Ирина Михайловна Кайгородова кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник лаборатории физиологических основ семеноведения овощных
143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, Селекционная, д. 14
Irina M. Kaigorodova - Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher at the Laboratory of Physiological Foundations of Vegetable Seed Science
14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072
Елена Георгиевна Козарь кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник лаб. молекулярно-иммунологических исследований
143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, Селекционная, д. 14
Elena G. Kozar - Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher of the Laboratory of Molecular Immunological Research
14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072
Владимир Ильич Луканин кандидат ф.-м. наук, и.о. зав. лазерных технологий ИОФ РАН
119991, ГСП-1, г. Москва, ул. Вавилова, д. 38
Vladimir I. Lukanin - Cand. Sci. (Physics and Mathematics), Acting Head Laser Technologies GPI RAS
38, Vavilov str., Moscow, Russia, 119991
Актуальность. Разработка инновационных методов предпосевной обработки семян это ключ к развитию устойчивого и высокопродуктивного земледелия. В отличие от традиционного протравливания, использование электролитов после активации их растворов низкотемпературной плазмой для обработки семян может позволить решить комплекс биологических, экологических и производственных проблем овощеводства, поэтому является перспективным направлением исследования. Данный подход к праймированию семян позволяет достичь несколько эффектов: уничтожение поверхностной семенной инфекции, повышение гидрофильности, активации ферментативных систем и скорости ростовых процессов. Данное исследование направлено на оценку биологической эффективности предпосевной обработки семян томата растворами электролитов, активированных низкотемпературной плазмой.
Методика. Семена томата восприимчивого к фитофторозу сорта Таллалихин 186 обрабатывали активированными и исходными растворами KNO3 и KCl при различных температурах (22°C и 50°C) и экспозициях (от 30 до 120 минут) с последующей оценкой всхожести, биометрических параметров проростков, продуктивности растений и пораженности их болезнями. Эффекты действия обработки оценивали сразу после воздействия и через год хранения обработанных семян в лабораторных и полевых опытах.
Результаты. Установлено, что плазменная активация растворов значительно усиливает ростостимулирующие и иммуномодулирующие свойства электролитов. Наибольшая эффективность на ювенильной стадии развития достигнута при обработке семян активированным 1% раствором KNO3 при 22°C, где лабораторная всхожесть повысилась на 16%, а длина корешка проростков увеличилась на 138%. Важным результатом является положительное последействие праймирования семян на продуктивность и устойчивость растений. Все варианты с активированными растворами, и особенно активированный раствор KNO3, стабильно обеспечивали максимальное увеличение товарной урожайности и значительное снижение пораженности плодов фитофторозом.
Заключение. Электрохимическая активация растворов значительно усиливает физиологическую активность электролитов, что открывает перспективы для разработки экологически чистых способов стимуляции роста и развития растений. Технология демонстрирует потенциал для повышения продуктивности и устойчивости томата к патогенам.
Relevance. The development of innovative methods of pre-sowing seed treatment is the key to the development of sustainable and highly productive agriculture. Unlike traditional pickling, the use of electrolytes after activation of their solutions with low-temperature plasma for seed treatment can solve a complex of biological, environmental and industrial problems of vegetable growing, therefore it is a promising area of research. This approach to seed priming allows achieving several effects: the destruction of surface seed infection, increased hydrophilicity, activation of enzymatic systems and the rate of growth processes. This study is aimed at evaluating the biological effectiveness of pre-sowing treatment of tomato seeds with electrolyte solutions activated by low-temperature plasma.
Methodology. Tomato seeds of the late blight-susceptible Tallalikhin 186 variety were treated with activated and initial solutions of KNO3 and KCl at various temperatures (22°C and 50°C) and exposures (from 30 to 120 minutes), followed by an assessment of germination, biometric parameters of seedlings, plant productivity and disease incidence. The effects of the treatment were evaluated immediately after exposure and after a year of storage of the treated seeds in laboratory and field experiments.
Results. It was found that plasma activation of solutions significantly enhances the growth-stimulating and immunomodulatory properties of electrolytes. The highest efficiency at the juvenile stage of development was achieved when treating seeds with an activated 1% solution of KNO3 at 22°C, where laboratory germination increased by 16%, and the length of the root of seedlings increased by 138%. An important result is the positive aftereffect of seed priming on plant productivity and resistance. All variants with activated solutions, and especially the activated KNO3 solution, consistently provided a maximum increase in commercial yields and a significant reduction in fruit blight.
Conclusion. Electrochemical activation of solutions significantly enhances the physiological activity of electrolytes, which opens up prospects for the development of environmentally friendly ways to stimulate plant growth and development. The technology demonstrates the potential to increase tomato productivity and resistance to pathogens.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.