Влияние лазерного облучения семян сахарной свёклы на продуктивность, технологическое качество и сохранность корнеплодов

Введение. В современных интенсивных технологиях возделывания сахарной свёклы применяют только дражированные семена с комплексом пестицидов в дражировочной массе. Молодые проростки сахарной свёклы сильно подвержены воздействию патогенной микрофлоры и погодных условий. Поэтому в данный период развития растений важно защитить их от вредоносных факторов и ускорить рост и развитие. Альтернативным методом решения данных задач служит применение низкоинтенсивного когерентного излучения. Ранее проведённые исследования на многих сельскохозяйственных культурах подтверждают стимулирующий эффект лазерного воздействия на первоначальный рост и развитие растений. Однако дальнейшее влияние фотоактивации мало изучено. Относительно сахарной свёклы встречаются единичные исследования. 
Цель. Комплексное изучение влияния предпосевного лазерного облучения семян на дальнейший рост растений, технологические показатели корнеплодов и его последействие на сохранность сахарной свёклы. 
Материалы и методы. Исследование реализовывалось в отделе семеноводства и семеноведения сахарной свёклы и лаборатории хранения и переработки сырья ФГБНУ «ВНИИСС имени А.Л. Мазлумова» (Воронежская область) в 2019 – 2022 гг. В качестве материалов для исследований были взяты дражированные семена отечественного гибрида сахарной свёклы РМС 127. Источником низкоинтенсивного когерентного излучения (НКИ) служила установка ЛОС-25А с плотностью мощности 3,185 Вт/м2. Экспозиции лазерной обработки составляли 5, 10 и 15 минут. Контролем служили семена без обработки лазером. Результаты. На момент уборки в вариантах с НКИ отмечено увеличение средней массы корнеплода на 4,5 – 15,9 %, снижение средней массы ботвы с делянки на 3,2 – 7,5 %, повышение биологической урожайности корнеплодов на 9,6 – 42,0 %, определен более низкий показатель отношения массы ботвы к массе корнеплодов (0,157 – 0,193) в сравнении с контролем. 
Выявлено увеличение относительно контроля сахаристости в вариантах с применением лазерной обработки семян на 0,11 – 0,60 абс. %, доли сахарозы в массе сухого вещества корнеплодов на 1,54 – 2,78 абс. %, уменьшение количества всех несахаров, увеличение прогнозируемого выхода сахара на 0,28 – 0,87 абс. % и коэффициента извлечения сахарозы на 0,92 – 2,03 абс. %. После 65 суток хранения в вариантах с предпосевным облучением семян сахарной свёклы (относительно контроля) установлено снижение общих и среднесуточных потерь массы корнеплодов на 13,4 – 27,7 % и на 13,2 – 28,1 % соответственно. Отмечено наибольшее количество здоровых корнеплодов (88,39 – 91,32 % к массе свеклы) с нормальным тургором и обладающих лучшими технологическими показателями. Определена наиболее эффективная экспозиция обработки семян НКИ – 10 мин. 
Выводы. Полученные данные позволяют рекомендовать технологию, основанную на применении низкоинтенсивного когерентного излучения, для дражированных семян сахарной свёклы с целью сокращения периода достижения биологической и технологической спелости культуры, повышения продуктивности, технологического качества и лёжкоспособности корнеплодов.

1. Барштейн, Л.А. & Гизбулин, Н.Г. (1986). Методика исследований по сахарной свёкле. Киев: ВНИС, 263.

2. Белозёрский, М.П. & Золотарёва, Т.А. (1981). Лазерная обработка семян. Сахарная свёкла, 1, 32-33.

3. Бельский, А.И. & Бельский, И.А. (1994). Повышение товарных качеств плодов косточковых пород с помощью светолазерной и электромагнитной защиты растений. Лазеры в технологических системах. М.: МГАПП, 26-29.

4. Брижанский, Л.В. (2015). Обоснование параметров стратификации дражированных семян сахарной свёклы низкоинтенсивным лазерным излучением: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Мичуринск – Наукоград, 18.

5. Будаговский, А.В. & Будаговская, О.Н. (2008). Разработка технологии лазерного облучения плодов и ягод в послеуборочный период. Лазерные технологии в сельском хозяйстве. М.: Техносфера, 165-190.

6. Гниломедов, В.П. & Калугина, Н.В. (1984). О высеве замоченных семян сахарной свёклы. Сахарная свёкла, 2, 15-18.

7. Грицунов, М.Я. & Брижанский, А.В. (1978). Повышение урожая и сахаристости свёклы предпосевным фотоактивированием семян. Проблемы фотоэнергетики растений. Львов, 5, 240-249.

