agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2024.25.5.794-804agronauka-1755Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВООRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: PLANT GROWINGВлияние предпосадочной обработки слабыми неионизирующими импульсными полями на продуктивность и качество урожая сортов картофеляThe effect of pre-planting treatment with weak non-ionizing pulse fields on the productivity and quality of potato cultivarshttps://orcid.org/0000-0002-9378-1170ЗайнуллинВ. Г.ZainullinV. G.

Зайнуллин Владимир Габдуллович, доктор биол. наук, профессор, ведущий научный сотрудник

д. 27, г. Сыктывкар, Республика Коми, , 167023

Vladimir G. Zainullin, DSc in Biological Science, professor, leading researcher

27, Syktyvkar, Komi Republic, 167023

nipti@bk.ruhttps://orcid.org/0009-0004-8869-4963ПожирицкаяА. Н.PozhirickayaA. N.

Пожирицкая Александра Николаевна, младший научный сотрудник

д. 27, г. Сыктывкар, Республика Коми, , 167023

Aleksandra N. Pozhirickaya, junior researcher

27, Syktyvkar, Komi Republic, 167023

nipti@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8038-6534ТурлаковаА. М.TurlakovaA. M.

Турлакова Антонина Марсовна, младший научный сотрудник

д. 27, г. Сыктывкар, Республика Коми, , 167023

Antonina M. Turlakova, junior researcher

27, Syktyvkar, Komi Republic, 167023

turlakova100krapt@mail.ruПарталаА. В.PartalaA. V.

Партала Александр Владимирович, специалист научного отдела, главный научный сотрудник

б-р Гоголевский, д. 31, стр. 2, г. Москва, 119019

Alexander V. Partala, Specialist of the Scientific Department

Gogolevsky b-r, 31, building 2, Moscow, 119019

info@granit-concern.ruОвчинниковО. В.OvchinnikovO. V.

Овчинников Олег Вячеславович, сотрудник научного отдела, председатель совета директоров

б-р Гоголевский, д. 31, стр. 2, г. Москва, 119019

Oleg V. Ovchinnikov, Member of the Scientific Department, Chairman of the Board of Directors

Gogolevsky b-r, 31, building 2, Moscow, 119019

info@granit-concern.ruБондарчукЕ. В.BondarchukE. V.

Бондарчук Елена Владимировна, вице-президент

б-р Гоголевский, д. 31, стр. 2, г. Москва, 119019

Elena V. Bondarchuk, Vice-President

Gogolevsky b-r, 31, building 2, Moscow, 119019

info@granit-concern.ruТуркановИ. Ф.TurkanovI. F.

Турканов Игорь Федорович, руководитель

б-р Гоголевский, д. 31, стр. 2, г. Москва, 119019

Igor F. Turkanov, Head

Gogolevsky b-r, 31, building 2, Moscow, 119019

info@granit-concern.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3824-2577ГалкинаЕ. А.GalkinaE. A.

Галкина Екатерина Анатольевна, специалист

б-р Гоголевский, д. 31, стр. 2, г. Москва, 119019

Ekaterina A. Galkina, Specialist

Gogolevsky b-r, 31, building 2, Moscow, 119019

info@granit-concern.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5751-6815ГрязновВ. Г.GryaznovV. G.

Грязнов Валерий Георгиевич, кандидат тех. наук, зам. руководителя

б-р Гоголевский, д. 31, стр. 2, г. Москва, 119019

Valery G. Gryaznov, PhD in Engineering, Deputy Head

Gogolevsky b-r, 31, building 2, Moscow, 119019

info@granit-concern.ruИнститут агробиотехнологий им. А. В. Журавского Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наукРоссияA. V. Zhuravsky Institute of Agro-Biotechnologies of Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationНаучный центр ОАО «Концерн «ГРАНИТ»РоссияScientific Center of JSC Concern GRANITRussian Federation202431102024255794–804Copyright © Зайнуллин В.Г., Пожирицкая А.Н., Турлакова А.М., Партала А.В., Овчинников О.В., Бондарчук Е.В., Турканов И.Ф., Галкина Е.А., Грязнов В.Г., 20242024Зайнуллин В.Г., Пожирицкая А.Н., Турлакова А.М., Партала А.В., Овчинников О.В., Бондарчук Е.В., Турканов И.Ф., Галкина Е.А., Грязнов В.Г.Zainullin V.G., Pozhirickaya A.N., Turlakova A.M., Partala A.V., Ovchinnikov O.V., Bondarchuk E.V., Turkanov I.F., Galkina E.A., Gryaznov V.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1755

