ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОМ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИИ СЕМЯН ХЛОПЧАТНИКА ОТ БОЛЕЗНЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1387 ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОМ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИИ СЕМЯН ХЛОПЧАТНИКА ОТ БОЛЕЗНЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ Юсубалиев А.1, Арзикулов Х.2, Кучарова Р .3, Акрамов Д4 ¹ ЧДПУ профессор, 2,3,4 ЧДПУ студенты https://doi.org/10.5281/zenodo.17448616 Аннотация. В статье приведены результаты краткого анализа современного состояния обеззараживания семян хлопчатника от болезнетворных мироорганизмов перед посевом. На основании сравнения ранее проведенных исследований обоснована необходимость использования сверхвысокочастотного элек-тромагнитного поля для экологически чистого обеззараживания и обоснованы некоторые параметры обработки по новой технологии. Ключевые слова: хлопчатник, семена,заболевание, обеззараживание, химический препарат, сверхвысокая частота, электромагнитное поле, мощность, технология, всхожесть. ВВЕДЕНИЕ Ежегодные среднестатистические потери урожая хлопка от различных болезней хлопчатника составляет 13% от валового сбора[1] . Через семена хлопчатника из года в год передаются такие заболевания, как гоммоз, корневая гниль, вилт и другие. Семена хлопчатника являются основным источником передачи инфекции гоммоза из года в год, а грибами вилта заражается до 20% семян.Кроме патогенной микрофлоры на поверхности семян имеются многочисленные термофильные, плесневые и другие микроорганизмы[2], которые в период хранения посевного материала оказывают отрицательное влияние на их биологическую активность вследствие выделения из себя микотоксинов [3]. Поэтому обеззараживание семян от микроорганизмов, наряду с предохранением от болезней, играет активизирующую роль. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА В настоящее время обеззараживание семян от этих микроорганизмов ведется путем протравливания химическими препаратами. Для этой цели в последнее время используются бронотак, П-4 и другие химические препараты, являющиеся высокотоксичными, вредными для экологического баланса окружающей среды (почвы и воздуха) и особенно для здоровья людей и животных, поскольку их определенное количество через воздух, кожный покров и продукты питания попадают в их организмы[1]. Химический метод протравливания с нормой расхода препарата 6-12 кг/т характеризуется большой неравномерностью распределения химиката между отдельными семенами. В результате этого наблюдается частые вспышки заболевании растений хлопчатника на значительных площадях , наносящие огромный экономический ущерб хозяйствам в виде недобора и снижения качества урожая. Кроме того, из-за высыпания на INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1388 семенах перед посевом остается значительно меньше первоначально-нанесенного количества препарата, снижающее защитный эффект защиты от патогенов. Поэтому ежегодно на значительных площадях посевы заражаются разными болезнями, в связи с чем производится их пересев. Биологический метод обеззараживания семян от возбудителей грибных и бактериальных заболеваний с помощью их естественных врагов-антогонистов не нашел практического применения из-за их узкого спектра действия и зависимости от погодных условий[6]. Применение температурного прогревания в воде отличается сложностью технологического процесса и большими материальными затратами и узким спектром действия на микроорганизмы и снижением посевных качеств семян[7]. Обработка семян хлопчатника в озонированной среде коронного разряда в течение 1-5 мин. и их посев на инифецированном болезнетворными микроорганизмами фоне показала возможность снижения заболеваемости всходов хлопчатника гоммозом с 96 до 12-54%, корневой гнилью с 24 до 4-16%, вилтом с 53 до 16,5-49,5%) при одновременном повышении полевой всхожести с 52 до 69-72%[4]. Обработка семян, искусственно зараженных бактериями гоммоза, в электростатическом поле напряженностью 2-8 кВ/см в течение 20-60 сек. показала возможность снижения заболеваемости всходов хлопчатника листовой формой заболевания в 2-3 раза (с 42,0-14,7%) при одновременном повышении всхожести до 10,7% в зависимости от режимов воздействия В 1979-1984 гг. разрабатывался