893

Таблица 5

Кормовая ценность зеленой массы кормовых культур

Список литературы

1.Ярошевич, М. И. Топинамбур (helianthus tuberosus l.) – перспективная культура / М. И. Ярошевич, Н. Н. Вечер, А. В. Горный // Теоретические и прикладные аспекты интродукции растений как перспективного направления развития науки и народного хозяйства: сборник трудов по материалам Международной научной конференции, посвященной 75-летию со дня образования ЦБС НАН Беларуси (12-15 июня 2007 ; Минск). – Минск : Эдит ВВ, 2007. – Т. 1 –

С. 323-325.

2.Лисовой, В.В. Характеристика и особенности современных сортов топинамбура / В.В. Лисовой, Т.В. Першакова, Е.П. Викторова [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал КубГАУ. – 2016. – № 120. – С. 552-562.

3.Катаев, А.С. Формирование урожайности зеленой и сухой массы топинамбура в зависимости от сроков посадки и уборки / А.С. Катаев, С.Л. Елисеев // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. –2022. – № 8. – С.44-51.

4.Старовойтов, В.И. Агротехнические свойства топинамбура / В.И. Старовойтов, О.А. Старовойтова, А.А. Манохина // Инновации в сельском хозяйстве. – 2017. – № 3 (24). – С.243-250.

5.Парфенова, Н.В. Агробиологическая оценка некоторых сортов топинамбура в условиях Европейского севера / Н.В. Парфенова, З.П Котова // Научное обеспечение развития сельского хозяйства и снижение рисков в продовольственной сфере. – 2017. –Часть I. – С. 110113.

6.Шамкова, Н.Т. Сортовые особенности клубней топинамбура, произрастающего в Краснодарском крае и Республике Адыгея / Н.Т. Шамкова, В.Ю Токарев, А.В. Добровольская [и др.] // Известия высших учебных заведений, пищевая технология. – 2019. – № 5-6. – С. 19-23.

7.Христич, В.В. Сортоизучение топинамбура в условиях подтаежной зоны Западной Сибири / В.В. Христич, В.Н. Кумпан, Н.А. Прохорова [и др.] // Вестник Омского государственного аграрного университета. – 2015. – № 4. – С.19-23.

8.Волошин, В.А. Сравнительная оценка кормовых культур в коллекционном питомнике / В.А. Волошин // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2015. – № 1. – С.29-34.

9.Ториков, В.Е. Ценность кукурузы, сорговых культур и их урожайность в зависимости от приемов выращивания / В.Н. Ториков, А.В. Дронов, В.В. Ториков [и др.] // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. – 2019. – № 5. – С. 15-22.

10.Урожайность и питательная ценность подсолнечника и его смесей в условиях Центральной Якутии / Е.С. Пестерева, С.А. Павлова, Г.Е. Захарова, М.М. Свинобоев // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2020. – № 5. – С. 28-30.

11.Куликов, М.А. Перспективы возделывание подсолнечника на силос в Нечерноземной зоне Российской Федерации / М.А. Куликов, А.П. Глинушкин, В.И. Старцев [и др.] // Достижения науки и техники. – 2019. – № 12. – С. 52-55.

191

УДК 631.589

ИОНИЗАЦИЯ КАК СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ ГИДРО- И АЭРОПОНИЧЕСКИХ ФЕРМ

М.Н. Субботин – студент 1-го курса факультета агротехнологий, инженерии и землеустройства; Ф.Л. Чубаров – соавтор, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой технологий и

механизации сельскохозяйственного производства КФ РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, г. Калуга, Россия

Аннотация. Рассмотрен процесс ионизации питательного водного раствора растений в качестве одного из прогрессивных методов оптимизации работы аэро- и гидропонических ферм.

Ключевые слова: ионизация, удобрение, гидропоника, аэропоника, заражение, загрязнение.

