Аннотация. Положительное влияние праймирования семян различных сортов томата слабым неионизирующим нетепловым электромагнитным излучением Аппарата «ТОР» (ЭМИ-обработка) на рост проростков изменяется в зависимости от времени воздействия на семена. При этом ЭМИ-обработка наиболее эффективна при воздействии на воздушно-сухие семена с пониженными посевными качествами, увеличив всхожесть сорта Оттава на 10- 26%. Наибольший стимулирующий эффект отмечен при обработке семян в течение 5 минут, где длина главного корня увеличилась в зависимости от сорта на 17–30% относительно контроля. Выбранные генотипы томата проявили различный уровень чувствительности к ЭМИ-обработке семян Аппаратом «ТОР». Менее чувствительным оказался сорт Грот, у которого биологическая эффективность по длине корешка составила 5–17%, в отличие от более отзывчивого сорта Чаровница, где биологическая эффективность изменялась от 11 до 30% в зависимости от времени воздействия. Таким образом, для получения максимального положительного эффекта рекомендуется проводить обработку воздушно-сухих семян томата Аппаратом «ТОР» с экспозицией 5 минут.
Ключевые слова: подготовка семян, томат, электромагнитное излучение, Аппарат «ТОР»,
всхожесть, проростки.
На основе анализа результатов лабораторных и полевых испытаний научно доказана эффективность электромагнитного праймирования семян для многих сельскохозяйственных культур [1, с. 175–189; 2, с. э. 6437]. Растительные организмы реагируют на неионизирующие электромагнитные поля через механизм «клеточного стрессового ответа» (эустресс), который проявляется на клеточном уровне и направлен на сохранение всего организма [3, с. 519–529].
Повышение урожайности, качества продукции и семян достигается за счет более полной реализации генетического и физиологического потенциала растений после обработки в оптимальных дозах. Так, кратковременная обработка ЭМИ семян древесных культур улучшала всхожесть и рост проростков, а также увеличивала содержание вторичных метаболитов, фотосинтетических пигментов и антиоксидантную способность [4, с. э. 3048]. Колеблющиеся электрические или магнитные поля, статическое магнитное поле с интенсивностью 150 В/м и
20 мТл также положительно влияли на скорость и энергию прорастания семян томата,
сокращая длительность латентного периода [5, с. 93–99].
В сочетании с высокой эффективностью и гарантированной безопасностью для окружающей среды эта природоподобная технология имеет преимущества перед используемыми технологиями в сельском хозяйстве. Однако получение максимальной эффективности при применении электромагнитных излучений зависит от различных факторов: типа и интенсивности воздействия, его длительности, культуры, сорта, возраста и строения самого семени. В работе исследована эффективность электромагнитного праймирования (ЭМИ-обработка) семян томата на ранних стадиях развития проростков.
Аппарат «ТОР» производства АО «Концерн ГРАНИТ» (рис. 1), семена и проростки томата сортов Грот, Оттава и Чаровница селекции ФГБНУ ФНЦО. Варианты опыта: 1 — контроль (без обработки), 2–4 — обработка воздушносухих семян ЭМИ «ТОР» до посева, экспозиции 5;10;15 минут. Настройку Аппарата и выбор режима обработки проводили в соответствии с рекомендованными параметрами (Патент РФ №2765973 от 07 февраля 2022 года) [6]. Посев осуществляли сразу после обработки на вертикальные пластины с фильтровальной бумагой. Повторность 3-кратная, число семян в повторности 50 штук. Учет всхожести проводили на десятые сутки [7], измерение длины корешка – через три недели после посева. Основным критерием характера и направленности действия ЭМИ-обработки на изучаемые параметры служил показатель биологической эффективности (БЭ%), отражающий отклонение значений в опыте от контроля, выраженное в процентах, который рассчитывался по соответствующей формуле. Степень развития семядольных листьев проростков на момент учета оценивали по 10-бальной шкале. Обработку полученных результатов проводили методами статистического анализа данных с использованием пакета ANOVA программы EXEL 2010 по стандартным методикам [8].
Рис. 1. Аппарат «ТОР»
В ходе анализа полученных данных были отмечены общие закономерности и сортоспецифичные эффекты действия ЭМИ-обработки семян томата, по результатам которого было установлено оптимальное время воздействие (табл., рис. 2)
Таблица 1
Влияние продолжительности ЭМИ-обработки семян на всхожесть и длину корешка проростков различных сортов томата
У сорта Оттава с пониженными посевными качествами семян отмечено достоверное повышение всхожести. Обработка в течение 5 минут позволила увеличить всхожесть на 26%, при обработке в течение 10 минут повышение составило 16%, а 15 минут — 10% от контроля. Сорта Чаровница и Грот во всех вариантах имели 100% показатель всхожести. Растения всех трех сортов имели положительную реакцию на ЭМИ-обработку, особенно в течение 5 минут. В этом варианте по величине длины корешка отмечена максимальная биологическая эффективность: 24% (Оттава), 30% (Чаровница) и 17% (Грот).
Рис. 2. Проростки томата сорта Грот в контроле (А) и после праймирования семян ЭМИ в течение 5 минут (Б) на 21-е сутки проращивания
С увеличением времени воздействия эффективность обработки снижалась, но все равно имела положительный характер. Сорт Грот по данному признаку был менее чувствителен на ЭМИ-обработку Аппаратом «ТОР», его биологическая эффективность была в диапазоне 5– 17% в зависимости от экспозиции, а наиболее отзывчивым явился сорт Чаровница — по длине корешка БЭ составила 11–30% в зависимости от времени воздействия.
Таким образом, томат можно отнести к ЭМИ чувствительным культурам. Направленность и величина эффектов ЭМИ-обработки семян зависит от экспозиции и генотипа (сорта). Для получения максимального положительного эффекта рекомендуется проводить обработку Аппаратом «ТОР» с экспозицией 5 минут. При этом ЭМИ-обработка наиболее эффективна при воздействии на воздушно-сухие семена с пониженными посевными качествами. Для отработки технологии использования данного вида праймирования семян в практическом сельском хозяйстве необходимы дополнительные исследования механизмов его действия и последействия на развитие растений в лабораторных и полевых условиях.