электрохимический протравливатель, в котором частицы химического препарата наносились на поверхность хлопковых семян под действием электрических сил притяжения зарядов противоположных знаков[5]. Исследования по воздействию электрических полей при предпосевной подготовке семян показали достаточно высокую эффективность этого способа. Обработка искусственно зараженных бактериями гоммоза опушенных семян в электростатическом поле в течение всего 2 сек. снижала заболеваемость растений хлопчатника листовой и стеблевой формами заболеваний в 1,5-2,0 раза, что может быть вызвано угнетающим действием электрического поля и денатурацией белков микроорганизмов. Воздействие на семена в электрическом поле коронного разряда позволило сократить заболеваемость всходов хлопчатника корневой гнилью в 2,5-3,0 раза. Электрохимический метод позволил лишь снизить норму расхода ядохимиката на 30-40% за счет уменьшения вариации распределения препарата между отдельными семенами. Поэтому для исключения применения вредных ядохимикатов разработана экологически чистая технология обеззараживания посевных семян с помощью электромагнитных полей, исключающая применение для этих целей ядохимикатов [8], предусматривающая воздействие на посевной материал сверхвысокочастотных (СВЧ) электромагнитных полей (ЭМП), оказывающих губительное влияние на жизнедеятельность микроорганизмов и стимулирующих биологическую активность семян. Как следует из ранее проведенных исследований, угнетение путем воздействия ЭМП СВЧ наступает в результате селективного нагрева клеток [9], имеющих повышенную, чем семена, влажность. Это вызывает частичное денатурирование протеина и инактивацию ключевых ферментов [10]. При прохождении электромагнитного INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1389 излучения СВЧ через микроорганизмы вызывается усиление межмолекулярного трения и выделение теплоты, приводящее к разрушению клеточных мембран и гибели микроорганизма. Помимо селективного нагрева возможен общий нагрев увлажненной поверхности семян вместе с находящимися на ней микроорганизмами [11]. Тонкий увлажненный поверхностный слой семени прогревается с помощью СВЧ-поля до температуры, достаточной для гибели микроорганизмов. В этом случае основным действующим фактором является термический эффект электромагнитного излучения. Преимуществом электромагнитных полей является то, что их применение позволит достичь обеззараживания семян хлопчатника при одновременной стимуляции их биологической активности. Болезнетворные микроорганизмы находятся на поверхности семени и после попадания последнего в почву создаются условия для начала в них жизненно важных физиологических процессов. В семени хлопчатника начинаются ростовые процессы и корешок будущего растений начинает внедряться в почву. В это же время бактерии гоммоза, двигаясь с помощью своих двигательных жгутиков, начинают проникать в тело корешка и передвигаться по нему, что в дальнейшем вызовет патологические изменения всходов и его заболевание гоммозом. Поэтому для предотвращения заболевания всходов необходимо влиять на семена и находящиеся на их поверхности бактерии гоммоза таким образом, чтобы воздействие внешнего электрического поля вызвало стимулирование биологической активности и укрепило иммунитет семени при одновременном нарушении или же прекращении жизненно важных процессов метаболизма в болезнетворных микроорганизмах. При наложении на мембрану электрического поля сверхвысокой частоты отдельные макромолекулы фосфолипидов, составляющих отдельный слой, начинают колебаться с такой же частотой. В результате взаимного межмолекулярного трения липидов и белков происходит их нагрев до температуры, достаточной для вызова денатурации. Это приводит к прекращению синтеза жизненно важных соединений и гибели микроорганизмов, находящихся на поверхности семян и их обеззараживанию без применения ядовитых химических препаратов, что, несомненно, способствует прекращению попадания последних в биосферу и улучшению экологического баланса окружающей среды. