× Аппарат ТОР агро

Слабые импульсные электромагнитные поля повышают урожайность и иммунитет картофеля

26. 04. 2023

Аннотация: Цель исследования — оценить эффективность дистанционной электромагнитной обработки сортов картофеля.

Перед посадкой клубни картофеля сортов местной селекции подвергли воздействию аппаратом «ТОР-АГРО» с индивидуальным спектром облучения, в режиме 15/5 (15 минут — воздействие, 5 минут — перерыв в течение 1 часа перед посадкой).

Выводы: Предпосадочная обработка клубней картофеля электромагнитным излучением привела к увеличению общей урожайности в 2021г. почти на 27%, а в 2022г. урожайность пасынков этого же урожая увеличилась на 56%. Зафиксировано снижение потерь картофеля (за счет снижения патогенной нагрузки) при длительном хранении, если совершать ежедневную кратковременную обработку помещений хранилища аппаратом «ТОР-АГРО».  У обработанной группы доля клубней, пораженных паршой, при зимнем хранении значительно снизилась по сравнению с необработанной группой. В 2022г. Через три недели после уборки картофеля убыль у обработанной группы — 2%, у необработанной — 9%.

Ключевые слова: эпасленовые культуры; картофель, слабые электромагнитные поля, слабое электромагнитное излучение, урожайность, хранение.

Информация об авторах: Зайнуллин Владимир Габдуллович, ведущий научный сотрудник, Институт агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар; Юдин Андрей Алексеевич, директор, Институт агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар; Труканов Игорь Фёдорович, научный руководитель АО Концерн «ГРАНИТ», Москва.

Для цитирования: Слабые импульсные электромагнитные поля повышают урожайность и иммунитет картофеля / Е.В. Бондарчук, О.В. Овчинников, И.Ф. Турканов, А.В. Партала, Е.А. Шульгина, А.Ф. Селиверстов, А.Ю. Казберова, В.Г. Зайнуллин, А.А. Юдин // Картофель и овощи. 2023. №4. С. 35-40. https://doi.org/10.25630/PAV.2023.91.50.004

© 2023. concern «GRANIT” JSC,

Moscow, Russia

Weak pulsed electromagnetic fields increase the yield and immunity of potatoes

Abstract: The purpose of the study is to evaluate the effectiveness of remote electromagnetic processing of potato varieties.

Before planting, potato tubers of local selection varieties were exposed to the TOR-AGRO apparatus with an individual irradiation spectrum, in the 15/5 mode (15 minutes – exposure, 5 minutes – a break for 1 hour before planting).

Conclusions: Pre-planting treatment of potato tubers with electromagnetic radiation led to an increase in the total yield in 2021. by almost 27%, and in 2022. the yield of stepchildren of the same crop increased by 56%. A decrease in potato losses (due to a decrease in pathogenic load) was recorded during long-term storage, if daily short-term processing of the storage premises with the TOR-AGRO apparatus is performed. In the treated group, the proportion of tubers affected by scab during winter storage significantly decreased compared to the untreated group. In 2022 Three weeks after harvesting potatoes, the loss in the treated group was 2%, in the untreated group, 9%.

Key words: epaslenic cultures; potatoes, weak electromagnetic fields, weak electromagnetic radiation, productivity, storage, agricultural engineering, biosystems engineering.

Information about the authors: Zainullin Vladimir Gabdullovich, Leading Researcher, Institute of Agrobiotechnologies, FRC Komi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Syktyvkar; Yudin Andrey Alekseevich, Director, Institute of Agrobiotechnologies FRC Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Syktyvkar; Trukanov Igor Fedorovich, Scientific Supervisor of JSC Concern “GRANIT”, Moscow.

For citation: Weak pulsed electromagnetic fields increase the yield and immunity of potatoes / E.V. Bondarchuk, O.V. Ovchinnikov, I.F. Turkanov, A.V. Partala, E.A. Shulgin, A.F. Seliverstov, A.Yu. Kazberova, V.G. Zainullin, A.A. Yudin // Potatoes and vegetables. 2023. №4. pp. 35-40. https://doi.org/10.25630/PAV.2023.91.50.004

       Электромагнитное излучение миллиметрового диапазона низкой нетепловой интенсивности крайне высоких частот (ЭМИ КВЧ) активно исследуется на сегодняшний день. Наиболее интересно их влияние на биологические объекты.

Хоть это излучение и относится к сверхслабым воздействиям и облучаемый объект поглощает малое количество энергии, но эффект на живой организм впечатляющий.