8. Даваян, Н.И., Тырков, В.С. & Суханов, В.М. (1972). Сравнительное изучение продолжительности митотического цикла у гаплоидов, диплоидов и тетраплоидов кукурузы. Цитология и генетика. 3, 59-63.

9. Доспехов, Б.А. (1985). Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 351.

10. Инструкция по химико-техническому контролю и учету свеклосахарного производства. (1983). ВНИИСП: Киев, 476.

11. Кособоков, Г.И. & Петров, Е.П. (1978). Лазерная обработка семян при выращивании томата в открытом грунте. Проблемы фотоэнеогетики растений. Алма-Ата, 5, 234-239.

12. «ЛазерИнформ». (2011). 1-2 (448-449), 4-7. [Электронный ресурс] //http:// agropraktik.ru/ blog /147…(дата обращения: 12.02.2022).

13. Менщиков, В.П. (2008). Влияние лазерного облучения на естественную убыль яблок в предрелизационный период. Лазерные технологии в сельском хозяйстве. М.: Техносфера, 190-193.

14. Москвин, С.В. (2008). К вопросу о механизмах терапевтического действия низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛ). Лазерные технологии в сельском хозяйстве. М.: Техносфера, 29-48.

15. Плохих, В.Б. & Мацуцина, Л.Б. (1985). Лазер в селекции и семеноводстве. Сахарная свёкла, 4, 29-31.

16. Подвигина, О.А., Бартенев, И.И., Гаврин, С.Д. & Нечаева, О.М. (2019). Воздействие лазерной обработки семян сахарной свёклы на их посевные качества. Сахарная свёкла, 5, 15-17.

17. Поединок, Н.Л., Потемкина, Ж.В., Бухало, А.С., Негрийко, А.М. & Михайлова, О.Б. (2003). Использование лазерного излучения при культивировании некоторых видов съедобных базидиомицетов. Биотехнология, 2, 59-64.

18. Путилина, Л.Н., Подвигина, О.А. & Лазутина, Н.А. (2020). Влияние светолазерной фотоактивации семян сахарной свёклы на технологическое качество корнеплодов. Сахар, 3, 52-56.

19. Сащенко, С.В. (2009). Влияние способов уборки и хранения маточных корнеплодов на продуктивность семенных растений сахарной свёклы: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Рамонь, 22.

20. Ткачук, В.Н. & Боковой, В.Н. (1984). Оценка влияния лазерной биостимуляции семян сахарной свёклы на их качество и урожайность. Теория и практика предпосевной обработки семян. Тезисы докладов. Киев, 97-101.

21. Хелемский, М.З. (1964). Хранение сахарной свеклы. М.: Пищевая промышленность, 471.

22. Шпаар, Д., Дрегер, Д. & Захаренко, А. (2004). Сахарная свёкла (Выращивание, уборка, хранение). Мн.: ЧУП «Орех», 326.

23. Jamil, Y. (2013). He-Ne laser induced changes in germination, thermodynamic parameters, internal energy and enzyme activities of wheat during germination and early growth physiological attributes. Laser Physics Letters, 10(4).

24. Karfalov, Р., Tscholakov, D. & Aleksiev, N. (1988). Ausdewahlte ergebnisse von versuchen mit tomatensaafgut, das mit laserstrahlen behandelt wurde. Akad. Landwirtschaftswiss. DDR, 262, 251-255.

25. Koper, R. (1995). Wlasciwosci mechaniczne owocow pomidorow zmodyfikowane pizedsiewna laserowa biostymulacja nasion. Technical and organizanion progress in Polish agriculture. Zawoia, 129-136.

26. Koper, R., Wojcik, S., Kornas-Czuszwar, B. & Bojarska, U. (1996). Effect the laser exposure of seeds on the yield and chemical composition of sugar beet roots. Int. Agrophysics, 10, 103-108.

27. Krousky, Y. & Rumj, M. (1990). Theinf luence of stimulation of sugar beet on seedings, growth and yielding (in Czech). Plant Production, 36, 1, 89-98.

28. Podlesna, A. (2015). Changes in the germination process and growth of pea in effect of laser seed irradiation. Int. Agrophysics, 29, 485-492.

29. Rubinski, W. & Garczynski, S. (2004). Influence of laser light on leaf area and parameters of photosynthetic activityin DH lines of spring barley (Hordeumvulgare L.). Int. Agrophysics, 18, 261-267.

30. Starzycki, M., Rybiński, W., Starzycka, E. & Pszczoła, J. (2005). Laser light as a physical factor enhancing rapeseed resistance to blackleg disease. Acta Agrophysica, 5(2), 441-446.