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ В качестве объекта изучения был выбраны опушенные семена селекционного сорта С-6524 средневолокнистого хлопчатника 2репродукции. Методика заражения семян бактериями гоммоза. Для получения чистой культуры бактерии гоммоза (Xanthomonas malvecearum Dowson) использовались сухие настоящие листья больных растений хлопчатника, хранящиеся с предыдущего сезона в лаборатории фитопатологии Узбекского научно-исследовательского института селекции и семеноводства хлопчатника (УзНИИССХ). Посев и проращивание порошка этих листьев проводилось в термостата с температурой 26-280С в чашках Петри с агаром картошки. Чистая культура гоммоза выделялась путем трехкратного пересева с последующим проращиванием. Полученная таким образом штамма проращивалась в пробирках для использование в исследованиях. INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1390 Стерилизация необходимых чашек, пробирок осуществлялась при давлении 1 атм. в течение 2 часов, а пересев бактерий проводился вблизи огня спирта.Из полученной чистой культуры приготовлена суспензия бактерий для заражения семян. В опытах 6 кг опушенных семян тщательно перемещивалось вручную с 450 мл суспензии бактерий гоммоза в три приёма по 150 мл. Зараженные семена сущились слоем толщиной 5-6 см до кондиционной влажности слоем толщиной 5-6 см. Отбор проб семян и их проращивание для определения лабораторной энергии для определения лабораторный энергии прорастания и всхожести проводились по общеизвестный методике [13] в ванночках с стерилизованным песком и методом фильтровальной бумаги [14]. Изучение лабораторный заболеваемости проростков хлопчатника гоммоза проводилось в условиях фитотрона УзНИИССХ на ванночках с песком размерами 25х18х8 см в трехкратной повторности по 50 шт семян в каждой. Количество больных растений определялось по мере проявления. Обработка семян в электромагнитном поле. В исследованиях в качестве источника высоковольтного напряжения постоянного тока использован выпрямитель ВС50-50. Обработка семян проводилась в плоскопараллельных электродах. Напряженность изменялась путем регулирования первичного напряжения выпрямителя от2 до 8 кВ/см, а экспозиция от 20 до 60 сек. Обработка семян и бактерий в электромагнитном поле сверхвысокой частоты проводилось в микроволновой установке «Samsung» M1736 NR по плану Хартли-2 при мощности излучения от 180 до 600 Вт с продолжительностью от1.5 до 10.0 минут.Мощность излучения изменялось путем регулирования напряжения сети с помощью автотрансформатора. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Проведенные исследования в условиях фитотрона по обеззараживанию искусственно зараженных бактериями гоммоза опушенных семян хлопчатника с помощью электромагнитного поля сверхвысокой частоты подтверждают правомерность вышеприведенных суждений (табл.). Энергия прорастания и всхожесть семян по сравнению с контролем (3-вариант) в результате обработки в ЭМП СВЧ изменяется у опытных семян в значительных пределах. У вариантов с предварительным увлажнением энергия прорастания выше, чем у вариантов с обработкой воздушно-сухих семян. Это можно объяснить тем, что зародыш в ядрах увлажненных семян прогреваются в меньшей степени и не достигает угнетающей величины вследствие большего поглощения энергии поля на увлажненном поверхностном слое. Средняя длина двухнедельных проростков хлопчатника также оказалась наибольшей у вариантов с предварительным увлажнением и она превышает длину контрольных на 3,6-6,8 см. То есть в этих режимах обработки семена получают стимулирующую дозу энергии электромагнитного поля. Аналогичная закономерность была обнаружена в дальнейшем также на полевом опыте. Заболеваемость всходов листовой формой гоммоза была наименьшей также в этих вариантах, где она составляла 12,0-14,0% (за исключением 8-варианта) и была ниже контроля на 1-3%, тогда как заболеваемость всходов от исходных и зараженных INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1391 бактериями гоммоза семян (1и 2-варианты) была выше контрольных на 12-20%. Такое изменение заболеваемости является следствием обеззараживающего (термического) действия электромагнитного поля. Изучение степени обеззараживания поверхности семян от бактерий гоммоза и других патогенных и сапрофитных микроорганизмов проводилось методом посева семян на картофельном агаре. В результате установлено, что сверхвысокочастотное электромагнитное поле при определенных режимах обеспечивает 100%-ное обеззараживание семян от микроорганизмов без применения химических препаратов. Таблица № вариа нта