Анализируя технологии выращивания растений на основе гидропоники и аэропоники, был выявлен перечень общих проблем, возникающих в процессе их эксплуатации, а именно: неоднородность раствора воды с удобрениями и неполная растворимость удобрения в воде; невозможность использования проточных вод из-за рисков заражения растений и наличия в такой воде опасных примесей и металлов [2].

Причиной возникновения вредоносных факторов является энергия молекулярных связей. В таком случае микроскопические возбудители болезней могут проникать в растение в нерастворённых минеральных частицах; существенная часть удобрений, вследствие неполного растворения, оседает на дне ёмкостей, и растения не могут использовать их для питания. Одним из способов устранения этих факторов может являться ионизация питательного водного раствора, для осуществления которого потребуется определить необходимое напряжение для осуществления данного процесса. Для этого были проведены необходимые расчёты. Также опытным путём проверена работоспособность ионизатора водного раствора и наличие или отсутствие вреда для растений от использования этого устройства [3, 4].

Цель и задачи: провести необходимые расчёты, а также опытным путём убедиться в экологичности и безвредном использовании ионизации питательного водного раствора для питания растений в гидропонической ферме.

Материалы и оборудование: ионизатор водного раствора (рис. 1); в качестве опытного образца использовались семена перца болгарского сладкого сорта «Адмирал», данный выбор обусловлен чувствительностью данного растения к разного рода загрязнителям и возбудителям болезней [5]; гидропоническая ферма (рис. 2); удобрения для гидропонической фермы.

Для расчётов требовалось узнать энергию ионизации воды и сопротивление проводника, который будет использоваться. Получили энергию ионизации водного раствора 24166,67 кДж/л и сопротивление проводника 0,011875 Oм. Последнее значение обусловлено использованием меди в качестве проводника [3].

U=√(R∙E) (1),

где U – искомое напряжение,

192

R – сопротивление проводника,

E – энергия ионизации водного раствора.

Подставив значения в (1), получили итоговое напряжение 535 В Ионизатор водного раствора представлен на рисунке 1; гидропоническая ферма

на одно место для посадки растения представлена на рисунке 2.

Рис. 1. Ионизатор водного раствора, где 1 – катод, состоящий из семи медных цилиндров

диаметром 5 мм и длиной 100 мм; 2 – анод, состоящий из семи параллельных катоду

медных трубок диаметром 30 мм, толщиной стенки 1мм и длиной 50 мм; 3 – пластиковый корпус

Рис. 2. Гидропоническая ферма, где 1 – ёмкость для питания растения;

2 – болгарский перец сладкого сорта «Адмирал»;

3 – высоковольтный источник питания CX-400A;

4 – опущенный в ёмкость ионизатор водного раствора

В течение месяца вода для подпитки растений перед подачей в отсек для питания подвергалась обработке ионизатором с заданным напряжением. Данный срок обусловлен образованием первых бутонов перца, в котором обмен веществ крайне важен для нормального развития и образования цветков, а после и плодов, вследствие чего проявления нарушений в процессе развития растения будут хорошо заметны. На протяжении определённого промежутка времени (16-е − 30-е сутки) с учётом потерь энергии в экспериментальной установке было принято повысить напряжение до значения в

193

600 В [1]. Ионизатор был подключён к домашней электросети через высоковольтный источник питания CX-400A. Удобрения растворялись в ёмкости с опущенным в воду ионизатором. Для питания растений использовался комплект удобрений для гидропо-

ники pH Perfect Connoiseur.

По истечении 30 суток получили, что выросшее растение в гидропонической ферме с использованием ионизации водного раствора выросло здоровым и без видимых дефектов. Это означает, что вода была обработана озоном, что образовался из атмосферного кислорода. Портативным газоанализатором ПГА -67 не было обнаружено достаточное содержание водорода для возможности взрыва при работе ионизатора. Также не были обнаружены остатки удобрений, что использовались при питании растения. Повышение напряжения не повлияло негативно на развитие растения. На дне ёмкости был обнаружен осадок. В ходе химического анализа выявлено, что в осадке содержались нерастворимые соединения тяжёлых металлов. Это позволяет предположить, что с помощью ионизатора можно выделять такие примеси из водного раствора для последующей элементарной фильтрации, дабы обезопасить растение от загрязнений. 10 литров жидкости ионизатор обработал за 10 секунд.

