Способ предпосевной обработки семян ярового ячменя на серых лесных почвах с использованием наночастиц меди и оксида меди

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ предпосевной обработки семян ярового ячменя, которые предназначены для возделывания на серых лесных почвах. В качестве посевного материала используют семена ярового ячменя сорта «Кати», а обработку семян проводят путем их замачивания в суспензии, содержащей ультрадисперсные порошки меди и оксида меди с размером частиц 40-60 нм в течение 30 мин. Суспензию готовят в дозировке 0,01 г наночастиц меди и оксида меди на гектарную норму высева семян из расчета 55 зерен на 1 м погонный. Способ обеспечивает повышение энергии прорастания, всхожести и морфологических показателей проростов ячменя. 4 табл., 10 ил.

 

Заявленное изобретение связано между собой вариантами выполнения, настолько, что образуют единый творческий замысел многочисленных испытаний по применению ультрадисперсного наночастицами металла и снижение нагрузки на экосистему.

Заявленное изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к новым регуляторам роста, которые могут, использованы для предпосевной обработки семян зерновых культур, преимущественно ярового ячменя. Это достигается путем стимулирования процессов всхожести и энергии прорастания семян ярового ячменя, в котором в составе суспензии применяется ультрадисперсная смесь наночастиц меди (Cu) размером 40-60 нм, при дозировке к раствору не менее 0,01 г/га на норму высева семян. Обработку семян проводят в суспензии наночастиц путем диспергирования ультразвуком в водном растворе в течение 30 минут перед посевом.

Исследования по воздействию нанопорошков металлов на урожайность и физико-химические, биометрические показатели культур имеют большой интерес, также и к проведению на зерновых культурах, в частности на ячмене яровом - достаточно распространенной к возделыванию в любых хозяйствах страны.

Наукой и практикой накоплен значительный опыт по влиянию высокодисперсных частиц металлов на рост и развитие растений. Взаимодействие наночастиц металлов с растениями сопровождается их встраиванием в мембраны, проникновением в клетки и клеточные органы, взаимодействием с нуклеиновыми кислотами и белками, что может существенно изменять функции различных биологических структур (1, 2, 3, 4, 5, 6).

Одним из перспективных методов активизации проращивания семян является обработка зерна применением ультрадисперсных нанопорошков металлов. В воде предпосевной обработки они были отмечены В Подмосковье, Калужской, Белгородской, Челябинской, Курганской областях, Ставропольском и Краснодарском краях, в Армении, Белоруссии, Украине, Латвии, Киргизии, в Ферганской долине Узбекистана, а также Федоренко В.Ф. Россельхозакадемия. Директор ФГНУ «Россинформагротех» отмечает позитивные результаты исследований, проводимых в РГАУ им. У.А. Тимирязева (7, 8).

Применение наноматериалов в качестве средств защиты растений и микроудобрений способствует повышению устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям, снижению заболеваемости, повышению урожайности и качества сельскохозяйственной продукции.

Описан способ предпосевной обработки семян (UA 33863, опубл. 10.07.2008, UA 92876, 10.12.2010), включающие использование коллоидных растворов смесей наночастиц биогенных микроэлементов - цинка, марганца, железа, меди, молибдена, кобальта, в комбинации с химическими препаратами, известными своей биологической активностью. В данных технических решениях самостоятельную роль наночастиц в качестве питательных компонентов оценить невозможно, а введение в состав композиций органических препаратов создает дополнительную экологическую нагрузку и может отрицательно влиять на качество продукции.

Известные нанопрепараты, как правило, предназначены для стимулирования роста растений при выращивании в условиях открытого или защищенного грунта. В то же время современное развитие биотехнологий неразрывно связано с выращиванием растений и культур тканей на искусственных питательных средах, имеющих сбалансированный состав питательных компонентов, необходимых для полноценного роста и развития растений.

Следует отметить, что для удовлетворения растущего спроса на продовольствие необходимы разработка новых подходов в предпосевной обработке ярового зернофуражного ячменя сорта «Кати» наночастицами металлов в составе пленки на показатели роста и развития растений, а также урожайности в условиях производственных испытаний. Использованные наночастицы (НЧ) металлов имеют, например, НЧ Cu (меди) и оксида меди размером 40-60 нм.