Влияние на живые организмы

         Влияние на живые организмы ЭМИ КВЧ имеет разные последствия, которые зависят от частоты, времени экспозиции и мощности. Они могут быть как стимулирующими, так и угнетающими.

         Выявлено положительное влияние ЭМИ КВЧ на пивные дрожжи (saccharomyces carlsbergensis), на прорастание семян пшеницы, кукурузы и амаранта. В некоторых исследованиях выяснено, что использование ЭМИ КВЧ перед прорастанием семян улучшает весь их последующий рост, в то время как другие подходы провоцируют его замедление.

         Мы исследовали эффективность воздействия дистанционного ЭМИ КВЧ на сорта картофеля с целью увеличения урожайности и снижения потерь при зимнем хранении.

Об исследовании

         Цель исследования — оценить эффективность дистанционной электромагнитной обработки сортов картофеля.

         Перед посадкой клубни картофеля сортов местной селекции подвергли воздействию аппаратом «ТОР-АГРО» с индивидуальным спектром облучения, в режиме 15/5 (15 минут — воздействие, 5 минут — перерыв в течение 1 часа перед посадкой).

Результаты:

         Большая часть воды в клетках растения сосредоточена в вакуоли. Мы предположили, что электромагнитные излучения действуют на клетки растений аналогично изотоническим растворам (на расстояниях чуть меньше километра). (Рис. 1) В таком случае появляется возможность обрабатывать сельхоз угодье дистанционно целыми гектарами.

         Мы изучили влияние аппарата «ТОР-АГРО» на pH, поскольку pH водной среды влияет на происходящие процессы в организме. В качестве модели облучали физиологический раствор (Рингера) в течение 40 минут на расстоянии 5 м от аппарата. Выяснилось, что электромагнитное воздействие приводит к увеличению pH. (рис. 2) Этим можно объяснить увеличение площади листовой пластины. При всех равных условиях, к этому привели изменения в метаболической активности клеток.

         Также в 2021г. (учет раннего урожая на 4-х кустах) было выявлено увеличение числа клубней на куст у обработанных растений. В 2022г. анализ числа клубней был проведен при учете общей урожайности — среднее число клубней на куст у обработанных растений было 10,4 +- 2,7, а у необработанного варианта — 5,7 +- 1,6. (Рис. 3, 4)

У обработанных сортов величина урожайности была всегда выше, чем у необработанных. В 2021г. у обработанных сортов она увеличилась на 27%; в 2022г. урожайность пасынков этого же урожая увеличилась на 56%.

         Кроме того, в 2021г. выявлено, что убыль картофеля значительно уменьшилась — после уборки у обработанного картофеля убыль составила 1%, а у необработанного — 12-14%.

         А в 2022г. была проведена оценка влияния электромагнитных волн на поражаемость паршой картофеля (ноябрь 2021г. – март 2022г.) У обработанного картофеля процент поражаемости паршой составил 5%, у необработанного — 14%. В 2022г. через три недели после уборки картофеля убыль у обработанной группы не превышала 2%, у необработанного она составила 9%.

Условия, материалы и методы исследований:

  1. Были использованы местные сорта картофеля (Зырянец (4), соортообразец №1657 и Печорский (1) — проходит государственное сортоиспытание).
  2. Исследование проводились на участках Института агробиотехнологий Федерального исследовательского центра Коми НЦ УрО РАН.
  3. Площадь опытных участков — 800 м2.
  4. Посадка картофеля — 0,7 х 0,3 м в четырёх повторностях.
  5. Почва экспериментальных участков — дерново-подзолистая.
  6. Агрохимические анализы почвы и химического состава клубней проводили в аттестованных аналитических лабораториях. (Подробнее в документе)
  7. Клубни картофеля перед посадкой подвергали электромагнитному воздействию аппаратом «ТОР-АГРО» в режиме 15/5 (15 минут — воздействие, 5 минут — перерыв в течение 1 часа перед посадкой).
  8. Во время всего вегетационного периода посевы обрабатывали аппаратом «ТОР-АГРО» в режиме 15/60 (15 минут воздействия, 60 минут — перерыв).
  9. Использовался индивидуальный спектр воздействия (ноу-хау ОАО «Концерн «ГРАНИТ»)
  10.  Аппарат «ТОР-АГРО» размещался на расстоянии 15 м от участка на высоте 4 м.
  11. Необработанные сорта были высажены вне зоны действия устройства.
  12.  Контрольные растения (Печорский, Зырянец, Вычегодский) высаживали в качестве защитных полос экспериментального участка.
  13.  Для эксперимента 2022г. в качестве посевного материала были выбраны пасынки урожая 2021г. и с экспериментального участка 2021г., и с контрольного.