Таким образом ионизация водного раствора может повысить продуктивность аэро- и гидропонических ферм. При этом бюджет, необходимый для обустройства всего необходимого оборудования не превышает 8 % от стоимости большой фермы. Скорость прохождения водного раствора через ионизатор позволяет использовать его для глобального фермерства на основе гидро- и аэропоники.

Список литературы

1 - Тимофеев, С. И. Применение автоматизированных программ в учебном процессе при подготовке выпускников аграрных вузов / С. И. Тимофеев, Ф. Л. Чубаров, М. В. Сидоров // Агропромышленные технологии Центральной России. – 2020. – № 1(15). – С. 105-109. – DOI 10.24888/2541-7835-2020-15-105-109. – EDN ZZGOSN.

2 Колесников, А. Е. Использование автоматизированных программ в учебном процессе студентов аграрных вузов / А. Е. Колесников, Ф. Л. Чубаров // Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса : Сборник материалов Международной на- учно-практической конференции, Пенза, 24–26 марта 2021 года. Т III. – Пенза: Пензенский государственный аграрный университет, 2021. – С. 99-102. – EDN BZRKND.

3 - Чубаров, Ф. Л. Отработка модели высокоточного быстродействующего следящего электромеханического привода и её применение к системе регулирования паровой турбины / Ф. Л. Чубаров, А. Н. Сизов, А. И. Быков // Фундаментальные исследования. – 2016. – № 9-1. – С.

91-95. – EDN WJLIEF.

4 - Котельников И. А. Лекции по физике плазмы. Т. 1: Основы физики плазмы. − 3-е изд. − СПб.: Лань, 2021. − 400 с. − ISBN 978-5-8114-6958-1.

5 - Растения / М. Э. Кирпичников // Проба — Ременсы. — М.: Советская энциклопедия, 1975. − (Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969−1978, т. 21).

194

УДК: 633.11:631.8

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГУМИНОВОГО ПРЕПАРАТА НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА

ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

А. М. Татаринов – студент;

А. С. Богатырёва – научный руководитель, канд. с.-х. наук, доцент ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Аннотация. В лабораторных условиях изучено влияние гуминового препарата на лабораторную всхожесть, энергию прорастания, интенсивность прироста первичных корешков, силу роста и массу сухого вещества. Отмечен положительный эффект обработки семян гуминовым препаратом на интенсивность прироста первичных корешков.

Ключевые слова: гуминовый препарат, яровая пшеница, посевные качества.

Разработка методов повышения урожайности, не оказывающих существенного влияния на окружающую среду, в наше время является перспективным направлением сельского хозяйства и приобретает всё большую популярность. Одним из таких методов является применение препаратов на основе гуминовых веществ, результативность внесения которых была отмечена многими исследователями [1−3].

Вмировом производстве преобладают препараты из углефицированных материалов, торфов, органических отходов. Несмотря на то, что промышленные гуматы обладают сходными свойствами, они различаются в химическом строении в зависимости от исходного сырья. В природе гуминовые вещества малоактивны и вступают реакции

сминеральными соединениями из-за большого количества функциональных групп. В процессе промышленной переработки, гуминовые кислоты переходят в активную форму. Установлено, что гуминовые препараты способны разносторонне влиять на растения, в их спектр действия входит стимуляция роста, повышение устойчивости к климатическим и биотическим стрессам, оптимизирование почвенных свойств, разложение труднорастворимых соединений [4−5].

Эксперименты по выращиванию разных культур высших растений показали, что использование промышленных гуматов натрия, калия и аммония в оптимальных дозах оказывает стимулирующий эффект на прорастание семян, облегчает питание и дыхание растений, увеличивает длину и массу проростков, улучшает ферментативную активность и сокращает влияние тяжелых металлов и радионуклидов на растения, независимо от источника сырья, используемого при их производстве [6−7].