Таким образом, яровой ячмень зерна, наиболее чувствителен к недостатку меди в почве, поэтому авторы изобретения, выбрали его как опытную культуру для широких исследований, где медь является одним из важных микроэлементов для растений: улучшает их сопротивляемость к грибковым и бактериальным заболеваниям, повышает устойчивость к засухе, холоду, высоким температурам, полеганию. Более доступными для растений являются водорастворимые и обменно-сорбированные формы. Каталымов М.В. (8) отмечает, что из исследований следует, что наиболее богаты подвижными меди являются красноземы (7,4 мг/кг), меньшие концентрации в серых лесных, черноземах, дерново-подзолистых почвах (6,6-7,8; 4,1-6,5; 1,1-5,5 мг/кг, соответственно); песчаные, супесчаные почвы беднее.

В наших исследованиях авторы изобретения исходили из возможности почвы в Рязанской области, где в основном преобладают серая лесная почва с низким содержанием органического вещества (3,8-5,4%), слабокислая (рН 5,3-5,4). Таким образом, перспективным направлением₍способствующим снижению нагрузки на экосистемы становятся нанобиотехнологии. Токсичность в 10-12 раз меньше, чем минеральных солей по сравнению применяемых в современном сельхозпроизводстве.

Известны технические решения, являющиеся аналогами, представлены в совмещении их влияние с вакуумной обработкой семян яровой пшеницы (9, 10, 11, 12, 13).

По совокупности признаков в качестве прототипа заявляемого способа предпосевной обработки семян ярового ячменя с использованием наночастиц меди принято изобретение, описанное в (RU "2700616, А01С 1/06, А01С 1/08, опубл. 18.09.2019), сущность которого состоит в предпосевной обработке семян яровой сильной пшеницы, включающий предпосевную обработку посевного материала водной суспензией биологически активных наночастиц железа и оксида кремния, в качестве посевного материала используют семена яровой сильной пшеницы Юго-Восточная 2, при обработке применяют суспензию, содержащую ультрадисперсные наночастицы в комплексе совместно SiO₂×Fe размером, соответственно 40,9±0,6 и 90±0,5 нм в процентном соотношении, равном 60 и 40 при дозировке не менее 0,001 масс. % в смеси со стабилизированным ЭХА водным католитом с рН 8 и Eh=-400+500 мВ, полученную в вакуумной среде при давлении 650-600 мм рт. С одновременным перемешиванием в барабане с частотой вращения 10 об/мин, в течение 10-20 мин, при этом перед применением суспензии семян обрабатывают препаратом Фитоспорин - М в дозировке 1,5 г/л, при расходе 100-150 мл на 100 г. семян.

Анализ доступных источников информации не выявил нанопорошка меди и оксида меди при обработке в ультразвуковой ванне, как способ биостимулирования прорастания семян ярового ячменя. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствуют патентоспособности «новизна».

Задачей изобретения является в определении воздействия наночастиц меди и оксида меди на формирование урожая ячменя, как в условиях лизиметрического опыта предпосевной обработки семян ярового ячменя наночастицами меди и оксида меди, так и при поливе в полевых условиях участка также с применением в комплексе одновременно минеральных удобрений для данного сорта «Кати», улучшение морфологических показателей растений с целью получения оздоровленного высококачественного зернофуража и посадочного материала.

Поставленная задача предлагаемым способом предпосевной обработки семян ярового ячменя, которые предназначены для возделывания на серых лесных почвах, согласно изобретения, в качестве посевного материала используют семена ярового ячменя сорта «Кати», а обработку семян проводят путем их замачивания в суспензии, содержащей ультрадисперсные порошки меди и оксида меди с размером частиц 40-60 нм в течение 30 мин, при этом суспензию готовят в дозировке 0,01 г. наночастиц меди и оксида меди на гектарную норму высева семян из расчета 55 зерен на 1 м. погонный.

Возможно выполнение, когда используют ультрадисперсные частицы меди и оксида меди при поливе в полевых условиях и осуществляют в комплексе совместно с внесением минеральных удобрений в дозе NeoPeoKeo-В качестве проведения изучения влияния наночастиц меди и оксида меди оптимальной концентрации равной 0,01 г/га для выращивания ячменя на серых лесных почвах с использованием лизиметрических опытов, используют устройство лизиметра для полевых условий.

Способ разрабатывался на базе Рязанской области для серых лесных почв с низким содержанием органического вещества (3,8-5,5%), слабокислой (рН 5,3-6,4), калий - 833,5 мг/кг, общий азот - 0,12%, подвижный фосфор - 128 мг/кг.

