ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЧАСТОТОЙ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ ОТ 300 ДО 1000 ГЦ НА ПОДАВЛЕНИЕ ПАТОГЕННОЙ МИКОФЛОРЫ НА СЕМЕНАХ

Конторина Ирина Сергеевна

студентка агрономического факультета СтГАУ, г. Ставрополь

E-mail: 

Рубцова Елена Ивановна

научный руководитель, канд. техн. наук, доцент СтГАУ, г. Ставрополь

Одним из основных критериев получения высоких и стабильных урожаев являются посевные качества семян. Любой сорт способен полностью реализовать себя лишь при посеве качественным материалом.

Причина низких посевных качеств часто кроется в большой заселенности семян патогенной микофлорой. При посевах микофлора и развитие вслед за ней различных видов плесени часто приводят к ощутимым потерям. Появление плесени может быть вызвано как наличием почвенных грибков, так и грибковым заражением семян. Существует ряд методов борьбы с микофлорой перед посевами, но ни один из них не дает полной гарантии на успех.

Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур широко используются гербициды для уничтожения сорняков, предпосевная химическая обработка семян для уничтожения грибковых и бактериальных болезней.

В настоящее время важная роль отводится изучению альтернативных химическому методу приемов защиты сельскохозяйственных культур. По мнению многих специалистов [1; 3] перспективным является предпосевная обработка семян физическими факторами.

При обработке в электрических полях происходит очистка на 75—90 % семян от спор различных фитопатогенов и пыли, с удалением которой исчезает и микофлора [2; 4; 5]. В результате такого воздействия семена, некондиционные по головне, удается довести до нормы 3-го класса посевного стандарта. При этом разрушений головневых мешочков не отмечено. Кроме этого, обработка в электрическом поле зараженных фитопатогенами семян приводит к значительным изменениям темпов роста и развития возбудителей заболеваний, их токсинообразования и вирулентности.

В апреле-мае 2012 года учеными кафедры физики Ставропольского государственного аграрного университета проведены исследования по влиянию импульсного электрического поля на патогенную микофлору семян лука сорта Холцедон.

Экспериментально определена заселенность патогенной микофлорой семян лука сорта Холцедон. Обнаружены грибы родов Fusarium sp., Aspergillus sp., Penicillum sp., Rhizopus sp., Mucor sp., Alternaria sp. Особенно сильно семена лука сорта Холцедон были поражены Alternaria sp. — 48 %, Fusarium sp. — 36 %, Rhizopus sp. — 32 %, Mucor sp. — 27 %. Пораженность семян лука Aspergillus sp. составила 12 %, а Penicillum sp. — 4 % (рис. 1).

Рисунок 1 — Заселенность патогенной микофлорой семян лука сорта Холцедон

Результаты показали необходимость проведения опытов по подавлению патогенной микофлоры с использованием экологически чистых методов, к которым относится и обработка ИЭП.

В апреле семена лука сорта Холцедон обработали ИЭП с длительностью импульса 50 мкс, частотой следования импульсов от 300 до 1000 Гц, с шагом изменения частоты 100 Гц, экспозицией 3 с и временем отлежки 5 суток и вторая партия  обработана с экспозицией 10 с и времени отлежки 3 суток при прочих равных условиях.

Обработка семян лука сорта Холцедон импульсным электрическим полем (ИЭП) экспозицией 3 с и временем отлежки 3 суток позволила снизить заселенность патогенными грибами Fusarium sp. с 36 % на контрольных, не обработанных семенах до 8 %, при частоте следования импульсов 300 Гц; до 10 и 12 % при частотах 400 и 500 Гц, соответственно (рис. 2). Увеличение экспозиции до 10 с позволило при тех же частотах снизить заселенность семян грибом Fusarium sp. от 0 до 6 % соответственно при увеличении времени отлежки до 5 суток (рис. 3).

Рисунок 2 — Влияние обработки ИЭП длительностью импульса 50 мкс, экспозицией 3 с и временем отлежки 3 суток на зараженность семян лука сорта Холцедон грибом Fusarium sp.

Рисунок 3 — Влияние обработки ИЭП длительностью импульса 50 мкс, экспозицией 10 с и временем отлежки 5 суток на зараженность семян лука сорта Холцедон грибом Fusarium sp.

Снизить заселенность патогенными грибами Mucor sp. с 27 % на контрольных, не обработанных семенах до 0 %, удалось при частоте следования импульсов 300 Гц в обоих опытах. Дальнейшее увеличение частоты следования импульсов привело к росту заселенности патогенной микофлорой. При частотах близких к 1000 Гц процентное содержание патогенных грибов на обработанных семенах практически сравнялось с контролем.