Всвязи с этим трендом на экологизацию сельскохозяйственного производства целью наших исследований являлось изучение влияния гуминового препарата на посевные качества яровой пшеницы.

Метод(ы) проведения эксперимента. В исследованиях, проведённых на кафедре растениеводства ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, был исследован гуминовый препарат «ЭКО-СП». В соответствии с характеристикой производителя препарат способствует быстрому росту вегетативной массы и развитию корневой системы, содержит в своем составе растительные гормоны, гуминовые, простые органические и фульвокислоты, а также микроэлементы в хелатной форме. Является индуктором иммунитета растений, обладает адаптогенными свойствами, способствует устойчивости растений к заболева-

195

ниям и неблагоприятным условиям среды, повышает химическую чистоту и растворимость, а также увеличивает урожайность и качество продукции [8].

Лабораторный опыт был заложен по следующей схеме:

1.Без обработки (контроль).

2.Обработка препаратом в день проведения опыта.

Повторность в опыте четырехкратная. Исследования проводили с яровой пшеницей сорта Екатерина. Масса 1000 семян – 37,4 г.

Лабораторные исследования по определению энергии прорастания и лабораторной всхожести проводили по ГОСТ 12038-84. Дисперсионный анализ результатов исследований проведен по Б.А. Доспехову [9].

Интенсивность прироста первичных корешков рассчитана по формуле (1):

где Ип – интенсивность прироста первичных корешков, %; С – длина первичных корешков на 7-й день; Д – длина первичных корешков на 12-й день.

Результаты исследований. При проведении опыта по оценке энергии прорастания, было установлено, что вариант с обработкой в день посева имеет большую энергию прорастания, чем вариант без обработки на 2,3 %, но данное превышение носит недоказуемый характер (табл. 1).

Колебания лабораторной всхожести также были в пределах ошибки опыта. Также было отмечено отсутствие разницы у изучаемых вариантов в длине первичных корешков, как на 7-е, так и на 12-е сутки (табл. 2).

Однако при расчете интенсивности прироста первичных корешков у варианта с обработкой семян гуминовым препаратом, выявлено повышение данного показателя на 4,2 % по сравнению с контролем. Математическая обработка показала, что это отклонение является существенным.

Влияние обработки препаратом на всхожесть семян в песке приведено в табл. 3.

196

Таблица 3

Сила роста

Колебания силы роста и массы сухого вещества в изучаемых вариантах находились в пределах ошибки опыта.

Выводы. Проведённые исследования показали, что в лабораторных условиях препарат не оказывает существенного влияния на всхожесть, энергию прорастания и массу сухого вещества.

Отмечено увеличение интенсивности прироста первичных корешков при обработке семян гуминовым препаратом, что позволяет сделать предположение о возможно более активном нарастании корневой системы в последующие периоды. Данное предположение требует дальнейшего изучения и в случае подтверждения может являться обоснованием увеличения урожайности от применения гуминовых препаратов.

Список литературы

1.Сергеев, В.С. Влияние гуминовых препаратов и пестицидов на урожайность яровой пшеницы / В.С. Сергеев, А.М. Дмитриев // Живые и биокосные системы. – 2015. – № 11. – С. 2.

2.Безуглова, О.С. Гуминовые препараты как стимуляторы роста растений и микроорганизмов (обзор) / О.С. Безуглова, Е.А. Полиенко, А.В. Горовцов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2016. – № 4 (60). – С. 11-14.

3.Кузьмич, М.А. Влияние гуминовых препаратов на почву и растение / М.А. Кузьмич // Агрохимия. – 1990. – № 8. – С. 146-149.

4.Якименко, О.С. Гуминовые препараты и оценка их биологической сертификации / О.С. Якименко, В.А. Терехова // Почвоведение. – 2011. – № 11. – С. 1334-1341.