Результаты исследований 2021-2022 гг.:

  1. Предпосевная обработка клубней картофеля ЭМИ привела к увеличению урожайности по сравнению с контрольными (необработанными) вариантами.
  2. В условиях Республики Коми более чувствительными к ЭМИ оказались сорта местной селекции.
  3. Доказано снижение потерь картофеля, заложенного на длительное хранение (за счет снижения патогенной нагрузки при ежедневной кратковременной дистанционной обработке помещений хранилища по технологии «ТОР-АГРО»).
  4. Доля клубней, пораженных паршой, при зимнем хранении (ноябрь 2021г. – март 2022г.) у обработанного картофеля составила 5%, а у необработанного — 14%.
  5. В 2022г. через три недели после уборки картофеля убыль у обработанного картофеля не превышала 2% (1,9%), у контрольного варианта она составляла 9%.
  6. У картофеля, выращенного на подготовленном для выращивания сельхозкультур участке, убыль составляла 5,5%.
  7. 7. Убыль массы, обусловленная сухой гилью, за период хранения с ноября 2022г. по апрель 2023г. для обработанного картофеля составляла 0,6%, необработанного – 0,95%.

Вывод: предпосадочная обработка клубней картофеля электромагнитным излучением привела к увеличению общей урожайности в 2021г. почти на 27%, а в 2022г. урожайность пасынков этого же урожая увеличилась на 56%. Различность в величине урожая объясняется следующими причинами:

  1. Электромагнитные поля, генерируемые аппаратом «ТОР-АГРО», стимулировали иммунитет растений, что привело к меньшему поражению патогенами облученной группы, чем  необлученой.
  2. Электромагнитные поля могут задавать биологически ритмы растений и изменять их ритмы функциональных и динамических процессов.
  3. Переменное магнитное поле с индукцией 25 мТл в диапазоне частот 1-12 Гц оказывает стимулирующее действие на корни и стебли однодольных и двудольных растений.
  4. Помимо воздействия на растения, электромагнитные излучения замедляют развитие почвенных патогенных микроорганизмов.
  5. Можно полагать, что применение «ТОР-АГРО» на расстояниях до 1 км с более длительной экспозицией тоже даст положительные результаты.
  6. «ТОР-АГРО» повышает урожайность и других сельскохозяйственных культур: томатов, капусты, моркови и свёклы.

___________________________________

За два года мы исследовали то, что применение аппарата «ТОР-АГРО» способствует увеличению урожайности картофеля и снижению убыли клубней после зимнего хранения. Зафиксировано снижение потерь картофеля (за счет снижения патогенной нагрузки) при длительном хранении, если совершать ежедневную кратковременную обработку помещений хранилища аппаратом «ТОР-АГРО».  У обработанной группы доля клубней, пораженных паршой, при зимнем хранении значительно снизилась по сравнению с необработанной группой. В 2022г. Через три недели после уборки картофеля убыль у обработанной группы — 2%, у необработанной — 9%.

