществам, четвёртого класса опасности. Гумат Nа не горюч, поскольку представляет собой водный раствор, не летуч, не взрывоопасен, разрешён к применению Госхимкомисией РФ. Как природное вещество, не нуждается в гигиеническом нормировании и не требует определения остаточных количеств в продуктах.

Регулятор роста и развития растений Гуми-М обладает широким спектром применения. Этот препарат можно использовать для обработки семян. Возможно совмещение гумата Nа с пестицидами и микроэлементами при предпосевной обработки семян, для составления баковых смесей с гербицидами и минеральным удобрениями.

Стимулятор роста сельскохозяйственных культур «Рифтал» разработан специалистами Башкирского государственного университета, НИТИГ и Саратовской аграрной академии. Препарат испытывается в лабораториях, вегетационных и полевых опытах с 1990 года.

Препарат представляет собой бесцветную или светло-жёлтую прозрачную жидкость со слабым специфическим запахом; практически не токсичен, что подтверждено многолетними исследованиями БГАУ и Саратовской аграрной академии.

Действующим веществом препарата Рифтал является тетрагидрофуранол-3. Препарат Рифтал использовали в виде водного раствора ДВ из расчёта 2−3 г ДВ на 1 тонну семян.

Начальным этапом проведения опытов были лабораторные методы оценки посевных и урожайных свойств семян: всхожесть, сила роста по глубинам 3, 5 и 8 см с помощью устройства, разработанного на кафедре Семеноводства, длина органов проростка в рулонах фильтровальной бумаги с последующим определением соотношения органов проростка. Расчёт урожайных свойств семян проводился по методике Ю. С. Ларионова (1992) с помощью уравнений регрессии и других статистических параметров по Б. А. Доспехову (1984). В последующем проводилась реальная оценка урожайных свойств семян на основании анализов снопов, полученных после возделывания пшеницы в полевых условиях.

3.2 Методы оценки посевных свойств семян

Оценку посевных свойств семян проводили согласно ГОСТу 12 038;91 — определение энергии прорастания и всхожести семян. Суть метода заключается в следующем: из семян основной культуры, выделенных из навесок при определении чистоты, отбирают четыре пробы по 100 семян в каждой. После чего готовят песок для проращивания в нём семян.

Песок промывают, высушивают, прокаливают до обугливания помещенных в него полосок бумаги и просеивают. При повторном использовании песок необходимо вновь промыть, прокалить и просеять. После проращивания протравленных семян повторное использование песка не допускается.

Затем приступают к обработке растилен, чашек Петри и Коха. Их моют горячей водой с моющими средствами, ополаскивают- 1% - ным раствором марганцевокислого калия, а затем водой.

Следующим этапом является помещение песка в чашки или растильни. Непосредственно перед этим песок увлажняют для зерновых культур на 60% от полной влагоёмкости.

В каждую пробу семян помещают этикетку с указанием регистрационного номера средней пробы, номера проращиваемой пробы (повторности), дату учета всхожести.

После чего в чашки или растильни раскладывают семена и вдавливают их трамбовкой в песок, покрывают слоем увлажнённого песка около 0,5 см. Общий объем песка в чашке или растильне не должен превышать ¾ общего объёма чашки или растильни.

Затем растильни или чашки помещают в термостаты. Их допускается ставить друг на друга, но верхнюю растильню в каждой стоике покрывают стеклом или пустой растильней. В термостатах следует поддерживать установленную температуру (20…22 °С), проверяя три раза в день — утром, днём и вечером, она не должна отклоняться более чем на 2 °C.

Также необходимо обеспечивать постоянную вентиляцию в термостатах. Ежедневно на несколько секунд следует приоткрывать чашки Петри и Коха, а именно крышки с них. Воду в поддоне на дне термостата следует менять каждые 3−5 суток.

Оценку и учёт проросших семян проводят на третий день, для определения энергии прорастания, и на седьмой день — всхожести. Если все семена проросли (полностью или с учётом загнивших) раньше установленного срока, то окончательный срок учёта всхожести может быть сокращён, а при недостаточном развитии проростков — продлён до трёх суток с отметкой об этом в выдаваемом документе. К всхожим относят нормально проросшие семена. При учёте энергии прорастания подсчитывают только нормально проросшие семена и удаляют явно загнившие, а при учёте всхожести отдельно подсчитывают набухшие, твёрдые, загнившие семена.

К не проросшим семенам относят:

1) Набухшие семена, которые к моменту окончательного учёта всхожести не проросли, но имеют зародышевый вид и при нажиме пинцетом не раздавливаются;

2) Твёрдые семена, которые к установленному сроку определения всхожести не набухли и не изменили внешнего вида.

К невсхожим семенам относят:

1) 3агнившие семена с мягким разложившимся эндоспермом, почерневшим или загнившим зародышем и проростки с частично или полностью загнившими черешками, почечкой, эпикотилем;

2) Ненормально проросшие семена, имеющие нарушения в развитии проростков.

Всхожесть и энергию прорастания семян вычисляют в процентах. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов определения всхожести всех проанализированных проб.

Анализ семян партии сопровождается и оценкой инфицирования их на основе загнивших, зарастающих мицелием грибов. Определяется процент общего количества инфицированных семян конкретно гельминтоспориозно-фузариоз-ной инфекцией. На основании исследований (Э. Лагольф, Ю. Ларионов, В. Чуркина, 1984), нами приняты три порога вредоносности, которые определяют необходимость протравливания партий семян: отсутствует необходимость протравливания — при общей поражённости не более 10%, в том числе гельминтоспориозно-фузариозной инфекцией не более 5%; протравливание желательно при общей инфицированности партии семян от 11 до 20%, в том числе гельмнитоспориозно-фузариозной инфекцией не более 10%и протравливание обязательно, если общая заражённость семян составляет более 20%, в том числе гельминтоспориозно-фузарнозной инфекцией более 10%.

3.3 Методы оценки урожайных свойств и семян

Оценка урожайных свойств семян яровой пшеницы предусматривает лабораторный анализ средних образцов семян каждой партии по следующему комплексу морфофизиологических показателей: выравненность семян основной культуры в партии по размерам и массе зерновки, длина pocтка, длина колеоптиля, длина центрального зародышевого корешка, число зародышевых корешков, число проростков, взошедших с глубины заделки семян 3 см, 5 см, 8 см, число дефектных проростков с длиной колеоптиля меньше 3 см, число семян, заражённых гельмннтоспориозно-фузариозной инфекцией и другими видами грибов, а также процент всхожести и энергии прорастания семян.