5.Гамзаева, Р.С. Количественная и качественная оценка биологической активности дерново-подзолистой почвы при применении бактериальных препаратов / Р.С. Гамзаева // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2020. – №1 (58). –

С. 103-108.

6.Лазарев, В.И. Эффективность агрохимиката на основе гумусовых веществ «ЭКО-СП» на посевах сои в почвенно-климатических условиях Курской области / В.И. Лазарев, Ж.Н. Минченко, А.Я. Башкатов // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2022. – Т. 65, № 2 (386). – С. 177-182.

7.Галактионова, А.А. Экологические аспекты использования торфогуминовых удобрений / А.А. Галактионова // Аграрная наука. – 1998. – № 6. – С. 13-15.

8.Немченко, В.В. Влияние биопрепаратов и регуляторов роста на структуру урожая и продуктивность яровой пшеницы /В.В. Немченко, М.Ю. Цыпышева // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2014. – № 8 (118). – С. 5-8.

9.Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. – 6-е изд., стереотип. – Москва: Альянс, 2011. – 352 с.

197

УДК 635.655:526.32

СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ СОИ ПО ОСНОВНЫМ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫМ ПРИЗНАКАМ В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

А.А. Тевченков – мл. науч. сотрудник отдела технологий возделывания рапса и др. с.-х. культур; Е.И. Сеничев – мл. науч. сотрудник отдела технологий возделывания рапса и других с.-х. культур;

В.В. Трунов – мл. науч. сотрудник отдела технологий возделывания рапса и других с.-х. культур; С.В. Зеленцов – научный руководитель, д-р с.-х. наук, чл.-корр. РАН, главный научный

сотрудник отдела сои, зав. отделом сои ЛНИИР – филиал ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, г. Липецк, Россия

Аннотация. Установлено, что для селекционной работы в Нечерноземной зоне, наибольшую ценность имеют скороспелые сорта сои северного экотипа Магева, Светлая и Георгия, формирующие максимально возможные в климатических условиях региона показатели основных хозяйственно-полезных признаков.

Ключевые слова: сорта сои северного экотипа, морфобиологические и хозяйственно ценные признаки сои.

Вкормопроизводстве и в лечебно-профилактическом питании человека важная роль принадлежит сое. Соя – поистине уникальное создание Природы. В семенах данной культуры содержится от 30 до 52 % полноценного белка, 15−27 % полувысыхающего масла, до 30 % углеводов, полный набор основных витаминов [1].

Увеличение производства сои является одним из важнейших путей решения проблемы дефицита кормового и продовольственного белка в Нечерноземной зоне РФ, где соя все еще не получила должного распространения [2].

Вусловиях Нечерноземной зоны РФ из-за недостаточной теплообеспеченности соя, как позднеспелая культура, не может реализовать потенциальные возможности вида. А разнообразие подтипов климата в пределах данной климатической зоны достаточно велико, поэтому для каждого конкурентного региона требуются сорта с определенным сочетанием признаков. Следовательно, для создания адаптированных к региональным условиям сортов сои значительную актуальность представляет изучение степени проявления количественных признаков сои и их взаимосвязь для более эффективного подбора родительских форм при селекции новых сортов [3, 4, 5].

Цель исследования – изучение морфо-биологических и хозяйственно ценных признаков сортов сои северного экотипа и определение перспектив ее селекционного использования.

Взадачи исследований входило:

−провести оценку сортов сои на скороспелость;

−изучить особенности формирования элементов структуры урожая и продуктивности растений;

−выделить перспективные сортообразцы сои по комплексу хозяйственно ценных признаков и свойств для использования в региональном селекционном процессе.

198

Полевые опыты проводились в 2016−2018 гг. в условиях Калужской области в географическом пункте 54°41′ северной широты, 34°02′ восточной долготы. Почва дерново-подзолистая среднесуглинистая. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы (0−20 см): слабокислая реакция среды (рНсол – 5,2); содержание гумуса (по Тюрину) – 1,6 %, подвижного фосфора (по Кирсанову) – 100 мг/кг почвы, обменного калия (по Кирсанову) – 65 мг/кг почвы, азота легкогидролизуемого (по Тюрину) – 50 мг/кг почвы.