В качестве объекта исследований был выбран ячмень яровой сорт «Кати». Разновидность нутанс. Куст промежуточный. Влагилища нижних листьев без опущения. Антоциановая окраска ушек флагового листа средняя - сильная, войсковой налет на влагалище слабый - средний. Растение короткое - средней длины. Комос пирамидальный - цилиндрический, рыхлый - средней плотности, со средним - сильным восковым налетом. Ости длиннее колоса, зазубрены, со средней - сильной антоциановой окраской кончиков. Первый сегмент колосового стержня короткий - средней длины, со слабым изгибом. Стерильный колосок от параллельного до слегка отклоненного. Опущение основной щетинки зерновка длинное. Антоциановая окраска нервов наружной цветковой чешуи слабая. Зазубренность внутренних боковых нервов наружной цветковой чешуи отсутствует или очень слабая. Зерновка очень крупная, с не опущенной брюшной бороздкой и охватывающей лодикулой. Масса 1000 зерен - 46-56 гр (зернофуражный). Содержание белка - 10,9-14,5%. Восприимчивость к корневым гнилям.

Сорт «Кати» включен в ГОСреестр по Волго-Вятскому региону. Рекомендован для возделывания в Центральной Нечерноземной зоне. Сорт «Кати» является высокоурожайным, однако он чувствителен к недостатку меди в почве, что и повлияло на выбор опытной культуры.

Медь является одним из важнейших микроэлементов для растений: улучшает их сопротивляемость к грибковым и бактериальным заболеваниям, повышает устойчивость к засухе, холоду, высоким температурам и полеганию. Более доступным для растений являются водорастворимые и обменно-сорбированные формы. Ячмень яровой зернофуражный сорта «Кати», репродукция - элита, который имеет очень короткий вегетационный период (90-100 дней), в разных климатических зонах дает стабильные высокие урожаи. Масса 1000 зерен от 46 до 56 г.

Яровой ячмень - основная зернофуражная культура, из-за недостатка объемов производства которой в регионах с развитым животноводством на кормовые цели вынуждены использовать продовольственные культуры. В южных регионах площади посевов под ячмень значительно сокращены как из-за сильной зависимости уровня урожайности от агроклиматических условий, так и от недостатка производства семян рекомендованных сортов. В связи с этим необходим поиск новых элементов технологии выращивания ячменя на фуражные и семенные цели.

Как уже отмечалось выше, проводимые эксперименты заложены на серой лесной почве - слабокислая (рН 5,3-6,4) с низким содержанием органического вещества (3,8-5,4%). Повторность вариантов в опытах четырехкратная.

Площадь стационарных лизиметров каждая составила 1,13 м². Опытная лизиметрическая делянка имеет не менее чем 16 штук лизиметров на исследуемой площади зеркала 120,25 м², глубина лизиметров - 1,5 м, диаметр - 1,2 м (фиг. 3 и фиг. 4). Схема размещения конструкции лизиметра (фиг. 1 и фиг. 2). Это в свою очередь повышает возможность получить более достоверный результат с малой ошибкой погрешностью измерений. Ниже описан пример варианта выполнения проведения лизиметрических полевых исследований выращивания ячменя ярового сорта «Кати».

Описание предлагаемой технологии.

Пример 1. Исследования были проведены в 2019 году на серой лесной почве, повторность четырехкратная. В опыте использовали нанопорошки меди и оксида меди, размером 40-60 нм, произведенные в Московском институте стали и сплавов Суспензию готовили согласно ТУ 931800-4270760-96 в ультразвуковой ванне;

Сезонные температуры были достаточно низкими для данного периода, частым явлением был порывистый ветер и затяжные осадки в виде дождей. Уборку урожая проводили в фазе полной спелости.

Результаты лабораторных исследований образцов зерна ячменя ярового проведены в ФГБУ «Станция агрохимической службы «Рязанская».

Результаты сравнительных исследований приведены в табл. 1.

Подготовка почвы и агротехника возделывания в полевых условиях общепринятая в Рязанской области (Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований / Б.А. Доспехов - 5-е изд. - М.: Колос. 1985. - С. 35).