Выравненность (однородность партии семян, но размеру и массе 1000 зёрен) семян отражает соответствие их одной какой-то фракции или их смеси. Определения проводятся в трёх — четырёх повторностях с необходимым объёмом выборки на специальном наборе лабораторных решёт различных размеров и торционных весах, позволяющих определить массу одной зерновки. Если коэффициент варьирования (cv %) семян превышает 23…35% относительно среднего, то такую партию необходимо дополнительно фракционировать и высевать дифференцированной нормой высева (Ю. Ларионов и др., 1992). Длина ростка, длина колеоптиля, длина зародышевых корешков и их число определяется у 50…60 проростков на 9…10 день проращивания в термостате при температуре 18…20 °С в рулонах фильтрованной бумаги, путём измерения линейкой этих органов с точностью до 1 мм и подсчёта числа корешков. После измерения находится средняя величина этих органов и коэффициент варьирования. Если коэффициент варьирования величины органа выше 25…30%, то урожайный потенциал партии семян рассчитанный с помощью уравнения регрессии, по данному признаку снижается на 5…10% в сравнении с расчётами. Вычисляется при этом анализе группа проростков в процентах с длиной колеоптиля меньше 3 см, как дефектных. Так как, несмотря на то, что они имеют росток и корешок, но не развитый колеоптиль не сможет вывести росток (зародышевый лист) на поверхность почвы. Средняя длина колеоптиля служит биологическим критерием глубины заделки семян в почву, при более глубокой их заделке резко снижается полевая всхожесть. Длина ростка зародышевых корешков используется для определения коэффициента симметричности их роста. Нарушение законов симметрии ведёт к снижению урожая. Эти нарушения связаны с условиями формирования зачатков этих органов на материнском растении, а путём определения сроков посева на основании коэффициента эти недостатки могут быть исправлены и снижение урожая не произойдут.

Если коэффициент меньше единицы (0,7…0,8), то такие семена необходимо высевать сравнительно поздно в хорошо прогретую почву, а если больше единицы (1,1…1,3), то посев семян необходимо провести рано. При коэффициенте близком к единице посев осуществляется в оптимальные сроки данного сорта, культуры в конкретной агроэкологической зоне, хозяйстве (Ю.С. Ларионов, Л. М. Ларионова, В. А. Савельев, 1998).

Число зародышевых корешков у проростков свидетельствует об их способности максимально использовать влагу и элементы питания в начальный период роста и развития растений, что особенно важно при интенсивных технологиях возделывания сортов зерновых культур. Это является одним из признаков для обоснования рекомендации возделывания данной партии сортовых семян по интенсивной технологии.

Число проростков, взошедших с глубины заделки семян 3 см, 5 см и 8 см определяется в специальных установках, сконструированных на кафедре Семеноводства, то есть в условиях максимально приближённым к полевым. Эти установки дают возможность определять количество всходов в процентах при посеве семян данной партии на 3 см, 5 см, 8 см. На основании этих данных агроном будет точно знать какое количество всходов появится в поле, если оно будет заделывать сортовые семена этой партии на 3 см, 5 см, 8 см и вносить соответствующие коррективы в технологию предпосевной подготовки почвы, посев и норму высева семян в связи с конкретно складывающимися почвенно-климатическими и агроэкологическими условиями поля хозяйства.

На основании этого анализа делается заключение об урожайном потенциале партии семян на различных агротехнических фонах или выбраковка, то есть целесообразность её использования для посева, если количество проростков, взошедших с глубины 5 см, не превышает 60%.

Инфицированность семян грибами рода Fusarium и Gelmintosporium и другими проводится одновременно с анализом на лабораторную всхожесть и энер-гию прорастания, которые проводятся согласно ГОСТа 12 038;91. Определения производятся на 3−4 сутки проращивания семян зерновых культур в рулонах фильтрованной бумаги, когда одновременно со съёмкой энергии прорастания (проклюнувшихся семян) определяется количество семян, заросших мицелиями грибов Fusarium, Gelmintosporium, Alternaria, Penicillium и другие.

Далее проводится расчёт в процентах общей инфицированности семян, в том числе и гельминтоспориозно-фузариозной инфекцией.

По результатам выше приведённых анализов и расчётов агрономы хозяйств получают биологически обоснованную информацию об урожайном потенциале каждой партии семян на двух фонах возделывания — экстенсивном и интенсивном; о сроках посева — ранний, поздний, оптимальный; о глубине заделки семян; о норме высева; выравненности; необходимости протравливания, а также о целесообразности дальнейшего использования их на семена, на фуражные или продовольственные цели. Подробную информацию о семенах до посева не может дать ни одна контрольно-семенная лаборатория мира.

3.4 Методика проведения полевого опыта

Полевой опыт в 2003 году закладывался на опытном поле Института Агроэкологии на делянках 2 м² в трёх повторностях, схема опыта блочная. Срок посева и норма высева устанавливались на основании анализа степени развития органов проростка и их соотношения. Если соотношение длины ростка к длине корешка меньше 0,8, то посев таких семян проводился в ранние сроки, если больше 1,1, то в поздние, при соотношении этих органов в интервале 0,9−1,1, то есть близко к единице — в оптимальный срок. Глубина заделки семян соответствовала средней длине колеоптиля.

В наблюдения и учёты опытов входили фенологические наблюдения в период роста и развития, проводимые по следующей фазам; всходы, кущение — выход в трубку, колошение, восковая спелость. Вёлся подсчёт в трёх местах на делянке, на учётных площадках с последующим подсчётом густоты стеблестоя и выживаемости. Учитывалась высота растений, длина колоса, число колосков и другие показатели продуктивности. Определялась площадь флагового листа путём измерения его длины и ширины по А. Ничипоровичу (1961). А также определяли сосущую силу листьев.

Уборка осуществлялась методом сплошного обмолота с определением биологической урожайности с делянки (П. Горин, 1976).Урожайность зерна определялась по пересчётам на 14%-ную влажность. Проводили анализ зерна с определением массы 1000 зёрен, натурной массы, стекловидности, количества и качества клейковины. Статистическая обработка экспериментальных данных осуществлялась по Б. А. Доспехову (1984).

