В последнее десятилетие успешно развивается новое направление — повышение посевных и урожайных качеств семян путем их фотостимуляции импульсным концентрированным солнечным светом (ИКСС), светом ксеноновых и различных по спектру ламп, поляризованным и монохроматическим, а также лазерным светом.
Наиболее перспективным, на наш взгляд, является использование для фотостимуляции энергии оптических квантовых генераторов-лазеров.
Обширные теоретические исследования, проведенные в нашей стране в течение последних 10—15 лет, позволили сформулировать достаточно полное представление о фотостимуляции растений. От первых лабораторных экспериментов ученые перешли к широким производственным испытаниям и внедрению в сельскохозяйственную практику приема свстоимпульсного и лазерного облучения семян. При этом разработаны промышленные установки и опытные образцы для проведения облучения семян, обладающие высокой производительностью. Так, па кафедре биофизики Казахского государственного университета разработана целая серия лазерных установок для предпосевного облучения семян: KJI-7, KJI-9, КЛ-10, КЛ-11М. Во Львове создана установка «Львов-1 Электроника», характеризующаяся высокой производительностью, простотой и удобством в работе. Все это дало возможность проведения исследований на широкой производственной основе.
Исследования показали, что лазерное облучение семян является эффективным приемом повышения урожайности и качества продукции различных сельскохозяйственных культур. Более полно данный вопрос изучен на овощных (огурцы, томаты, редис, морковь) и технических (сахарная свекла, хлопчатник) культурах. Достаточно много внимания уделено также зерновым культурам (озимая и яровая пшеница, ячмень, кукуруза). В меньшей мере изучены кормовые и зернобобовые культуры.
В научной литературе отсутствуют данные об — использовании лазерного облучения семян зернового сорго. Для, этой культуры весь комплекс вопросов практического использования эффекта фотостимуляции остается открытым.
В процессе изучения предпосевного лазерного облучения семян зернового сорго, проведенного в учхозе им. А. В. Трофимова, установлено, что этот прием оказывает длительное и разнообразное воздействие на рост и развитие растений, формирование урожая зерна и его качества. Действие облучения проявлялось уже на самых ранних этапах развития растений, что обусловливает дальнейшие изменения.
Облученные семена повышали энергию прорастания на 11,9—13,4%, а полевую всхожесть — на 2,7—6,6%. Всходы облученных семян появляются быстрее, ускоряют развитие (полная спелость наступала на 3—4 дня раньше), увеличивается на 9,1 —10,6% масса корней, и ка 7,0—9,2% возрастает урожайность. Качество зерна изменяется незначительно.
С производственной точки зрения выгоднее проводить однократное облучение. Стоимость обработки 1 т семян при этом составляет 2,79 руб. Учитывая, что тонны семян хватает для посева сорго на площади 100 га, затраты на 1 га составляют 2,5—3 коп. Стоимость же дополнительной продукции достигает 27,6 руб./га.
Определенный интерес представляет также радиостимуляция путем обработки семян сорго гамма-лучами. Возможность применения энергии излучения радиоактивных изотопов в небольших дозах для стимулирования роста и развития растений была показана давно. С тех пор этот вопрос достаточно хорошо изучен применительно ко многим культурам. Однако для сорго он долгое время оставался открытым.
Проведенные нами в 1978—1980 гг. исследования в определенной мере дали ответ на вопрос о возможности применения предпосевного гамма-облучения семян зернового сорго с целью стимулирования роста и развития растении. Сорт в данном случае проявляет меньшую радиочувствительность, чем гибрид. Оптимальной для сорго Ефремовское белое 2 явилась доза облучения 1,2— 1,6 крад, а для гибрида Степной 5 — 0,4 крад. Гамма-облучение семян не только повышает урожайность, но т::кже улучшает качество зерна.
Повышение содержания в зерне сырого белка и улучшение его аминокислотного состава сопровождается, правда, некоторым снижением крахмала (на 0,6— 4,9%) и сахаров (на 0,06—0,21%). Это относится к вариантам опыта, где семена облучали дозой 0,4—1,2 крад, но при дозе 1,6 крад содержание сахаров было на одном уровне с контролем, а крахмала — на 3,1% больше.
Для предпосевного гамма-облучения семян уже созданы промышленные установки «Колос», обладающие высокой производительностью. Стоимость облучения 1 кг зерна на такой установке составляет 0,9 коп., т. е. 6—7 коп./га. Семена облучают за сутки до посева, При длительном хранении семян радиостимуляционный эффект чаще всего снижается.
Таким образом, существует много способов повышения посевных и урожайных качеств семян. Их реализация в практической деятельности вполне возможна, учитывая небольшие затраты и высокую эффективность.
Посев является наиболее ответственным периодом из всего агротехнического комплекса работ. Именно при посеве определяется совокупность экологических факторов, максимально соответствующих биологическим особенностям культуры гибрида или сорта и хозяйственным потребностям производства. К посеву предъявляются следующие требования: своевременность и проведение в сжатые сроки; равномерность распределения семян на всей площади (как по рядкам, так и в пределах каждого рядка); соблюдение прямолинейности и оптимальной ширины междурядий; высев точно заданного количества всхожих семян, обеспечивающего оптимальную площадь питания и ее конфигурацию; равномерность заделки семян на установленную глубину, обеспечивающую получение своевременных, дружных и полных всходов: заделка семян во влажную почву на плотное ложе и выравненность поверхности поля после посева; совмещение при посеве нескольких технологических операций (внесение удобрений, прикатываиие, боронование).
Современная агрономическая паука и передовая производственная практика располагают большим фактическим материалом, подтверждающим необходимость и возможность реализации всех вышеперечисленных требований.