Технология подготовки семян Параметры обработки в ЭМП СВЧ Показатели семян Мощность, Вт Экспозиция, с Энер-гия прорастания, % Средняя длина ростка, см Заболеваемость гоммозом, % 1 Исходные 0 0 89,0 9,5 27,0 2 Зараженные бактериями гоммоза 0 0 92,0 11,6 35,0 3 В2+химическое обеззараживание (П4, контроль) 0 0 93,0 15,3 15,0 4 В2+ЭМП СВЧ 600 1,5 41,0 16,0 15,0 5 В2+ЭМП СВЧ 450 2,0 35,0 16,2 12,0 6 В2+ЭМП СВЧ 300 3,5 65,0 14,9 21,0 7 В2+ЭМП СВЧ 180 6,0 88,0 16,2 13,0 8 В2+ЭМП СВЧ* 450 2,0 93,0 18,9 20,0 9 В2+ЭМП СВЧ* 300 5,0 21,0 11,0 17,0 10 В2+ЭМП СВЧ* 180 10,0 61,0 18,3 14,0 11 В2+ЭМП СВЧ* 180 7,0 84,0 20,2 12,0 12 В2+ЭМП СВЧ* 180 5,0 94,0 22,1 13,0 *-варианты с предварительным увлажнением поверхности семян Анализ полученных результатов лабораторных опытов дает основание считать, что сверхвысокочастотное электромагнитное поле при воздействии мощностью индуктора 180 Вт в течение 5 и 7 мин. и 450 Вт в течение 2 мин. оказывает обеззараживающее действие на зараженные гоммозом семена хлопчатника в степени, превышающей по результатам существующее химическое протравливание. ВЫВОДЫ 1.Существующие методы и технические средства не обеспечивают требуемое качество обеззараживания семян хлопчатника от болезнетворных микроорганизмов, в результате INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1392 чего ежегодно теряется до 13% валового урожая хлопка и на значительных площадьях производится пересев семян. 2. Для исключения применения экологически вредных ядохимикатов при подготовке семян к посеву целесообразно использовать электромагнитное поле сверхвысокой частоты, позволяющее одновременно оказывать губительное вли-яние на жизнедеятельность болезнетворных микроорганизмов и стимулировать биологическую активность зародышей будущих растений. 3. Сверхвысокочастотное электромагнитное поле при воздействии мощностью индуктора 180 Вт в течение 5 и 7 мин. и 450 Вт в течение 2 мин. обеспечивает 100%-ное обеззараживание искусственно зараженных гоммозом и предварительно увлажненных семян хлопчатника от микроорганизмов в степени, превышающей по результатам существующее химическое протравливание. Это позволяет считать возможным переход к экологически чистому обеззараживанию семян, способствующему сохранению баланса биоценоза в зонах возделывания хлопчатника. ЛИТЕРАТУРА 1. 1.Юсубалиев А. Электротехнология подготовки семян хлопчатника // Под. ред. проф. А.Раджабова. – Ташкент.: “ Navro’z ”, 2014.– 232c. 2. Аллакулиев Б. И. др. Пахта хом ашёсининг Ўзбекистон шароитидаги микрофлораси: Сб.тр.УзНИИССХ – Тошкент, 2000. – С.27-30. 3. Кристенсен К.М. Микрофлора и ухудшение качества семян // Жизнеспособность семян.- М.: Колос, 1979.-С.63-93. 4. Юсубалиев А., Яшева Е.Л., Менгли Е. Протравливание семян в электрическом поле // Хлопководство, Москва, 1985, №10, С.29-30. 5. Давидбаев Х. и др. Обработка хлопковых семян в электрическом поле. // Хлопководство. – 1977, № 2. – С.37-38. 6. Петрухина М.Т. Состояние и перспективы применения антибиотиков в борьбе с болезнями растений: Сб.тр.НИИБакпрепарат. – 1993, вып.3. – С.120-128. 7. Иссик сув ёрдамида гузанинг гоммоз касаллигига карши курашиш сохасида тавсиялар. – Ташкент, 1991. – 6 с. 8. 8.Юсубалиев А. Новая технология обеззараживания семян хлопчатника // Вестник ТашГТУ, Ташкент 2005, Спецвыпуск, С. 164-166. 9. 9.Юсубалиев А., Пиримов О., Хасанов Э. Разработка экологически чистой технологии обеззараживания семян хлопчатника с помощью электромагнитных полей.: Отчет по гранту П-17.30. (заключительый).-Гулбахор, 2005.- 61с. 10. Бородин И.Ф., Шарков Г.А., Горин А.Д. Применение СВЧ-энергии в сельском хозяйстве. – М., 1987. – 55 с. 11. Hooper G.R. The Effectt Ultra-high frequency Electromagnetic Energy on Adenosiue Triphosphatase Activity in Germinafing Weed Seeols. // J.Amer.Soc.Hort. Sci, 1978, v.103, № 2, Р.173…176. 12. Цугленок А.В. Обеззараживание и подготовка семян к посеву //Мех.и электр.сель.хозва,-1984, №4.-С.44-45. 13. O’zDSt 663-96. Семена хлопчатника посевные. Техические условия.-Ташкент УзГЦСМС, 1996.-17 с. INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE ON “MODERN APPROACHES AND TRENDS IN TEACHING FINE ARTS, DRAFTSMANSHIP AND MUSIC IN HIGHER PEDAGOGICAL EDUCATION” OCTOBER 22-23, 2025 1393 14. Ибрагимов Ш. и др. Метод определения всхожести семян //Хлопководство.-1984, №11.