3.5 Агротехника и схема опыта

Агротехника в опыте являлась общепринятой для зерновых культур лесостепной зоны Челябинской области. Предшественник — пар.

Основная обработка — зяблевая отвальная вспашка на глубину 23…25 см плугом ПЛН-3−35. Весенняя обработка включала в себя ранневесеннее боронование почв для закрытия влаги боронами ЗБЗС-1,0 в два следа. Затем проводилась предпосевная культивация с боронованием культиватором КПС-4 и боронами ЗБЗС-1,0.

За 2…3 дня до посева проводилась разбивка делянки согласно схеме опы-тов. Площадь одной делянки 2 м². Посев производился ручной сеялкой, посев рядовой, норма высева 4,5 млн. всхожих зёрен на гектар (450 всхожих зёрен на 1 м²). Посев осуществлён 20 мая 2003 года.

В процессе вегетации растений делали прополку сорной растительности вручную.

Уборка проводилась в фазу полной спелости.

План опытов:

I II III

Варианты опыта:

1 Контроль

2 Электромагнит

3 Рифтал совместно с электромагнитом

4 Гуми-М совместно с электромагнитом

I, II, III — повторности

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Эффективность действия электромагнитного поля (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами Гуми-М и Рифтал на развитие органов проростка, посевные и урожайные свойства семян яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59

Оценка посевных и урожайных свойств партии семян яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59, взятой для исследований, показала, что они относятся к Ш классу посевного стандарта. Обработка семян перед посевом электромагнитным полем в сочетании с препаратами Рифтал и Гуми-М привела к увеличению всхожести и энергии прорастания. Наибольшее увеличение всхожести по сравнению с контролем наблюдается в варианте с ЭМП и составляет 4,2%. В варианте Рифтал совместно с ЭМП всхожесть увеличилась на 3,5% по сравнению с контролем, а в варианте Гуми-М совместно с ЭМП — на 3,7% (таблица 3). При оценке органов проростков семян наблюдается стимулирующее действие ЭМП на длину корешка, длину колеоптиля, число корешков; длина же ростка несколько снижается по сравнению с контролем, особенно в вариантах с росторегулирующими препаратами.

Оценка способности семян давать всходы с различной глубины показала, что сила роста по глубинам увеличилась в случае обработки ЭМП. Так, на глубине 3 см сила роста семян увеличилась на 5%, на глубине 5 см — на 11%, а на глубине 8 см — на 14,4%.

В среднем во всех вариантах по этому важному показателю наблюдается стабильное увеличение силы роста на 6% при предпосевной обработке семян ЭМП совместно с Рифталом и ЭМП совместно с Гуми-М и на 10% при обработке в ЭМП (таблица 3).

Влияние ЭМП на рост органов проростка, на силу роста, энергию прорастания и всхожесть семян показывает, что оно улучшает посевные и урожайные свойства. Причём наилучший результат по сравнению с контролем наблюдается в варианте с ЭМП.

Таблица 3 — Влияние предпосевной обработки низкочастотным электромагнитным полем (ЭМП) совместно с росторегулирующими препаратами на посевные и урожайные свойства семян яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59 (2003 год) Всхожесть: НСР0,5 -1,23 Сила роста: на глубине 5 см НСР0,5 — 1,82; на глубине 8 см НСР0,5 — 3,19

4.2 Влияние действия электромагнитного поля (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами Рифтал и Гуми-М на ростовые процессы вегетирующих растений

Для проверки лабораторного прогноза урожайного потенциала исследуемой партии семян были проведены эксперименты в условиях опытного поля Института Агроэкологии.

Полученные данные полевой всхожести высеянных семян показали, что обработка ЭМП повысила её на 8,8%, Рифталом совместно с ЭМП — на 2,8%, а Гуми-М совместно с ЭМП — на 2,1% (таблица 4). Это свидетельствует о достаточно высокой эффективности влияния электромагнитного облучения на повышение посевных свойств семян.

Результаты исследований показали, что вегетирующие растения, выросшие из семян, обработанных ЭМП, характеризуются увеличением длины по сравнению с контрольным вариантом, в том числе и в вариантах с биопрепаратами. При этом наиболее резкие различия в темпах роста растений наблюдается в вариантах Рифтал совместно с ЭМП и Гуми-М совместно с ЭМП. У вегетирующих растений под действием ЭМП наблюдалось увеличение площади трёх верхних листьев как в первом, так и во втором измерениях. Причём при первом измерении в вариантах ЭМП, Гуми-М совместно с ЭМП площадь по отношению к контролю увеличивалась больше, чем в варианте Рифтал совместно с ЭМП; прирост составлял 6 см². При втором измерении наибольший прирост по сравнению с контролем наблюдается в варианте Рифтал совместно с ЭМП и составляет 6,6 см ² (таблица 4). По остальным вариантам площадь листьев также увеличилась по сравнению с контролем.

Увеличение площади верхних листьев согласно современным теоретическим основам продуктивности зерновых культур, должно отразиться на урожайности сорта Эритроспермум 59.

Таблица 4 — Измерение биометрических показателей растений пшеницы сорта Эритроспермум 59 под влиянием низкочастотного электромагнитного поля (ЭМП) совместно с биостимуляторами Полевая всхожесть: НСР0,5 — 2,48 Число колосков в колосе (II измерение): НСР0,5 — 0,57

4.3 Влияние действия электромагнитного поля (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами Рифтал и Гуми-М на элементы продуктивности, урожайность яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59

Проверка в полевых условиях влияния предпосевной обработки семян III класса посевного стандарта яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59 показала, что обработка ЭМП положительно влияет не только на ростовые процессы, но и на элементы продуктивности и урожайность пшеницы.

Учёт количества продуктивных стеблей перед уборкой показал, что их число на 1 м² существенно увеличивается в вариантах с предпосевной обработкой ЭМП совместно с росторегулирующими препаратами семенного материала (таблица 5). Так, в варианте с ЭМП количество продуктивных стеблей на 1 м² увеличилось на 17 штук, в варианте Рифтал совместно с ЭМП — на 27 штук, в варианте Гуми-М совместно с ЭМП — на 33 штуки по сравнению с контрольным вариантом.