Напротив, заселенность грибами Alternaria sp. удалось снизить с 48 % до 2 % только при экспозиции 10 с. Обработка семян лука сорта Холцедон экспозицией 3 с позволяет снизить заселенность патогенной микофлорой лишь до 14 %, что значительно по сравнению с контролем. Необходимо отметить, что ИЭП оказывает влияние на грибы рода Alternaria sp. при всех частотах, но при высоких частотах снижение заселенности происходит на 10—12 %.

Заселенность семян лука сорта Холцедон грибами рода Penicillum sp. составляет всего 4 %. Предпосевная обработка семян импульсами частотой следования импульсов позволяет полностью подавить развитие этого гриба. Обработка частотой следования импульсов 400 Гц снижает заселенность в половину. Дальнейшее увеличение частоты следования импульсов ИЭП не влияет на заселенность грибов рода Penicillum sp.

Заселенность семян лука сорта Холцедон грибом рода Aspergillus sp. в контрольном варианте составила 12 %. Полностью подавить патогенною микофлору удалось при экспозиции 10 с и частотой следования импульсов 300 Гц. Как и в остальных опытах, увеличение частоты следования не привело к значительному уменьшению заселенности грибом рода Aspergillus sp.

Заселенность семян грибом рода не удалось снизить в процентном соотношении до 0, но при экспозиции 3 с и частотой следования импульсов 300 Гц заселенность снижена на 22 % и составила 10 %, а обработка ИЭП экспозицией 10 с при такой же частоте следования снизила заселенность грибом Rhizopus sp. до 4 %.

Анализ полученных результатов показывает неоднозначную реакцию патогенных грибов на действие ИЭП. Обработка семян лука ИЭП с частотой следования импульсов от 300 до 1000 Гц показала, что наибольший эффект дают частоты от 300 до 500 Гц. Дальнейшее увеличение частоты следования ИЭП приводит к тому, что заселенность патогенной микофлорой либо снижается незначительно, либо не снижается совсем, не зависимо от того, какими являются остальные параметры. Снижает процент заселенности патогенных грибов и увеличение экспозиции, например, грибов Fusarium sp. при 10 с не остается совсем, а при 3 с снижается на 28 % по сравнению с необработанными семенами и составляет 8 %. Так же можно отметиь, что с продление времени отлежки заселенность патогенными грибами монотонно увеличивается.

Сопоставления данных, полученных разными исследователями, показывают, что предпосевная обработка электромагнитными полями в оптимальной для выбранного объекта дозе улучшает посевные качества семян, подавляет патогенную микофлору и при прочих равных условиях дает возможность получить более высокую урожайность, т. е. агроприем во многих случаях является высокоэффективным.

Из полученных результатов предпосевной обработки семян лука сорта Холцедон импульсным электрическим полем (ИЭП) с частотой следования импульса от 300 до 1000 Гц можно сделать следующие выводы:

• наиболее сильное воздействие на патогенную микофлору оказывают частоты от 300 до 500 Гц;
• обработка семян лука сорта Холцедон ИЭП экспозицией 3 с позволяет уничтожить грибы родов Mucor sp., Penicillum sp.;
• увеличение экспозиции всего на 7 с позволяет полностью уничтожить дополнительно и грибы родов Fusarium sp., Aspergillus sp.;
• с увеличением времени отлежки заселенность патогенными грибами монотонно увеличивается.

Список литературы:

1. Азарова Е.П. К механизму действия магнитного поля на семена / Е.П. Азарова, А.П. Салей // Пробл. Интродукции и экологии Центр. Черноземья. Воронеж, 1997. — С. 107—109.

2. Каменир Э.А. Комплексное применение электрических полей в системах подготовки семян: автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Каменир Эдуард Александрович. Челябинск, 1988. — 53 с.

3. Летова А.Н. Использование электромагнитных излучений в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур / А.Н. Летова, А.А. Зейналов // Сб. науч. тр. / Ставропольский ГАУ. — 2005: Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. — С. 366—369.

4. Механизм взаимодействия микроволн с живыми клетками / Э.Ш. Исмаилов [и др.] // Сб. науч. тр. / Ставропольский ГАУ. — 2005: Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. — С. 235—237.

5. Тютерев С.Л. Роль и место физических методов обеззараживания зерна / С.Л. Тютерев // Защита и карантин растений. — 2001. — № 2. — С. 15—17.