Библиография

  1. Plant responses to high frequency electromagnetic fields / A. Vian, E. Davies, M. Gendraud, P. Bonnet // Biomed Res Int. 2016. Published online 2016 Feb 14. Pp. 1830262. DOI: 10.1155/2016/1830262.
  2. Миллиметровые волны и фотосинтезирующие организмы / А.Х. Тамбиев, Н.Н. Кирикова, О.В. Бецкий, Ю.В. Гуляев. М.: Радиотехника, 2003. 175 c.
  3. Bera K., Dutta P., Sadhukhan S. Seed priming with non-ionizing physical agents: plant responses and underlying physiological mechanisms // Plant Cell Reports. 2022. Vol. 41. Pp. 53–73. DOI: 10.1007/s00299-021-02798-y.
  4. Scrutinizing the impact of alternating electromagnetic fields on molecular features of the model plant Arabidopsis thaliana / S.M. Schmidtpott, S. Danho, V. Kumar, T. Seidel, W. Schöllhorn, K.-J. Dietz // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2022. Vol. 19. Pp. 51–44. DOI: 10.3390/ijerph19095144.
  5. Голант М.Б., Кузнецов А.П., Божанова Т.П. О механизме синхронизации культуры дрожжевых клеток КВЧ-излучением // Биофизика. 1994. Т. 39. Вып. 3. C. 490–495.
  6. Апашева Л.М., Лобанов А.В., Комиссаров Г.Г. Влияние флуктуирующих электромагнитных полей на ранние стадии развития растений // Доклады Академии наук. 2006. Т. 406. №1. C. 108–110.
  7. Effects of presowing pulsed electromagnetic treatment of tomato seed on growth, yield, and lycopene content. A. Efthimiadou, N. Katsenios, A. Karkanis, P. Papastylianou, V. Triantafyllidis, I. Travlos, D.J. Bilalis // Sci. World J. 2014. Pp. 369745.
  8. Mahajan T.S., Pandey O.P. Magnetic-time model at off-season germination // Int. Agrophys. 2014. Vol. 28. Pp. 57–62.
  9. Magnetic field and gibberelic acid as pre-germination treatments of passion fruit seeds / R.D. Menegatti, L.O. de Oliveira, Á. Da Costa, E. Braga, V.J. Bianchi // Rev. Cien. Agr. 2019. Vol. 17. Pp. 15–22.
  10. Da Silva J.A.T., Dobránszki J. Magnetic fields: How is plant growth and development impacted? // Protoplasma. 2016. Vol. 253. Pp. 231–248.
  11. Belyavskaya N.A. Biological effects due to weak magnetic field on plants // Adv. Space Res. 2004. Vol. 34. Pp. 1566–1574. DOI: 10.1016/j.asr.2004.01.021.
  12. Shine M.B., Guruprasad K.N., Anand A. Enhancement of germination, growth, and photosynthesis in soybean by pre-treatment of seeds with magnetic field // Bioelectromagnetics. 2011. Vol. 32. Pp. 474–484.
  13. Hydrogen peroxide signaling integrates with phytohormones during the germination of magnetoprimed tomato seeds / A. Anand, A. Kumari, M. Thakur, A. Koul // Sci. Rep. 2019. Vol. 9 (1). Pp. 8814. DOI: 10.1038 /s41598-019-45102-5.
  14. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
  15. Патент РФ «Устройство для подавления жизнедеятельности патогенных микроорганизмов и вирусов электромагнитным излучением» №2765973 от 07 февраля 2022 года [Электронный ресурс] URL: https://patents.google.com/patent/RU2765973C1/ru. Дата обращения: 22.03.23.
  16. Патент РФ «Способ подавления жизнедеятельности патогенных микроорганизмов и вирусов электромагнитным излучением» №2766002 от 07 февраля 2022 года [Электронный ресурс]. URL: https://patents.s3.yandex.net/RU2766002C1_20220207.pdf. Дата обращения: 22.03.23.
  17. Медведев С.С. Физиология растений. СПб., 2012. 512 с.
  18. Bunkin N.F. et al. Long-Term Effect of Low-Frequency Electromagnetic Irradiation in Water and Isotonic Aqueous Solutions as Studied by Photoluminescence from Polymer Membran // Polymers. 2021. Vol. 13 (9). Pp. 1–17.
  19. Bunkin N.F. et al. Dynamics of Polymer Membrane Swelling in Aqueous Suspension of Amino-Acids with Different Isotopic Composition; Photoluminescence Spectroscopy Experiments // Polymers. 2021. Vol. 13 (16). Pp. 1–22.
  20. Bunkin N.F. et al. Stochastic Ultralow-Frequency Oscillations of the Luminescence Intensity from the Surface of a Polymer Membrane Swelling in Aqueous Salt Solutions // Polymers. 2022. Vol. 14 (4). Pp. 1–23.
  21. Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия. М.: Высш. шк., 1998. 479 с.
  22. Зайнуллин В.Г., Шульгина Е.А. Урожайность картофеля после электромагнитной обработки слабыми неионизирующими импульсными полями // Известия Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук. Серия «Сельскохозяйственные науки». 2022. № 6(58). С. 95–100. DOI: 10.19110/1994-5655-2022-6-95-100.
  23. Pazur A., Rassadina V. Transient effect of weak electromagnetic fields on calcium ion concentration in Arabidopsis thaliana // BMC Plant Biol. 2009. Vol. 9 (47). Pp. 1–9. DOI: 10.1186/1471-2229-9-47.
  24. Белянченко Ю.А. Пролиферация клеток растений при воздействии низкочастотного магнитного поля: автореф. дис. … канд. биол. наук. Саратов, 2009. 19 с.
  25. Шашурин М.М. Влияние техногенных электромагнитных излучений и полей на живые организмы // Наука и образование. 2015. Vol. 3 (79). С. 83–89.

Смотреть оригинал статьи