Обработка семян ЭМП совместно с биостимуляторами повлияло на длину растения, длину колоса, число колосков, увеличив их по сравнению с контролем. При этом превышение по длине растения составило в варианте с ЭМП от 2,0 до 4,5 см, а по длине колоса — от 0,5 до 0,9 см по сравнению с контролем (таблица 5).

Из элементов продуктивности формируется урожайность яровой пшеницы, поэтому следует обратить внимание на массу зёрен с колоса, которая во многом отражает и объясняет влияние ЭМП и росторегулирующих препаратов на реализацию урожайного потенциала семян яровой пшеницы. Масса зёрен с колоса по всем вариантам увеличивалась по сравнению с контролем. Существенного влияния на соотношение зерна к соломе обработка не оказывает, кроме варианта Рифтал совместно с ЭМП, где этот показатель увеличивается на 1,1% в сравнении с контролем.

Результаты анализов, представленные в таблице 5 показали, что за счёт увеличения элементов продуктивности получена достоверная прибавка урожайности зерна. Наибольшая прибавка наблюдалась в варианте Рифтал совместно с ЭМП и составила 0,31 т/га по сравнению с контрольным вариантом.

Необходимо отметить стабильный положительный эффект действия ЭМП в повышении урожайности яровой пшеницы.

Таблица 5 — Влияние предпосевной обработки семян пшеницы низкочастотным электромагнитным полем (ЭМП) совместно с биостимуляторами на урожайность и элементы продуктивности (2003 год)

Количество продуктивных стеблей: НСР0,5 — 7,45

Урожайность: НСР0,5 — 0,11

Масса зёрен с одного колоса: НСР0,5 — 0,04

4.4 Влияние электромагнитного поля (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами Рифтал и Гуми-М на качество зерна яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59

Наряду с повышением урожайности немаловажным в сельскохозяйственной практике является вопрос о качестве получаемой продукции. Поэтому были определены некоторые показатели качества зерна пшеницы: стекловидность, клейковина, натурная масса, масса 1000 зёрен.

Во всех вариантах наблюдается увеличение процента стекловидности зерна по отношению к контрольному варианту (таблица 6). Масса 1000 зёрен также повышается во всех вариантах по отношению к контрольному. Натурная масса зерна повышается во всех вариантах в сравнении с контролем. В варианте Рифтал совместно с ЭМП она достигает наибольшего значения и составляет 720 г/л, в вариантах с ЭМП и Гуми-М совместно с ЭМП — увеличивается несколько меньше. Процентное содержание клейковины увеличивается по всем вариантам в сравнении с контрольным. Качество клейковины отвечает II группе по содержанию клейковины и её качеству, а зерно относится к III классу по стандарту.

Таблица 6 — Влияние низкочастотного электромагнитного поля (ЭМП) совместно с биостимуляторами на качество зерна яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59 (2003 год)

5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В СОЧЕТАНИИ С ПРЕПАРАТАМИ РИФТАЛ И ГУМИ-М

Сельское хозяйство — самая обширная и неизменно важная отрасль народного хозяйства. В настоящее время снизились капитальные вложения на развитие сельского хозяйства. Резкое увеличение диспаритета цен на сельскохозяйственную продукцию промышленных предприятий явилось дестабилизирующим фактором и способствовало снижению рентабельности сельскохозяйственных предприятий, спаду объёмов производства продукции. Наряду с этим происходит постоянный рост цен на ГСМ, что привело к необходимости сокращения некоторых агротехнических мероприятий в системе обработки почвы. В связи с этим происходит снижение урожайности сельскохозяйственных культур, повысить которое возможно за счёт применения химических средств (пестицидов, минеральных и органических удобрений, биологически активных препаратов).

В исследованиях использовалась обработка электромагнитным полем и росторегулирующие препараты Рифтал и Гуми-М, способствующие повышению качества семян и соответственно росту урожайности яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59, что в конечном итоге ведёт к увеличению валового сбора зерна и повышению экономической эффективности производства продукции. Оценка экономической эффективности применения электромагнитного поля и биопрепаратов на пшенице проводилась по следующим показателям: чистый доход с одного га, рентабельность продукции, затраты труда на 1 т продукции, себестоимость продукции.

Исходные данные для расчёта этих показателей приведены в таблице 7, а результаты расчётов — в таблице 8. Себестоимость © рассчитывается как отношение прямых затрат (ПЗ) к валовому сбору (ВС) продукции (Р.А. Иванух, М. М. Пантелейчук, 1998).

С=ПЗ/ВС (1)

Чистый доход (ЧД) определяется как разница между валовой стоимостью продукции и прямыми затратами и расчитывается по следующей формуле:

ЧД=ВП-ПЗ (2)

Рентабельность (Р) производства рассчитывается как отношение чистого дохода (ЧД) к прямым производственным затратам, выраженное в процентах (А.М. Емельянов, 1982):

Р = (ЧД / ПЗ)*100% (3)

Таблица 7 — Оценка экономической эффективности действия электромагнитного поля (ЭМП) в сочетании с росторегулирующими препаратами на продуктивность яровой пшеницы

При обработке семян яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59 электромагнитным облучением наблюдается увеличение урожайности по сравнению с контрольным вариантом. В вариантах с ЭМП и Гуми-М совместно с ЭМП урожайность увеличилась на 15%, а в варианте Рифтал совместно с ЭМП — на 20%. При этом производственные затраты на 1 га увеличились в вариантах с ЭМП и Гуми-М совместно с ЭМП на 1,1%, а в варианте Рифтал с электромагнитом — на 1,4%, что связано с уборкой дополнительного урожая. Трудовые затраты по всем вариантам увеличились на 7…10% по сравнению с контрольным. Незначительное увеличение затрат при существенной прибавке урожая привело к снижению себестоимости полученной продукции на 233 рубля в варианте Рифтал совместно с ЭМП и на 183 рубля в вариантах ЭМП и Гуми-М совместно с ЭМП. Из-за снижения себестоимости произошел рост чистого дохода на 38% в варианте с Рифталом и 29% в двух других вариантах по сравнению с контролем. Рентабельность продукции также возрастает. В варианте Рифтал совместно с ЭМП она повысилась на 37%, а в вариантах ЭМП и Гуми-М с электромагнитом — на 28% в сравнении с контрольным.