Лабораторные исследования были проведены на энергию прорастания всхожести семян, обработанных поливом суспензией нанопорршка меди (НП Cu 0,01) в концентрации 0,01 г на гектарную норму высева семян из расчета 55 зерен на 1 м погонный по энергии прорастания, всхожести и морфологическим показателям прорастания ячменя ярового, которые приведены на фиг. 5 и на фиг. 6. При такой концентрации биологических активных нанопорошков меди процесс угнетения - отсутствует. Прослеживается незначительное превышение содержание меди в сравнении с контрольным вариантом при использовании нанопорошков меди в концентрации 0,01 г на гектарную норму высева семян и оксида меди 0,1 на гектарную норму семян, хотя предельно допустимая концентрация по всем вариантам в два-три раза ниже ПДК. Контролем служили семена ячменя ярового, обработанные дистиллированной водой, где 1 - контроль, и обработанные суспензией нанопорошка меди в концентрации 0,01 г на гектарную норму высева семян (НЧ Cu 0,01). Результаты опытов приведены в табл. 2.

Положительная тенденция увеличения прорастания семян по всем вариантам по сравнению с контролем сохранилась и на лабораторной всхожести семян.

Первые всходы были отмечены в сосудах на 5-6-й день, наибольший, прошедших полив суспензией нанопорошков. Всхожсть равномерная по всем вариантам (41-42-43 штук на сосуд). По завершению вегетационного периода был выполнен учет урожая ячменя. Оценка последствия применения нанопорошка меди и оксида меди на урожайность ячменя ярового также приведена в табл. 2.

Самое низкое содержание меди в зерне ячменя на 2-ом варианте (полив суспензией нанопорошка меди (НЧ Cu 0,1) в концентрации 0,1 г на гектарную норму высева семян). Прослеживается незначительное превышение содержание меди в сравнении с контрольным вариантом при использовании нанопорошков в концентрации 0,01 г на гектарную норму высева и оксида меди 0,1 г на гектарную норму высева, хотя предельно допустимая концентрация по всем вариантам в два-три раза ниже ПДК.

Анализ результатов исследования продуктивности серой лесной почвы на вариантах вегетационного опыта при изучении послепосевного полива суспензией нанопорошков меди и оксида меди размером 40-60 нм показал, что существенная прибыль зерна ячменя ярового получена по всем вариантам, но наименьшая прибавка получена на варианте 3 полив суспензией нанопорошка меди (НЧ Cu 0,01) в концентрации 0,01 г на гектарную норму высева семян.

По результатам проведенного вегетационного опыта можно сделать вывод о том, что послеполивной полив суспензией нанопорошков меди и оксида меди в различных концепциях оказал благоприятное воздействие на показатели урожайности ячменя ярового в сравнении с контрольным вариантом (превышение на 10,7-12,9%).

Данные таблицы 1 показывают, что в сравнении с контрольным вариантом (С - 368,9 г/м²; Cu 0,01 - 395,2 г/м²; Cu 0,1 - 411,8 г/м²; CuO 0,1 - 413,2 г/м²; CuO 0,01 - 416,6 г/м²).

Концентрация меди в зерне ячменя во всех вариантах опыта в два-три ниже предельно допустимых норм, отметим превышение ее содержания над контролем в варианте с применением CuO 0,1 (+1,73 мг/кг). Однако при использовании меди Cu 0,1 в такой же концентрации ее содержание ниже, чем в контрольных пробах (- 0.88 мг/кг). Это связано с аккумулированием оксида металлов (в отличие от наночастиц металлов) в структуре растений, что доказано методами сканирующей и просвечиваемой электронной микроскопии.

Пример 2. Лизиметрический эксперимент в полевых условиях.

Схема конструкции лизиметра (фиг. 1 и фиг. 2) содержит металлический корпус 1, заполненный монолитом почвогрунта 2 с ненарушенным сложением профиля, измерительную емкость 3, соединенную гидравлически с металлической вертикальной установленной емкостью 4 с помощью соединительной трубы 5, причем емкость 3 заполняется двумя различными водопроницаемыми слоями фильтра, исследуемого образца почвогрунта 2 и дна фильтра, выполненного из песчанно-гравийной засыпки 6, уложенной на сетку-фильтр 7, перекрывающей поддон 8 (размеры показаны на чертежах для наглядности). Лизиметры заряжены серой лесной почвой. Почвенные пробы брали с глубины 0-25 см, почва, которая вначале характеризовалась невысоким содержанием органического вещества от 3,8% до 5,4% (в среднем 4,6% ± 0,6).

