Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Вплив електромагнітного опромінення на ріст та продуктивність сільськогосподарських культур в агропромисловому комплексі

Андрій Ставинський, Лариса Вахоніна, Володимир Мартиненко, Віталій Мардзявко, Андрій Руденко
Завантажити статтю
Анотація

Метою цього дослідження було визначити особливості впливу різних рівнів електромагнітного випромінювання на біометричні показники та врожайність основних сільськогосподарських культур, таких як пшениця, кукурудза та соя. Дослідження було проведено на зразках пшениці, кукурудзи та сої, вирощених у агрокліматичних умовах Харківської області. Культури піддавалися впливу випромінювання в діапазоні від 50 до 200 Гц з використанням спеціального обладнання. Основні вимірювання включали аналіз біометричних характеристик: висоту рослин, кількість листя, масу кореневої системи, індекс захворюваності та загальну врожайність. Результати показали, що низькі рівні електромагнітного опромінення стимулювали ріст пшениці, підвищуючи врожайність на 12-15 %, а також збільшили кількість листя на 10-12 %. Для кукурудзи ефект опромінення виявився позитивним, зокрема спостерігалося збільшення маси кореневої системи на 18 % і зменшення індексу захворюваності на 15 %. Соя показала найбільший відгук на опромінення, з підвищенням росту на 19,23 %, маси кореневої системи на 25 % та зменшенням індексу захворюваності на 15-20 %. Висновки дослідження свідчать про потенційну можливість використання контрольованого електромагнітного випромінювання для підвищення продуктивності окремих сільськогосподарських культур, особливо сої у складних агрокліматичних умовах. Отримані дані можуть бути корисними для розробки нових технологій у сфері агропромислового комплексу, спрямованих на підвищення врожайності, сприяють досягненню цілей сталого розвитку, забезпечуючи більш екологічний підхід до підвищення врожайності та стійкості сільськогосподарських культур

Ключові слова

біометричні показники, врожайність, агротехнічні фактори, рослинна продуктивність

ЦИТУВАТИ
Stavinskiy, A., Vakhonina, L., Martynenko, V., Mardziavko, V., & Rudenko, A. (2025). Influence of electromagnetic radiation on the growth and productivity of agricultural crops in the agro-industrial complex. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 21(1),59-75. https://doi.org/10.31548/dopovidi/1.2025.59
Використані джерела

[1] Ayesha, S., et al. (2023). Enhancing sustainable plant production and food security: Understanding the mechanisms and impacts of electromagnetic fields. Plant Stress, 9, article number 100198. doi: 10.1016/j.stress.2023.100198.

[2] Balan, H., & Aheieva, O. (2018). Forecasting the development of crop diseases. Odesa: Odesa State Agrarian University.

[3] Chalker-Scott, L. (1999). Environmental significance of anthocyanins in plant stress responses. Photochemistry and Photobiology, 70(1), 1-9. doi: 10.1111/j.1751-1097.1999.tb01944.x.

[4] Chervinsky, L., & Romanenko, O. (2016). Requirements for artificial spectral composition of optical radiation source for growing plants in greenhouses plants. Energy and Automation, 3, 88-95.

[5] Christie, J.M., et al. (2012). Plant UVR8 photoreceptor senses UV-B by tryptophan-mediated disruption of cross-dimer salt bridges. Science, 335(6075), 1492-1496. doi: 10.1126/science.1218091.

[6] Convention “On Biological Diversity”. (1992, June). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/EN/legal-content/summary/convention-on-biological-diversity.html.

[7] Dennis, R., Tommerdahl, A., & Dennis, A. (2021). Inductively coupled electrical stimulation – part 4: Effect of PEMF on seed germination; evidence of triphasic inverse hormesis. The Journal of Science and Medicine, 3(1). doi: 10.37714/josam.v2i4.58.

[8] Haidai, L. (2019). Features of productivity formation and functioning of legume-rhizobial symbiosis of common bean in the conditions of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. (Doctoral dissertation, Higher Educational Institution “Podillia State University”, Kamianets-Podilskyi, Ukraine).

[9] Kovalenko, O., Gamayunova, V., & Drobitko, O. (2020). Stress and plant adaptation. Mykolaiv: Mykolaiv National Agrarian University.

[10] Law of Ukraine No. 1264-XII “On Environmental Protection”. (2024, November). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1264-12#Text.

[11] Marenych, M., & Yurchenko, S. (2017). Influencing of pre-sowing seed treatment with the biologically active substances on growth and development of plants of wheat winter on the initial stages. Scientific Progress & Innovations, 1-2, 38-42. doi: 10.31210/visnyk2017.1-2.08.

[12] Osokina, N., Kostetska, K., Herasymchuk, O., Podopriatov, H., & Piddubnyi, V. (2024). Effect of an ultra-high frequency electromagnetic field on the physical properties of spelt grain. Scientific Horizons, 27(3), 64-72. doi: 10.48077/scihor3.2024.64.

[13] Pankova, O., Puzik, V., & Lysychenko, M. (2021). The effect of electromagnetic radiation on plants. Kharkiv: Planeta-Print LLC.

[14] Petrovskyi, O., & Volkov, S. (2011). Determination of the most suitable range of electromagnetic radiation for pre-sowing seed treatment. Bulletin of Poltava State Agrarian Academy, 1, 163-165.

[15] Pinchuk, N., Vergeles, P., Kovalenko, T., & Okrushko, S. (2018). General phytopathology. Vinnytsia: Vinnytsia National Agrarian University.

[16] Popescu, L., & Safta, A.S. (2021). Analyses regarding possible effects of electromagnetic waves emitted on agricultural productions. Environmental Sciences Proceedings, 8(1), article number 43. doi: 10.3390/ecas2021-10701.

[17] Premaiatha, S., Reddy, V.R.K., Thamayanthi, K., & Kannan, R. (2006). Distribution of necrosis genes and evaluation of resistance to rusts in some bread wheats. Annual Wheat Newsletter, 52, 38-42.

[18] Semenov, А., Sakhno, Т., & Kozhushko, H. (2017). Analysis of the role of UV radiation on development and productivity of various crops. Lighting and Power Engineering, 49(2), 3-16.

[19] Shaked, H., Kashkush, K., Ozkan, H., Feldman, M., & Levy, A.A. (2001). Sequence elimination and cytosine methylation are rapid and reproducible responses of the genome to wide hybridisation and allopolyploidy in wheat. The Plant Cell, 13(8), 1749-1759. doi: 10.1105/tpc.010083.

[20] Snell, H.G.J., Oberndorfer, C., Lücke, W., & Van den Weghe, H.F. (2021). Precision agriculture: Use of electromagnetic fields for the determination of the dry matter content of chopped maize. Biosystems Engineering, 82(3), 269-277. doi: 10.1006/bioe.2002.0074.

[21] Sviren, M., Shmat, S., Ivanko, I., & Amosov, V. (2016). Utilisation of the Earth’s electromagnetic field energy to increase crop yields. Technique and Technologies of the Agro-Industrial Complex, 86(11), 26-28.

[22] Wada, M., Shimazaki, K., & Iino, M. (2005). Light sensing in plants. Tokyo: Springer.

[23] Zymaroieva, A. (2019). Assessment of the climate changes impact on the productivity of maize within the Polissya and Forest Steppe ecoregions within Ukraine. Scientific Horizons, 22(11), 113-120. doi: 10.33249/2663-2144-2019-84-11-113-120.