В целом произведённый экономический анализ показывает, что предпосевная обработка семян пшеницы сорта Эритроспермум 59 электромагнитным полем даёт положительный эффект. Причём наибольшая эффективность достигается при сочетании действия электромагнита со стимулятором роста Рифтал в концентрации 3 г/т семян.

6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

6.1 Охрана труда

6.1.1 Безопасность работ при использовании агрохимикатов

В сельском хозяйстве применяется множество химических веществ, так называемых агрохимикатов — минеральные удобрения, средства борьбы с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. Относятся к ним и биологически активные вещества, стимулирующие или затормаживающие развитие отдельных органов или растения в целом. Все эти химические вещества, проникая в организм человека, даже в относительно небольших количествах вызывают в нём различные нарушения нормальной жизнедеятельности и относятся к промышленным ядам (B.C. Шкрабак, Г. К. Казлаускас, 1989).

Ядовитые и агрессивные вещества, в зависимости от способа и свойств отдельных химикатов, могут попасть в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожу.

Попавшие в организм человека вредные вещества нарушают психофизиологические функции, приводя к хроническим или острым отравлениям, которые могут закончиться смертельным исходом. Попадают агрохимикаты в организм при их транспортировке, хранении и использовании (протравливание, опрыскивание, фумигации, разбрасывании, создании аэрозольных туманов), а также в результате накопления их в растениях, почве, воде, воздухе и распада под действием микроорганизмов, света, химических реакций.

При применении агрохимикатов необходимо соблюдать большую осторожность, правильно и своевременно пользоваться индивидуальными средствами защиты.

Для уменьшения контакта работающего с агрохимикатами необходимо по возможности механизировать все работы по опрыскиванию опыливанию растений, протравливанию семян, а также по приготовлению рабочих растворов, эмульсий, суспензий.

Места работы с химическими веществами обеспечивают аптечками с набором необходимых медикаментов, а также умывальниками с мылом и чистыми полотенцами.

При работе с агрохимикатами строго запрещается принимать пищу, курить и пользоваться открытым огнём. С агрохимикатами в растениеводстве работают под непосредственным руководством агрономов.

6.1.2 Оказание первой помощи при несчастных случаях

Первая помощь при отравлениях включает мероприятия, осуществляемые самими работающими (самопомощь и взаимопомощь), и специальные меры, выполняемые медицинскими работниками. При отравлениях доврачебную помощь оказывают немедленно в полевых условиях, то есть до прибытия врача.

Если человек отравился в результате вдыхания паров или пыли токсичных веществ, пострадавшего удаляют из отравленной зоны, выносят на свежий воздух и освобождают от одежды, загрязнённой химическим веществом. В холодное время года пострадавшего укрывают одеялом, а к ногам подкладывают грелку или бутылку с горячей водой и немедленно вызывают врача. Если препарат попал на кожу (работавший не пользовался спецодеждой или неаккуратно её носил), его смывают струёй воды или осторожно снимают ватным тампоном, не размазывая по поверхности кожи, затем обмывают водой.

В случае попадания химикатов на слизистую оболочку глаз (при неосторожной работе без защитных очков) их промывают небольшим количеством воды или 2%-ным раствором питьевой соды.

При отравлениях через желудочно-кишечный тракт (курение, приём пищи загрязнёнными руками) пострадавший должен выпить несколько стаканов тёплой воды и вызвать рвоту. Это следует повторить два — три раза до полного удаления препарата из желудка. После этого пострадавшему дают принять активированный уголь, разведённый в воде и затем солевое слабительное.

Перечисленные меры принимают независимо от вида препарата, вызвавшего отравление. Если известен препарат или выявлены отдельные признаки отравления, принимают ряд специальных дополнительных мер.

Таким образом, все химические вещества, используемые в сельском хозяйстве той или иной степени токсичны, и неправильное хранение, ошибочный отпуск одного препарата вместо другого, нарушение агротехники при применении могут не только снизить эффективность препарата, но и вызвать гибель урожая, отравление людей и животных.

Соблюдение работающими правил техники безопасности, умелое обращение с химическими веществами исключают случаи травматизма на производстве и профессиональные заболевания.

6.2 Охрана природы

6.2.1 Охрана земли при возделывании яровых культур Охрана природы, бережное, хозяйственное отношение к ней, сохранение красоты и богатства — благородное предназначение. Идеи охраны природы должны быть составной частью мировоззрения каждого человека, а практическая деятельность в решении задач, но охране природы — постоянной обязанностью специалиста любой профессии.

При возделывании сельскохозяйственных культур, в том числе и яровой пшеницы, необходимо уделять особое внимание охране почв. Антропогенное разрушение, или деградация почв возникает вследствие ошибок в хозяйственной деятельности человека. Проявляются эти явления в физическом уничтожении верхних плодородных горизонтов почв, в загрязнении почв токсическими веществами, что ведет к резкому (в течение нескольких лет) снижению продуктивности почв и снижению урожаев. Это ветровая и водная эрозия почв, вторичное засоление орошаемых почв. Уплотнение почв в результате нагрузок техники, истощение почв в результате нерационального их использования и т. д.

Современное сельское хозяйство при возделывании, в частности, яровой пшеницы широко использует удобрения и пестициды для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями. В результате этого происходит «преднамеренное» рассеяние в природной среде целого ряда химических элементов и соединений, что не может не отразиться на её состоянии и приводит к нарушению круговорота веществ. Неблагоприятные изменения почвенного покрова связаны с широким применением в сельскохозяйственной практике пестицидов.

Стойкие ядохимикаты, такие как хлорорганические соединения, включаются в природные процессы миграции и круговорота веществ. Эти вещества вместе с водным, стоком выносятся с полей в pеки и озёра, накапливаются в донных отложениях, поступают в воды Мирового океана. Но самое главное они включаются в экологические цепочки, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных и птиц, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека. Загрязнённость почвы пестицидами в немалой степени зависит оттого, как их применяют и хранят. Химия, словно джин, которого полностью выпускать из бутылки опасно. Необходимо строжайшее соблюдение правил использования средств защиты растений, так как при неумелом обращении с химическими веществами они из союзника превращаются в жестокого врага.