Метеорологические условия в годы проведения исследований значительно различались по сумме осадков и темперному режиму.

Объектом исследования послужили сорта сои: Магева, Светлая, Георгия и Окская селекции ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», Россия, а также сорта Припять и Волма селекции ООО «Соя-Север Ко», Беларусь.

Норма высева составляла 500 тыс. шт./га всхожих семян. Глубина посева семян – 5−7 см. В качестве стандарта использовался сорт сои Магева. Оценку фенологических наблюдений проводили по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, структурный анализ – по «Методике проведения полевых агротехнических опытов с масличными культурами» [6].

Условия 2016–2018 гг. оказывали различное влияние на продолжительность вегетации всех изучаемых сортов сои. Более благоприятными были условия 2019 года, когда растения сортов сои формировали лучшие показатели роста, воздушно-сухой массы, площади листьев, а также имели большую массу и количество активных клубеньков на корнях (табл. 1).

Продолжительность вегетационного и межфазных периодов определяет пригодность (приспособленность) сорта к условиям данной зоны. С вегетационным периодом связаны многие хозяйственно ценные признаки и свойства. В условиях Нечерноземной зоны селекция сои должна быть направлена на сокращение вегетационного периода. В наших исследованиях вегетационный период вызревающих сортов сои варьировал от

199

111 до 118 суток в зависимости от погодных условий года и генотипа. Самыми скороспелыми, созревавшими за 111 суток, были сорта: Магева, Светлая и Георгия. Наиболее позднеспелыми среди вызревших образцов были сорта с вегетационных периодом 118 суток: Окская, Припять и Волма.

По признаку высоты растений наблюдались сортовые различия. В наших опытах в течение трех лет исследований этот показатель варьировал от 73,8 см у сорта стандарта Магева, до 97,4 см у сорта Припять.

В среднем за 2016-2018 гг. по величине накопления воздушно сухой массы наименьшее ее значение наблюдалось у сорта Окская – 1845,8 г/м2 и Георгия – 1879,5 г/м2. Среди сортов сои северного экотипа отмечено преимущество у сорта-стандарта Магева − 1946,7 г/м2. Максимальное накопление воздушно-сухой массы получено у сорта Припять – 2113,5 г/м2. Из изучаемых сортов за годы исследований сорт Припять по показателям площади листьев, количеству и массе активных клубеньков на корнях имел лучшие показатели. Из сортов северного экотипа сорт Магева формировал максимальную площадь листьев – 0,7 тыс. см2/м2, а количество активных клубеньков больше у сорта Георгия 1966,2 шт./м2 и их масса составила 89,5 г/м2.

Оценивая структуру урожая сортов сои, можно отметить, что количество бобов на растении в зависимости от сорта варьировалось от 19,7 до 21,3 шт., количество семян на растения – от 44,6 до 49,2 шт., масса 1000 семян – от 124,2 до 138 г. В наших опытах средняя масса семян с одного растения у сортов сои варьировалась от 5,6 до 6,8 г. Масса семян у сорта Припять была наибольшей и составила за три года в среднем 6,4 г за счет формирования увеличенного количества бобов и семян в бобе (табл. 2).

Таблица 2

Элементы продуктивности растений изучаемых сортов сои в условиях Нечерноземной зоны, 2016-2018 гг.

Следует отметить, что в наших исследованиях урожайность сортов сои вполне прогнозируемо зависела как от генотипа, так и от складывающихся в разные годы исследований погодных условий (табл. 3).

В среднем за три года исследований урожайность сортов сои варьировала от 1,63 до 1,86 т/га. Сорта Припять и Волма, как в конкретных условиях отдельных лет, так в среднем за три года изучения формировали достоверную прибавку урожая семян по отношению к стандарту.

200