Полевые исследования проводили в 2021–2023 гг. в условиях Республики Коми. Предпосадочной обработке слабыми неионизирующими импульсными переменными электромагнитными полями (ЭМП) подвергали клубни 9 сортов картофеля. Электромагнитное воздействие осуществляли устройством «ТОР-био» в режиме 15/5 (15 минут воздействия, 5 минут перерыва, три раза в день перед посадкой) с частотой импульса 125 Гц. Оценивали эффективность как однократной обработки в 2023 г., так и последствий ежегодных обработок ЭМП клубней урожая 2022 г. и их потомств 2021 и 2022 гг. Обнаружено, что эффективность действия переменного электромагнитного поля зависела от сорта.  У чувствительных к обработке ЭМП сортов картофеля наблюдали более раннее появление массовых всходов

(Печорский, Люкс, Терра) и повышение урожайности на 26–75 % (Легенда, Люкс, Мишка, Арго). У сортов Мишка и Люкс рост урожайности можно объяснить достоверно значимым (p≤ 0,05) увеличением числа образующихся клубней в кусте после обработки ЭМП. В урожае сорта Печорский, полученного в 2023 г. от обработанных ЭМП клубней, отмечали повышенное содержание сухого вещества в осенне-весенний период хранения и крахмала – в осенний период. Анализ последствий многократной обработки клубней ЭМП выявил положительное влияние на интенсивность развития растений и качество урожая сорта Печорский местной селекции, что может свидетельствовать о возникновении устойчивых изменений его генотипа.

Field research was conducted in 2021–2023 in the conditions of the Komi Republic. Tubers of 9 potato cultivars were subjected to pre-treatment with weak non-ionizing pulsed alternating electromagnetic fields (EMF). The electromagnetic effect was carried out by the TOR-bio device in the 15/5 mode (15 minutes of exposure, 5 minutes of break, three times a day before planting) with a pulse frequency of 125 Hz. The effectiveness of both a single treatment in 2023 and the consequences of annual EMF treatments of tubers of the 2022 harvest and their offspring of 2021 and 2022 were evaluated. It was found that the effectiveness of the action of an alternating electromagnetic field depended on the cultivar. In EMF-sensitive potato cultivars, an earlier appearance of mass seedlings (‘Pechorsky’, ‘Lux’, ‘Terra’) and an increase in yield by 26–75 % (‘Legenda’, ‘Lux’, ‘Mishka’, ‘Argo’) were observed. The increase in the yield of ‘Mishka’ and ‘Lux’ cultivars can be explained by a fairly significant (p≤ 0.05) increase in the number of tubers formed on the bush after EMF treatment. In the harvest of the ‘Pechorsky’ cultivar obtained in 2023 from EMF-treated tubers, an increased content of dry matter was noted in the autumn-spring storage period and starch in the autumn period. The analysis of the consequences of repeated EMF treatment of tubers revealed a positive effect on the intensity of plant development and the quality of the harvest of the ‘Pechorsky’ cultivar of local breeding, which may indicate the occurrence of stable changes in its genotype.

