Новый подход к предпосевной обработке семян: влияние низкотемпературного и микроволнового воздействия на урожайность озимой пшеницы
DOI:
https://doi.org/10.31279/2949-4796-2026-16-2-43-56Ключевые слова:
озимая пшеница, семена, предпосевная обработка семян, кратковременное охлаждение, СВЧ-излучение, эустресс, урожайность, структура урожайностиАннотация
Введение. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур при сохранении экологического равновесия во многом определяется совершенствованием методов предпосевной обработки семян, что делает эту область исследований особенно значимой. Особый интерес представляет совершенствование метода предпосевной обработки семян СВЧ-излучением с целью раскрытия его полного потенциала.
Цель. Определить влияние предпосевной обработки семян озимой пшеницы (Triticum aestivum L.) последовательным воздействием охлаждения до –70 °С и микроволнового излучения на ее урожайность в условиях полевого опыта.
Материалы и методы. Исследования проводили в 2023–2025 гг. в Ростовской области, Россия. Применяли кратковременное охлаждение семян до –70 °С с последующим нагревом микроволновым излучением частотой 2450 МГц до температуры 40, 50 и 60°С. Результаты сравнивали с вариантами обработки только СВЧ-нагревом до 40, 50 и 60°С и протравливанием фунгицидом (контроль).
Результаты. Комбинированное воздействие СВЧ и холода обеспечивает повышение биологической урожайности пшеницы на 9,8–19,0 % по сравнению с контролем (протравливание). Максимальная урожайность 9,62 т/га была достигнута при нагреве семян до 50 °С после замораживания. Применение СВЧ-нагрева без предварительной заморозки было неэффективным. Положительный эффект достигнут за счет увеличения количества продуктивных стеблей (на 9,6–14,3 %), продуктивной кустистости (на 3,7–21,7 %) и массы чистого зерна (на 9,6–15,2 %).
Заключение. Последовательное действие на семена холода и СВЧ-излучения имеет синергетический характер: охлаждение активирует синтез цитокининов, а микроволновое излучение стимулирует обмен веществ. Полученные результаты подтверждают перспективность физических методов как экологически безопасной альтернативы химическим способам предпосевной обработки семян.
Для цитирования: Пахомов В.И., Брагинец А.В., Бахчевников О.Н., Максак Д.А. Новый подход к предпосевной обработке семян: влияние низкотемпературного и микроволнового воздействия на урожайность озимой пшеницы. Аграрный вестник Северного Кавказа. 2026;16(2):43-56. https://doi.org/10.31279/2949-4796-2026-16-2-43-56 EDN GUIABP
To cite: Pakhomov V.I., Braginets A.V., Bakhchevnikov O.N., Maksak D.A. New approach to pre-sowing seed treatment: the effect of low temperature and microwave exposure on the yield of winter wheat. Agrarian Bulletin of the North Caucasus. 2026;16(2):43-56. (In Russ.) https://doi.org/10.31279/2949-4796-2026-16-2-43-56 EDN GUIABP
Библиографические ссылки
Carrera-Castano G., Calleja-Cabrera J., Pernas M., et al. An updated overview on the regulation of seed germination. Plants. 2020;9(6):703. https://doi.org/10.3390/plants9060703
Bera K., Dutta P., Sadhukhan S. Seed priming with non-ionizing physical agents: plant responses and underlying physiological mechanisms. Plant Cell Reports. 2022;41(1):53-73. https://doi.org/10.1007/s00299-021-02798-y
Riedo J., Yokota A., Walther B., et al. Temporal dynamics of total and bioavailable fungicide concentrations in soil and their effect upon nine soil microbial markers. Science of The Total Environment. 2023;878:162995. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.162995
Rifna E.J., Ramanan K.R., Mahendran R. Emerging technology applications for improving seed germination. Trends in Food Science & Technology. 2019;86:95-108. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.02.029
Wang J., Ma H., Wang S. Application of ultrasound, microwaves, and magnetic fields techniques in the germination of cereals. Food Science and Technology Research. 2019;25(4):489-497. https://doi.org/10.3136/fstr.25.489
Haque N., Agrawal A., Pati A.K. A mini review on effects of microwave on seed germination. Research Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2023;15(1):82-86. https://doi.org/10.52711/0975-4385.2023.00012
Iuliana C., Caprita R., Giancarla V., et al. Response of barley seedlings to microwaves at 2.45 GHz. Scientific Papers: Animal Science & Biotechnologies. 2013:46(1):185-191.