Нужно искать пути преодоления кризиса, порождённого применением средств защиты растений, например, выводить больше сортов, которые были бы устойчивы к вредителям, вводить в естественные популяции насекомыхвредителей, генетически модифицированных насекомых, например, стерильных самцов. Другим обещающим направлением является создание бактериальных и вирусных препаратов селективного действия для насекомых — вредителей. И наконец, внедрять пестициды третьего поколения — высокоизбирательные препараты из числа гормонов, антигормонов и других веществ, способных действовать на биохимические системы определённых видов насекомых и не оказывать ощутимого действия на другие виды насекомых или иные организмы. Применение удобрений должно быть в соответствии с рекомендациями, которые разрабатываются применительно к конкретным почвенною — климатическим условиям. В связи с возросшим применением азотных удобрений контролировать содержание нитратов в почвах и растительной продукции (А.Г. Банников, А. А. Вакулина, А. И. Рустамов, 1996).

Одним из лучших предшественников яровой пшеницы считается чистый пар. Как же чувствует себя почва в этом непривычном для себя состоянии? Пар решает одновременно несколько задач. Во-первых, он накапливает воду в почве, которая в следующем году используется растениями для производства урожая. Во-вторых, пар накапливает питательные вещества, в особенности азот. В-третьих, он позволяет бороться с сорняками. И, наконец, в-четвёртых, в паровом поле заметно снижается численность фитопатологических организмов (И.Р. Голубев и др., 1985).

И всё-таки пар — это искусственный приём агротехники, не имеющий аналогов в природе. Обнажение почвы в течение вегетационного периода имеет и свои отрицательные последствия. В степных и лесостепных условиях весной часто выпадает мало осадков, и верхний слой почвы пересыхает. Сильные ветры, часто господствующие в эти периоды. Могут поднять высохшую пыль в воздух и перенести её на большие расстояния, иногда даже на 400 километров.

Поэтому сейчас многие учёные и агрономы рекомендуют применять не отвальную вспашку, а глубокое рыхление с оставлением стерни зерновых культур для задержания снега и скрепления почвенного слоя.

Многоразовые вспашки земель делают почву беззащитной перед природными силами (ветрами, весенними паводками), в результате происходит ветровая и водная эрозия почвы, её засоление. Защита почв от эрозии неотделима от проблемы повышения их плодородия и охраны природы. К основным почвозащитным мероприятиям можно отнести вспашку поперёк склонов, безотвальная вспашка или вспашка плугами с глубоко рыхлящими рабочими органами, посев стерневыми сеялками поперёк склонов, создание кулис на паровых полях, позднеосеннее щелевание многолетних трав. Это способствует лучшему поглощению поверхностного стока. А также создание защитных, водорегулирующих, прибалочных и лесных приовражных полос, лесных насаждений по балкам и оврагам, приводить выполаживание оврагов и промоин (В.Я. Акимов и др., 1988).

Использование тяжёлых тракторов и другой сельскохозяйственной техники вызывает уплотнение почв, разрушение их структуры, ухудшение аэрации, пищевого и водного режимов, угнетение микрорельефа поля, усиление поверхностного стока и водной эрозии почв. Помимо этого уплотняющее действие машин способствует увеличению удельного сопротивления почвообрабатывающих орудий при последующих обработках.

Образуемые на полях колеи оказывают влияние на качество обработки почв, глубину заделки семян и вызывают снижение полевой всхожести, пестроту фаз развития растений, их неодновременное созревание, и в результате уменьшается урожай и ухудшается его качество.

Для снижения отрицательных нагрузок техники на почву проводят совмещение технологических операций и сокращают их число, внедряют методы минимальной обработки, разрабатывают для определённых зон системы сельскохозяйственной техники. Необходимо разрабатывать маршруты движения машин и установить контроль за их соблюдением. Увеличение нормы удобрений на поворотных полосах уменьшает негативное влияние техники на почву. Следует так же иметь в виду, что количество, обратно пропорционально размерам участков полей, следовательно, необходимо укрупнять поля севооборотов (С.С. Сдобников, 1989).

К почвозащитным мероприятиям так же можно отнести защиту её от истощения. Вынос питательных веществ из почвы с урожаем — неизбежный и постоянный процесс. Поскольку сельскохозяйственные культуры потребляют питательные вещества в разных пропорциях, то неоднократное высевание культур на одном и том же участке земли, прежде всего, истощает запасы того вещества, в котором данное растение больше всего нуждается. Севооборот ведёт к более равномерному изъятию питательных веществ и, следовательно, продлевает плодородие почвы, но в конечном итоге, почва истощается. Бороться с этим можно путём внесения минеральных и органических удобрений. Более того, внесение удобрений не только предотвращает истощение почвы, но и значительно увеличивает её плодородие.

Однако чрезмерное насыщение минеральными удобрениями может «умертвить», как бы забальзамировать почву. Поэтому нужно соблюдать нормы внесения удобрений. Ещё одним из приёмов повышения плодородия почв служит посев бобовых культур, которые насыщают её азотом.

Таким образом, ясно, что выше перечисленные глобальные процессы, происходящие в почве — это в первую очередь удар по биосфере, а значит и по человеку. В свою очередь от деятельности человека в значительной мере зависит решение этих проблем (Л.О. Карпачевский, 1989).

6.2.2 Экологическая безопасность применения регуляторов роста на зерновых культурах Большинство регуляторов роста растений, применяемых в качестве средств управления биологическими процессами в целях повышения устойчивости зерновых культур, относятся к соединениям достаточно токсичным. В связи с этим к регуляторам роста растений предъявляют такие же требования, как и к пестицидам. Обработку растений регуляторами роста иногда проводят незадолго до уборки урожая, поэтому безопасность их применения должна быть гарантирована (Д.Л. Никелл, 1984).

В нашей стране в практических целях можно применять только те регуляторы роста растений, которые прошли государственные испытания, токсиколого-гигиеническую оценку и включены в «Список химических и биологических средств борьбы с вредителями, сорняками и регуляторами роста растений, разрешенных для применения в сельском хозяйстве». Препараты можно использовать только на тех культурах, для которых они рекомендованы, при соблюдении инструкции по применению, регламентов, мер безопасности и наличии метода определения остаточных количеств в получаемой продукции и объектах окружающей среды.

При строгом соблюдении регламента применения препаратов зерно с обрабатываемых участков обычно не содержит их остатков или они меньше максимально допустимого уровня.