Solanum tuberosum L.электромагнитное излучениеразвитиеурожайностьSolanum tuberosum L.electromagnetic radiationdevelopmentproductivityработа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБУН Федеральный исследовательский центр «Коми научный центр Уральского отделения Российской академии наук» (рег. № НИОКТР 123033000036-5) и АО «КОНЦЕРН ГРАНИТ» в рамках договора № 23000183 от 06.03.2023. Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку работы.the research was carried out with the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Federal Research Centre «Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences» (reg. No. R&D 123033000036-5) and JSC Concern GRANIT under contract No. 23000183 dated 03/06/2023. The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of the work.ReferencesRadhakrishnan R. Magnetic field regulates plant functions, growth and enhances Tolerance against environmental stresses. Physiology and Molecular Biology of Plants. 2019;25(5):1107–1119. DOI: https://doi.org/10.1007/s12298-019-00699-9Radhakrishnan R. Magnetic field regulates plant functions, growth and enhances Tolerance against environmental stresses. Physiology and Molecular Biology of Plants. 2019;25(5):1107–1119. DOI: https://doi.org/10.1007/s12298-019-00699-9Калинин Л. Г., Бошкова И. Л., Панченко Г. И., Коломийчук С. Г. Влияние низкочастотного и высокочастотного электромагнитного поля на семена. Биофизика. 2005;50(2):361–366.Kalinin L. G., Boshkova I. L., Panchenko G. I., Kolomiychuk S. G. Influence of low-frequency and microwave electromagnetic fields on seeds. Biofizika = Biophysics. 2005;50(2):361–366. (In Russ.).Erez М. E., Özbek М. Magnetic field effects on the physiologic and molecular pathway of wheat (Triticum turgidum L.) germination and seedling growth. Acta Physiologiae Plantarum. 2024;46(5). DOI: https://doi.org/10.1007/s11738-023-03631-7Erez М. E., Özbek М. Magnetic field effects on the physiologic and molecular pathway of wheat (Triticum turgidum L.) germination and seedling growth. Acta Physiologiae Plantarum. 2024;46(5). DOI: https://doi.org/10.1007/s11738-023-03631-7Ли Ю. В., Терехова Л. П., Алферова И. В., Галатенко О. А., Гапочка М. Г. Применение сукцессионного анализа в комбинации с КВЧ-излучением для селективного выделения актиномицетов из почвы. Микробиология. 2003;72(1):131–135.Li Yu. V., Terekhova L. P., Alferova I. V., Galatenko O. A., Gapochka M. G. The application of succession analysis in combination with ehf irradiation to the selective isolation of actinomycetes from soil. Mikrobiologiya. 2003;72(1):131–135. (In Russ.).Тамбиев А. Х., Кирикова Н. Н. Некоторые новые представления о причинах формирования стимулирующих эффектов КВЧ-излучения. Биомедицинская радиоэлектроника. 2000;(1):23–33.Tambiev A. Kh., Kirikova N. N. Some new ideas about the reasons for the formation of stimulating effects of EHF radiation. Biomeditsinskaya radioelektronika = Journal Biomedical Radioelectronics. 2000;(1):23–33. (In Russ.).Тамбиев А. Х., Кирикова Н. Н., Бецкий О. В., Гуляев Ю. В. Миллиметровые волны и фотосинтезирующие организмы. М.: Радиотехника, 2003. 472 с.Tambiev A. Kh., Kirikova N. N., Betskiy O. V., Gulyaev Yu. V. Millimeter waves and photosynthetic organisms. Moscow: Radiotekhnika, 2003. 472 p.Schmidtpott S. M., Danho S., Kumar V., Seidel T., Schöllhorn W., Dietz K.-J. Scrutinizing the Impact of Alternating Electromagnetic Fields on Molecular Features of the Model Plant Arabidopsis thaliana. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022;19(9):5144. DOI: https://doi.org/10.3390/IJERPH19095144Schmidtpott S. M., Danho S., Kumar V., Seidel T., Schöllhorn W., Dietz K.-J. Scrutinizing the Impact of Alternating Electromagnetic Fields on Molecular Features of the Model Plant Arabidopsis thaliana. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022;19(9):5144. DOI: https://doi.org/10.3390/IJERPH19095144Мазец Ж. Э., Кайзинович К. Я., Пушкина Н. В., Родионова В. Н., Спиридович Е. В. Влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения на активность амилазы в проростках Lupinus angustifolius L. Труды Белорусского государственного университета. Серия: Физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем. 2013;8(2):95–101. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=44388018 EDN: UEIDBXMazets Zh. E., Kayzinovich K. Ya., Pushkina N. V., Rodionova V. N., Spiridovich E. V. Effect of low-intensity electromagnetic radiation on amylase activity in seedlings of Lupinus angustifolius L. Trudy Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Fiziologicheskie, biokhimicheskie i molekulyarnye osnovy funktsionirovaniya biosistem = Proceedings of the Belarusian State University. Series of Physiological, Biochemical and Molecular Biology Sciences. 2013;8(2):95–101. (In Belarus). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44388018Мазец Ж. Э., Кайзинович К. Я., Шутова А. Г. К вопросу о механизмах взаимодействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения с растительными объектами. Весцi БДПУ Серыя 3. Фiзiка, матэматыка, iнфарматыка, бiялогiя, геаграфiя». 2014;(1):26–31. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=38207219 EDN: ZSWQLJMazets Zh. E., Kayzinovich K. Ya., Shutova A. G. On the issue of the mechanisms of interaction of low-intensity electromagnetic radiation with plant objects. Vestsi BDPU Seryya 3. Fizika, matematyka, infarmatyka, biyalogiya, geagrafiya». 2014;(1):26–31. (In Belarus). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=38207219Калье М. И. Влияние КВЧ – излучения миллиметрового диапазона на физиологические процессы прорастания семян пивоваренного ячменя. Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. 2010;(2-2):399–401. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=15529278 EDN: NBVNBFKale M. I. Effect of EHF radiation on physiological processes of brewer's barley seed germination. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N. I. Lobachevskogo = Vestnik of Lobachevsky University of Nizhni Novgorod. 2010;(2-2):399–401. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=15529278Radhakrishnan R. See pretreatment with magnetic field alters the storage proteins and lipid profiles in harvested soybean seeds. Physiology and Molecular Biology of Plants. 2018;24(2):343–347. DOI: https://doi.org/10.1007/s12298-018-0505-8Radhakrishnan R. See pretreatment with magnetic field alters the storage proteins and lipid profiles in harvested soybean seeds. Physiology and Molecular Biology of Plants. 2018;24(2):343–347. DOI: https://doi.org/10.1007/s12298-018-0505-8Устройство для подавления жизнедеятельности патогенных микроорганизмов и вирусов электромагнитным излучением: патент №2765973 Российская Федерация. № 2020124927: заявл. 27.07.2020; опубл. 07.02.2022. Бюл. № 4. 7 c. Режим доступа: https://patentimages.storage.googleapis.com/47/71/dd/8682b68ce2ece0/RU2765973C1.pdfDevice for suppressing the vital activity of pathogenic microorganisms and viruses by electromagnetic radiation: patent RF no. 2765973. 2022. URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/47/71/dd/8682b68ce2ece0/RU2765973C1.pdfСпособ подавления жизнедеятельности патогенных микроорганизмов и вирусов электромагнитным излучением: патент №2766002 Российская Федерация. № 2020124570; заявл. 23.07.2020; опубл. 07.02.2022. Бюл. № 4. 6 с. Режим доступа: https://patents.s3.yandex.net/RU2766002C1_20220207.pdfA method of suppressing the vital activity of pathogenic microorganisms and viruses by electromagnetic radiation: patent RF no. 2020124927. 2022. URL: https://patents.s3.yandex.net/RU2766002C1_20220207.pdfБондарчук Е. В., Овчинников О. В., Турканов И. Ф., Партала А. В., Шульгина Е. А., Селиверстов А. Ф., Казыберова А. Ю., Зайнуллин В. Г., Юдин А. А. Слабые импульсные электромагнитные поля повышают урожайность и иммунитет картофеля. Картофель и овощи. 2023;(4):35–40. DOI: https://doi.org/10.25630/PAV.2023.91.50.004 EDN: LUTKWABondarchuk E. V., Ovchinnikov O. V., Turkanov I. F., Partala A. V., Shulgina E. A., Seliverstov A. F., Kazyberova A. Yu., Zaynullin V. G., Yudin A. A. Weak pulsed electromagnetic fields enhance potato yield and immunity. Kartofel' i ovoshchi = Potato and Vegetables. 2023;(4):35–40. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25630/PAV.2023.91.50.004Aydin M., Taspinar M.S., Cakmak Z. E., Dumlupinar R., Agar G. Static magnetic field induced epigenetic changes in wheat callus. Bioelectromagnetics. 2016;37(7):504–511. DOI: https://doi.org/10.1002/bem.21997Aydin M., Taspinar M.S., Cakmak Z. E., Dumlupinar R., Agar G. Static magnetic field induced epigenetic changes in wheat callus. Bioelectromagnetics. 2016;37(7):504–511. DOI: https://doi.org/10.1002/bem.21997Mildažienė V., Aleknavičiūtė V., Žūkienė R., Paužaitė G., Naučienė Z., Filatova I., et al. Treatment of common sunflower (Helianthus annuus L) seeds with radio-frequency electromagnetic field and cold plasma induces changes in seed phytohormone balance, seedling development and leaf protein expression. Scientific Reports. 2019;9(1):6437. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-42893-5Mildažienė V., Aleknavičiūtė V., Žūkienė R., Paužaitė G., Naučienė Z., Filatova I., et al. Treatment of common sunflower (Helianthus annuus L) seeds with radio-frequency electromagnetic field and cold plasma induces changes in seed phytohormone balance, seedling development and leaf protein expression. Scientific Reports. 2019;9(1):6437. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-42893-5

The authors declare that there are no conflicts of interest present.