На фиг. 3 (фото) показан участок исследуемого поля с лизиметрами, а на фиг. 4 показана схема расположения лизиметрического опыта в полевых условиях.

Кислотно-щелочная реакция почвы относится к слабокислой, рН от 5,3 до 6,4 (в среднем 5,7±0,1). Обеспеченность почвы подвижными питательными элементами в среднем была следующей: содержание калия - 833,5 мг/кг, общего азота - 0,12%, подвижного фосфора - 128 мг/кг, что характеризует эту почву как среднее обеспеченную данными элементами.

Согласно программы исследований проведено изучение влияния наночастиц меди и оксида меди оптимальной концентрацией равно 0,01 г на гектарную норму высева семян (табл. 1). Опыт проводили в четырехкратной повторности.

Биологическая активность наночастиц металлов напрямую связана с их физико-химическими характеристиками: размер частиц, их форма, фазовое состояние частиц. Как следствие, для успешного использования наночастиц и наноматериалов для отрасли растениеводства необходимо учитывать их физико-химические свойства.

Сев проводили 26 апреля 2019 года. Технология выращивания ярового ячменя в лизиметрах имитировала общепринятую для серых лесных почв Рязанской области (региона), но с некоторыми особенностями конструкции лизиметрических исследований. На делянках делали бороздки глубиной 3-4 см, на расстоянии 12 см распределяли норму семян из расчета 55 зерен на 1 м погонный (фиг. 3). В фазе шильца продергивали и оставляли по 50 шт. на 1 м погонный. Агротехника выращивания культуры общепринятая для данной зоны. Уборку ячменя проводили в фазу полной спелости. Растения срезали на высоте 1-2 см от корневой шейки, укладывали в пакеты с указанием номера варианта и повторения (фиг. 7 и фиг. 8).

В лаборатории урожай надземной массы сушили до постоянного веса. После обмолота зерновых очищенное зерно взвешивали. Из урожая отбирали по повторениям пробы, пронумеровывали, согласно регистрационному журналу, для отправления в лабораторию. Массу 1000 семян, влажность зерна, питательную ценность (обменную энергию, кормовые единицы, перевариваемый Протеин) определяли в общепринятыми тестированными методиками.

Линейный рост растений показан с нормой из расчета 55 зерен на погонный метр, глубина заделки семян не должна превышать 3-4 см (фиг. 9 - вегетационный период роста растений, фиг. 10 - созревание урожая). При этом рост растений является важным экологическим показателем, косвенно характеризующим интенсивность деления или растяжения клеток. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений проводили в течение всего вегетационного периода (фиг. 7, 8, 9, 10). Погодные условия в период вегетации были неблагоприятными: отмечались низкие для данного периода температуры, а также затяжные дожди с порывистыми ветрами. Данный факт сказался на развитии растений и, как следствие, на урожайность.

Фенологические исследования состояли в измерении высоты растений. Наблюдения проводили на двух рядках: 3 и 5. Определяли высоту растений по самому высокому кончику, по 10 растений учетного рядка. Расчет проводили на растение, вычисляя среднюю величину по каждому показателю. На ячмене их было два 10.05 и 26.07.2019 года. Наиболее высокие показатели линейного роста растений 10.05.2019 года были выявлены на варианте с применением наночастиц меди, а также и, для варианта исследования при совместном внесении минеральных удобрений N₆₀P₆₀K₆₀ (табл. 3).

В мае 2019 года максимальное, отличие с контрольным составило 1,29 см или 22,16%. При этом следует отметить, рост и развитие растений в контроле неравнмерным и нестабильным. На вариантах, где для предпосевной обработки семян использовали наночастицы меди и оксида меди в дозе 0,01 г/га, также наблюдалось увеличение высоты растений на 0,61 и 0,39 см, соответственно,, что составило 10,48% и 6,7%.

Показатели линейного роста на 26.07.2019 стали следующими; наибольшая высота растений была отмечена на варианте с применением наночастиц меди в дозе 0,01 г/га. Увеличение данного показателя по сравнению с контрольным вариантом составила 10,85%. Значит, наночастицы меди и оксида меди способствовали повышению адаптационного потенциала растений, что привело к стабилизации ростовых процессов и повышению устойчивости к полеганию. Применение наночастиц меди и оксида меди практически не сказалось на росте растений на последних стадиях вегетации, и разница с контролем составила незначительны: 0,21 см или 0,30%.