Регуляторы роста растений относятся к биологически активным веществам. Биологическое действие многих из них связано с изменением гормонального статуса растений. Поэтому применяемые препараты в зависимости от доз, состояния растений и клеток могут оказывать как положительное, так и отрицательное (например, мутогенное) действие (Е.А. Стефанович, 1990). Исследованы закономерности функционирования почвенных микробных сообществ при применении композиций регуляторов роста растений с фунгицидами. Показано, что новые регуляторы роста растений, созданные в ИБНХ НАИ Украины положительно влияют на ростовые характеристики природных ассоциаций почвенных микроорганизмов. А также стимулируются процессы гумусообразования, повышается антибиотическая активность почвы. Регуляторы роста растений в составе защитно-стимулирующих композиций снимают токсическое действие фунгицидов на микробные сообщества, способствуют увеличению урожайности сельскохозяйственных культур, повышение качества продукции (И.А. Кудрявцев. 1999).

Регуляторы роста широкого спектра действия Рифтал, Триман-1, Гуми-М, Тетран, Рост-3 наряду с повышением урожайности и качества продукции обеспечивают значительное увеличение роста и повышение активности в ризосфере растений аграрно-полезных микроорганизмов — азотфиксирующих, фосфатомобилизирующих, гумусообразующих и продуцентов биологически активных веществ; повышение устойчивости растений к фитозаболеваниям; хемопротекторное воздействие, смягчая негативное действие на растения гербицидов; снижение содержания нитратов в растениеводческой продукции; стимуляцию более мощной корневой системы, повышение её поглотительной способности; ежегодное дополнительное обогащение пахотного слоя растительными остатками — органическим веществом, важным фактором гумусообразования (П.Г. Дульнев и др., 1999).

Помимо этого были получены положительные результаты на повышение адаптационных способностей растений ячменя к воздействию отрицательного абиотического фактора окружающей среды — кислотных дождей при обработке Эпином, опыты проводились Курским Государственным Университетом в лабораторных условиях (1999). Выявлено влияние эндогенных регуляторов роста и некоторых их синтетических аналогов на митотическую активность клеток, изменение хромосом, на активность генетического аппарата и белоксинтезирующие системы, а следовательно, и на хозяйственные свойства растений. Поэтому в решении проблем экологически безопасного применения регуляторов роста важное место должно уделяться оценке генетического риска на этапе государственного испытания. Работы в этом направлении развёрнуты в ТСХА, где также изучали степень наследования хромосомных нарушений у растений под действием регуляторов роста (В.М. Ковалёв, 1997). Эти исследования указывают на необходимость оценки цитогенетического действия перспективных, а также уже применяемых в производстве регуляторов роста в целях сохранения генофонда растений. Препараты, вызывающие нарушения в хромосомах, должны быть исключены из использования в семеноводстве.

Электромагнитные поля оказывают воздействие на насекомых, рыб, растения, животных и человека. Одними из самых чувствительных к этому воздействию являются рыбы. Длительное воздействие электромагнитных полей высоких частот приводит к угнетению и гибели живого. Поэтому нельзя, чтобы живые организмы долгое время находились в зоне действия электростатических полей. Большие дозы высокочастотных излучений могут привести к негативным последствиям, в то время как кратковременное воздействие электромагнитных полей с малыми дозами оказывает стимулирующее воздействие на организмы. В данном опыте применялось непродолжительное воздействие низкочастотного магнитного поля, что исключает негативное влияние на окружающую среду.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Предпосевная обработка семян яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59 электромагнитным полем совместно с росторегулирующими препаратами Рифтал и Гуми-М положительно влияет на её рост и продуктивность.

2. Наибольший прирост урожайности наблюдается при обработке электромагнитным полем совместно с препаратом Рифтал.

3. Влияние на продуктивность яровой пшеницы обусловлено увеличением энергии и всхожести семян, а также окореняемости проростков; в процессе вегетации — увеличением площади первого и второго верхних листьев.

4. Электромагнитное поле положительно повлияло на урожайность яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59 как в отдельном варианте, так и в сочетаниях с росторегулирующими препаратами Рифтал, Гуми-М.

5. Экономическая оценка применения электромагнитного поля показала, что его использование даёт наибольшую прибавку урожайности, снижает себестоимость продукции, повышая эффективность возделывания яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59. Особенно это заметно в варианте Рифтал совместно с электромагнитным полем.

По результатам исследований можно рекомендовать провести производственное испытание предпосевной обработки семян электромагнитным полем в сочетании с препаратом Рифтал в дозе 3 г/т для повышения продуктивности яровой пшеницы сорта Эритроспермум 59.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адерихин П. Т., Беляев А. В. Необменный калий в почвах Центрально-Чернозёмных областей // Некоторые вопросы почвоведения и агрохимии. — Воронеж, 1970.

2. Акимов В. Я., Вакулин А. А, Духнов В. К. Борьба с эрозией почв. — М.: Агро;

промиздат, 1988. — 116 с.

3. Антипина Л. П. Подвижный фосфор в почвах Западной Сибири // Химизация сельского хозяйства. 1988. № 4.

4. Басков Ю. А. Новый антистрессовый препарат цитокинетического типа действия // Регуляторы роста растений. — Л.: ВИР, 1989. С.42−45.

5. Батыгина Т. Б. Хлебное зерно (атлас). — Л.: Наука, 1987.-102 с.

6. Банников А. Г., Вакулина А. А., Рустамов А. И. Основы экологии и охрана окружающей среды. М.: Колос, 1996. -295 с.

7. Голубев И. Р., Новиков Ю. В. Окружающая среда и её охрана. — М.: Просвещение, 1985. — 87 с.

8. Горин П. Практикум по селекции и семеноводству. — М.: Колос, 1976. 136 с.

9. Дерфлинг К. Гормоны растений. — М.: Мир, 1985. — 303 с.

10. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. — М.: Колос, 1984. 351 с.

11. Дульнев П. Г. Давыдова O.Е. Экологические аспекты применения синтетических регуляторов роста растений с цитокининовой и ауксиновой активностью // Регуляторы роста и развития растений. — М.: МГАУ, 1999. с.290−291.

12.Дьяков В. М. Средства защиты растений на основе органического кремния // Регуляторы роста и развития растений.- М.: МГАУ, 1999. с.179−180.