Maswada H.F., Sunoj V.S.J., Prasad P.V.V. A comparative study on the effect of seed pre-sowing treatments with microwave radiation and salicylic acid in alleviating the drought-induced damage in wheat. Journal of Plant Growth Regulation. 2021;40:48-66. https://doi.org/10.1007/s00344-020-10079-3
Lazim S.K., Ramadhan M.N. Effect of microwave and UV-C radiation on some germination parameters of barley seed using mathematical models of Gompertz and logistic: Analysis study. Basrah Journal of Agricultural Sciences. 2020;33(2):28-41. https://doi.org/10.37077/25200860.2020.33.2.03
Talei D., Valdiani A., Maziah M., et al. Germination response of MR 219 rice variety to different exposure times and periods of 2450 MHz microwave frequency. The Scientific World Journal. 2013:408026. https://doi.org/10.1155/2013/408026
Erofeeva E.A. Environmental hormesis of non-specific and specific adaptive mechanisms in plants. Science of the Total Environment. 2022;804:150059. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150059
Araújo S.S., Paparella S., Dondi D., et al. Physical methods for seed invigoration: advantages and challenges in seed technology. Frontiers in Plant Science. 2016;7:646. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00646
Galviz Y.C., Ribeiro R.V., Souza G.M. Yes, plants do have memory. Theoretical and Experimental Plant Physiology. 2020;32(3):195-202. https://doi.org/10.1007/s40626-020-00181-y
Pakhomov V.I., Bakhchevnikov O.N., Braginets A.V., et al. Effect of pre-sowing seed treatment with non-ionising radiation on spring barley yields. Perm Agrarian Journal. 2025;(1):70-76. (In Russ.). https://doi.org/10.47737/2307-2873_2025_49_70
Braginets A.V., Bakhchevnikov O.N., Khomenko P.A. Effect of electrophysical and chemical methods of pre-sowing seed treatment on Pisum sativum L. yield. Taurida Herald of the Agrarian Sciences. 2024;(4):8-18. (In Russ.). https://doi.org/10.5281/zenodo.14184269
Liu H., Able A. J., Able J. A. Priming crops for the future: rewiring stress memory. Trends in Plant Science. 2022;27(7)699-716. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2021.11.015
Bhattacharya A. Effect of low-temperature stress on germination, growth, and phenology of plants: A review. Physiological Processes in Plants Under Low Temperature Stress. 2022;1-106. https://doi.org/10.1007/978-981-16-9037-2_1
Meng A., Wen D., Zhang C. Dynamic changes in seed germination under low-temperature stress in maize. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(10):5495. https://doi.org/10.3390/ijms23105495
Yu M., Luobu Z., Zhuoga D., et al. Advances in plant response to low-temperature stress. Plant Growth Regulation. 2025;105(1):167-185. https://doi.org/10.1007/s10725-024-01253-8
Kidokoro S., Shinozaki K., Yamaguchi-Shinozaki K. Transcriptional regulatory network of plant cold-stress responses. Trends in Plant Science. 2022;27(9):922-935. https://doi.org/ https://doi.org/10.1016/j.tplants.2022.01.008
Taheri S., Brodie G., Gupta D. Fluidisation of lentil seeds during microwave drying and disinfection could prevent detrimental impacts on their chemical and biochemical characteristics. LWT-Food Science and Technology. 2020;129:109534. https://doi.org/ 10.1016/j.lwt.2020.109534
Kirin A.V., Marchenko D.M., Ivanisov М.М., et al. Formation of yield structure elements of winter bread wheat varieties when sown after peas in the conditions of the FSBSI “ARC “Donskoy”. Grain Economy of Russia. 2024;16(3):33-39. (In Russ.) https://doi.org/10.31367/2079-8725-2024-92-3-33-39
Gureev I.I. Improving the field study methodology. Zemledelie. 2026;(3):18-22. (In Russ.) https://10.24412/0044-3913-2026-3-18-22
Logvinova E.V., Emelyanova A.A., Novikova V.T. Evaluation of winter wheat varieties and lines in the nursery of competitive variety testing. Bulletin of the Kursk State Agrarian University. 2019;(3):60-64. (In Russ.)
Berestov I.I. To the question of determining the reliability of short-term field experiments average differences indicators for a number of years. Crop Farming and Plant Growing. 2022;(6):16-20. (In Russ).
Koronevskij V.I. To a technique of statistical data processing of long field experiments. Agriculture. 1985;(11):56-57. (In Russ.)
Загрузки
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Пахомов В.И., Брагинец А.В., Бахчевников О.Н., Максак Д.А.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