Таким образом, показатели линейного роста и урожайность в нашем опыте оказались в прямой зависимости друг от друга (табл. 2).

Использование наночастиц меди и оксида меди совместно (вариант исполнения) с минеральными удобрениями также способствовали увеличению урожайности ярового ячменя.

Урожайность ячменя ярового больше, чем в контрольном, наибольшая при применении Cu 0,01 (+26,9%). Максимальное значение массы тысячи зерен, также отмечено в варианте Cu 0,01 + N₆₀P₆₀K₆₀, составило 71,11 г (+6,3 г) и значительно превышает средние для данного сорта «Кати» значения (46-56 г). Специалисты не исключают, что наночастицы способствуют возникновению дополнительных каналов в клетках, что облегчает проникновению питательных веществ, в нашем случае - и минерального удобрения (как вариант выполнения), что и могло, приводит к улучшению роста и развития растений.

Содержание меди в зерне по всем вариантам опыта колебалось в диапазоне 4,41-6,81 мг/кг (ПДК - 10 мг/кг), причем наибольшее значение - в контрольном (5,83 мг/кг) и варианте с применением CuO 0,01 (5,85 мг/кг), что еще раз подтверждает свойство оксидов металлов аккумулироваться в теле растения.

Другим важнейшим элементом структуры урожая является крупность зерна, выраженная через массу 1000 семян. Конечно, масса 1000 семян является вторым после озерненности элементом продуктивности^: колоса, но при этом (Сумин А.В. Влияние факторов среды на массу 1000 зерен сортов ячменя, выращенных в котловинных условиях Сибири. 2017. Juvenisscientia. N 10 С. 4-6) с данным параметром связан запас питательных веществ, всхожесть и жизнеспособность семян. Данный показатель является «сортовым признаком», но при этом может варьировать в зависимости от условий выращивания. Значение массы 1000 зерен, является косвенным показателем «достаточной сбалансированности генетического комплекса», отвечающего за крупность зерна.

Показатель массы 1000 семян в наших исследованиях существенно превышал средние (46-56 г), которые характерны для особенностей ярового ячменя сорта «Кати» (см. табл. 4).

Переваримый протеин - это сырой протеин, который всасывается в кровь и лимфу из пищеварительного тракта скотины. Его количество находилось в одних пределах на всех вариантах опыта и составило от 58,1 до 67,1 г на 1 кг корма.

Установлено, что наночастицы обладают большой удельной поверхностью, а значит и избыточной поверхностной энергией. Медь, как микроэлемент проявляет синергизм в отношении макроэлемента азота: достаточный уровень Cu в почве улучшает поглощение N. Вероятно, обладая размером 40-60 нм наночастицы меди, не проникают (в данном варианте с минеральными удобрениями) сквозь мембрану, при этом способствуют интенсификации азотного обмен в клетке, как следствие, применение данных частиц совместно с минеральными удобрениями также приводит к увеличению переваримого протеина в зерне ячменя и увеличению массы самих семян.

На всех вариантах опыта количество кормовых единиц составило 1,1 кг, что соответствует средним значениям, которые характерны для данной культуры (табл. 4).

Количество энергии в корме является важнейшим показателем его ценности. Величина данного показателя на всех вариантах опыта, за исключением Cu 0,01 N₆₀P₆₀K₆₀ была на одном уровне и составила 10,79 МДж. Незначительное ее увеличение наблюдалось при использовании наночастиц меди при совместном внесении минеральных удобрений и составило 10,84 МДж, что в 1 кг нВ 0,05 МДж больше.

Наночастицы металлов имеют сложную структуру, которая характеризуется металлическим ядром и оксидной пленкой на поверхности частиц, которая формируется в результате рассивации частиц воздухом для снижения природности НЧ. Данные наноразмерного порошка меди содержит металлическую фазу меди. Содержащие компоненты являются, необходимые для активного прорастания семян и роста растений.

Видно, что предпосевная обработка семян экспериментальных опытов (табл. 1 и 2) приводит к изменению морфологических показателей по сравнению с показателями контроля опыта, семена которого не обрабатывали нанопорошками меди и оксида меди (НЧ металла).