13. Емельянов А. М. Экономика сельского хозяйства. — М.: Экономика, 1982. -388с.

14. Иванух Р. А., Пантелейчук М. М. Справочник экономических показателей сельского хозяйства. — Киев: Урожай, 1988. 215с.

15. Карпачевский Л. О. Жизнь почвы. — М.: Знание, 1989. — 206 с.

16.Кефели В. И., Коф Э. М., Власов П. В. Природный ингибитор — абсцизовая кислота.-М.: Наука, 1989. 184с.

17.Ковалёв В. И. Применение регуляторов роста растений для повышения устойчивости и продуктивности зерновых культур. — М.: Агропромиздат, 1992. -46 с.

18. В. Ковалёв В. И. Теоретические основы оптимизации формирования урожая. — М.: ТСХА, 1997.-284 с.

19.Козаченко А. А. Обоснование приёмов рационального использования, обработки и мелиорации земель сельскохозяйственного назначения Челябинской области. — Челябинск: ЧГАУ, 1999. — 107 с.

20.Кратенко В. П., Васецкая М. Н., Кобыльский Г. И., Чекмарёв В. В. Использование регуляторов роста растений в защите зерновых культур от грибных болезней // Регуляторы роста и развития растений. — М.: МГАУ, 1999. — с. 199−200.

21.Ларионов Ю. С., Ларионова Л. М. Влияние биологически активных веществ на реализацию генетического потенциала продуктивности сорта // Пути повышения эффективности сельскохозяйственного производства.: Сб. научн. тр.- Челябинск, 1998. — С. 65−69.

22.Ларионов Ю. С. Вопросы семеноводства зерновых культур (Некоторые аспекты теории и практики). — Курган, 1992. — 109 с.

23.Ларионов Ю. С., Ларионова Л. М., Савельев В. А. Способ определения срока посева семян зерновых культур. Патент № 2 101 904, 1998. — 4 с.

24.Муромцев Г. С. Регуляторы роста растений и урожай // Вестник сельскохо-зяйственной науки. 1984. № 7. — с. 75−83

25. Муромцев Г. С. Основы химической регуляции роста и продуктивности рас-тений.- М.: Наука, 1987. — 543 с.

26. Немченко В. В. Физиологически активные вещества и повышение адаптивных возможностей растений в условиях Зауралья // Регуляторы роста и развития растений. — М.: МГАУ, 1999. — с. 221−222.

27.Никелл Д. А. регуляторы роста растений. — М.: Колос, 1984. — 192 с.

28.Николаева М. Г. Роль фитогормонов в процессах созревания и прорастания семян // Рост и гормональная регуляция жизнедеятельности растений. — Иркутск, 1974. — 187с.

29.Ничипорович А. Методы фенологических наблюдений. — М.: Колос, 1961. -295с.

30.Оглезнева В. В. Зерновое хозяйство. — М.: Наука, 1984. — 40 с.

31.Ракитин Н. В. Химические регуляторы жизнедеятельности растений. — М.: Колос, 1983. — 243 с.

32.Романова А. В. Природные регуляторы роста и устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды // Повышение продуктивности и устойчивости зерновых культур. — Алма-Ата: 1983. — С. 49−53.

33.Сдобников С. С. Расширенное воспроизводство плодородия почв. — М.: Знание, 1989. — 201 с.

34.Середина В. П. Калий в автоморфных почвах на лесовидных суглинках: Автореф. дисс. канд. биол. наук., 1981.

35.Синявский И. В. Доступность фосфора растениям в зависимости от грануло-метрического состава и насыщенности фосфатной ёмкости почв // Совершенствование агротехники и технологии возделывания сельскохозяйственных культур: Сб. науч. тр./ - Челябинск: ЧГАУ, 1996.

36.Стефанович Е. А. Гигиеническая оценка ячменя и озимой ржи, выращенных по интенсивной технологии с применением регуляторов роста: Автореф. дис. Канд. мед. наук.; 1990. — 22 с.

37.Творус У. К., Балина Н. В. Защитное действие картолина на растение ячменя при засухе // Физиология растений. 1987. № 34. С.1006−1011.

38.Трифонова М. Ф., Бляндур О. В., Соловьёв А. М. Физические факторы в растениеводстве. — М.: Колос, 1998. — 352 с.

39.Хохлова В. А., Нойман Д. Влияние ретардантов на повышение зимостойкости растений. — М.: Наука, 1991. — 1021 с.

40. Шаповалов Л. В. Знакомтесь: агроэлектрификация! — М.: Колос, 1982. — 128 с.

41.Шевелуха B.C. Регуляторы роста растений. — М.: Агропромиздат 1990. — 185 с.

42.Шкрабак В. С., Казлаускас Г. К. Охрана труда. — М.: Агропромиздат, 1989. -509с.

43.Amen R.D. 1968 Bot. Rev.- с.1−31.

44.Andersen А.М. The interpretation of normal and abnormal seedlings in some cereals. Proc. Int/ Seed Test. Als., 16, с. 197−213, 1950.

45.Flemion F. 1933. Contrib. Boyce. Thomson Inst., 5(1), с. 143−159/

46.Hayward H.C. The structure of economic plants. Macmillan, New York, 1938.

47.Jhons. R.D. & Stoddart J.L., Departament of Botany, Universitity of California, Berkeley, USA and Welsh Plant Breeding station, Aberystwyth Wales. 198

48.Khan A.A. 1976. Am. J. Bot., с. 639.

49.Mendt W.Y., Tompson M.Y.// Poth Proc. Plant Growth Regul. Soc. Am. A. Modulation of Auxin action, 1983/ с.306−320/

50.Thomas Т.Н., National Vegetable Research station, Wellesbourne, Warwick, England, 1975.

51.Tolbert N.E. 1965. Physiol. Plant

52.Vegis A. 1964. Ann. Rev. Plant Physiol, с. 185−224.

53.Walton D.S., Departament of Botany and Forest Pathology State, University of New York. College of Environmental Science and Forestry, Syracuse, 1988.

54.Wellington P. S. Handbook for seedling evaluation Proceedings of the Intematioal seed testing Association, V.35.No.2, 1973.

55.Willemsen R., Rice T. 1972. Amer. Iourn. Bot., с. 248−257.