Рассмотрение исследований и по Варианту выполнения с НЧ меди даже с максимальным значением массы тысячи зерен отмечено, в варианте Cu 0,01 + N₆₀P₆₀K₆₀ (минеральные удобрения), составило 71,7 г (+6,3 г) и значительно превышает средние для данного ярового ячменя сорта «Кати» для предпосевной обработки зерна и влияет на энергию прорастания и всхожести семян ячменя по сравнению с контролем, снижая или увеличивая эти показатели в зависимости от соотношения и концентрации НЧ металлов, Наблюдаемое снижение энергии прорастания семян и всхожести в опытах, в которых семена обрабатывали нанопорошками меди и оксида меди, практически не повлияло на дальнейший рост и развитие растений.

Следует отметить, что на влажном зерне могут быстрее развиваться микробы, увеличивая число клещей, насекомых, происходят другие изменения. Снижается натура, сыпучесть зерна, оно становится уязвимым для механических повреждений.

Влажность представленных образцов находилась в пределах базисной влажности, которая составляет от 13,5 до 15%. В среднем по всем вариантам опыта она составила 14,2%.

Кроме того показано, что масса тысячи семян (+6,3 г) выше в исследуемом опыте по сравнению с контролем. Урожайность зерна в опыте выше контроля на 10,7-12,9%. Влажность при уборке урожая была низкой, что способствует в последующем хранении на складах, экономии энергии в процессе сушки зерна.

Таким образом, экспериментальный материал и, полученные данные при исследованиях позволяют сделать вывод, что предложенная обработка семян ячменя ярового сорта «Кати» наночастицами меди и оксида меди не оказывает токсичного воздействия и способствует повышению урожайности. Предварительное замачивание семян ячменя в суспензии с наночастицами меди в дозе 0,01 г на гектарную норму высева семян способствовал повышению адаптационного потенциала растений. Это сыграло большую роль при формировании урожая: наибольшая прибавка была получен на данном варианте опыта и составила 44,8 ц/га, что на 17,3% больше в сравннии с контрольным вариантом.

Такие показатели как масса 1000 г семян, а также питательная обменная энергия и перевариваемый протеин за счет интенсификации азотного обмена наилучшими были в варианте с применением наночастиц меди и оксида меди, а также с совместным внесением минеральных удобрений.

Список использованной литературы.

1. Виноградов Д.Л., Малышев Р.А., Фолманис Г.Э. Экономические аспекты применения нанотехнологий в земледелии / Под общ. Редакцией Г.В. Павлова. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов. 2005. С. 8-34.

2. Патент RU №2234945. Опубликован 27.08.2004. Бюл. №24.

3. Патент RU №2429592. Опубликован 27.09.2010. Бюл. №27.

4. Коваленко Л.В., Фолманис ГЭ. Активизация прорастания семян ультрадисперсными порошками железа / Достижения науки и техники АПК. 2001. №9, - С. 7-8.

5. Патент RU №2056084. Опубликован 23.02.1993. Бюл. №8.

6. Селиванов В.Н., Зорин Е.В., Сидорова Е.Н., Дзидзигури Э.Л., Фолманис Г.Э.

Пролонгирование воздействие ультрадисперсных порошков металлов на семена злаковых культур / Перспективные материалы. 2001. №4, С. 66-69.

7. Федоренко В.Ф. Нанотехнологии и наноматерилы в агропромышленном комплексе (В.Ф. Федоренко / Сельскохозяйственные машины и технологии. 2008. - №6, - С. 26-31.

8. Катылымов М.В. Микроэлементы и микробиология / М.В. Каталымов. - М.: изд. «Химия», 1965. - 332 с.

9. Патент RU №25824499. Опубликован 27.04.2016. Бюл. №12.

10. Патент RU №2635103. Опубликован 09.11.2017. Бюл. №31.

11. Патент RU №2623471. Опубликован 26.06.2017. Бюл. №18.

12. Патент RU №2227556. Опубликован 08.06.2017. Бюл. №14

13. Патент RU №2234945. Опубликован 27.08.2004. Бюл. №14.

Способ предпосевной обработки семян ярового ячменя, которые предназначены для возделывания на серых лесных почвах, отличающийся тем, что в качестве посевного материала используют семена ярового ячменя сорта «Кати», а обработку семян проводят путем их замачивания в суспензии, содержащей ультрадисперсные порошки меди и оксида меди с размером частиц 40-60 нм в течение 30 мин, при этом суспензию готовят в дозировке 0,01 г наночастиц меди и оксида меди на гектарную норму высева семян из расчета 55 зерен на 1 м погонный.