agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2025.26.1.59-69agronauka-1883Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВООRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: PLANT GROWINGВлияние предпосевной обработки семян электрофизическими и химическими воздействиями на урожайность зерна кукурузыEffect of pre-sowing seed treatment by electrophysical and chemical exposures on maize grain yieldshttps://orcid.org/0000-0002-8715-0655ПахомовВ. И.PakhomovViktor I.

Виктор Иванович Пахомов, доктор техн. наук, член-корреспондент РАН, директор

ул. Научный городок, д. 3, г. Зерноград, Ростовская область, 347740

Viktor I. Pakhomov, DSc in Engineering, corresponding member of RAS, director

3 Nauchnyj Gorodok St., Zernograd, Rostov Region, 347740

vniizk30@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7188-4179БрагинецА. В.BraginetsAndrey V.

Андрей Валерьевич Брагинец, кандидат техн. наук, научный сотрудник

ул. Научный городок, д. 3, г. Зерноград, Ростовская область, 347740

Andrey V. Braginets, PhD in Engineering, researcher

3 Nauchnyj Gorodok St., Zernograd, Rostov Region, 347740

vniizk30@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3362-5627БахчевниковО. Н.BakhchevnikovOleg N.

Олег Николаевич Бахчевников, кандидат техн. наук, старший научный сотрудник

ул. Научный городок, д. 3, г. Зерноград, Ростовская область, 347740

Oleg N. Bakhchevnikov, PhD in Engineering, senior researcher

3 Nauchnyj Gorodok St., Zernograd, Rostov Region, 347740

oleg-b@list.ruhttps://orcid.org/0009-0001-0056-8857МаксакД. А.MaksakDmitriy A.

Дмитрий Андреевич Максак, инженер

ул. Научный городок, д. 3, г. Зерноград, Ростовская область, 347740

Dmitriy A. Maksak, engineer

3 Nauchnyj Gorodok St., Zernograd, Rostov Region, 347740

vniizk30@mail.ruФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»РоссияAgricultural Research Centre DonskoyRussian Federation2025270220252615969Copyright © Пахомов В.И., Брагинец А.В., Бахчевников О.Н., Максак Д.А., 20252025Пахомов В.И., Брагинец А.В., Бахчевников О.Н., Максак Д.А.Pakhomov V.I., Braginets A.V., Bakhchevnikov O.N., Maksak D.A.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/1883

В опубликованных результатах научных исследований по предпосевной обработке семян сельскохозяйственных культур различными способами недостаточно изучена сравнительная эффективность их применения на семенах кукурузы. Цель исследования – определить влияние предпосевной обработки семян кукурузы ультрафиолетовым (УФ) излучением, сверхвысокочастотным (СВЧ) излучением, газообразным озоном, фунгицидным препаратом Скарлет (контроль) на урожайность зерна в условиях полевого опыта. Исследования выполняли на юге Ростовской области в 2021–2023 гг. Обработку семян гибрида кукурузы Сапсан МВ УФ, СВЧ и озоном провели за сутки до посева, фунгицидом – в день посева. Установлено, что предпосевная обработка семян кукурузы изученными способами увеличивает ее урожайность по сравнению с полусухим протравливанием препаратом Скарлет (0,4 л/т). Наибольшее статистически значимое влияние на урожайность кукурузы оказала предпосевная обработка семян УФ-излучением (УФ-А 200–280 нм и УФ-С 315–380 нм, 10 мин): +41,0 % к биологической урожайности и +40,7 % к фактической по сравнению с протравливанием. Немного уступает обработке УФ по эффективности обработка озоном (60 мг/м3 , 5 мин): +39,9 % к биологической урожайности и +36,3 % к фактической. Обработка семян кукурузы СВЧ (2450 МГц, 700 Вт, 1 мин) показала наименьшую эффективность: +25,6 % к биологической урожайности и +24,1 % к фактической. Рост урожайности кукурузы в результате предпосевной обработки семян был достигнут за счет увеличения количества растений на единицу площади и початков на них, а также массы зерна с початка и массы 1000 зерен. Для замены традиционного способа предпосевной обработки семян кукурузы (протравливание) наиболее подходят способы, основанные на действии УФ-излучения и озона, обеспечивающие наибольшее увеличение урожайности зерна кукурузы в сравнении с обработкой фунгицидом Скарлет.

The comparative effectiveness of pre-sowing treatment of maize (Zea mays L.) seeds by different methods is not sufficiently studied in the published results of scientific research. The aim of the study was to determine the effect of pre-sowing treatment of maize seeds with ultraviolet (UV) radiation, microwave (MW) radiation, gaseous ozone, fungicidal preparation Scarlet (control) on corn yield in the field experiment. The studies were carried out in the south of Rostov region in 2021–2023. Seeds of maize hybrid ‘Sapsan MV’ were treated with UV, MW and ozone on the day before sowing, and with fungicide on the day of sowing. It has been established that pre-sowing treatment of maize seeds by the studied methods increases its yield compared to semi-dry treatment with Scarlet preparation (0.4 l/t). Pre-sowing treatment of seeds with UV radiation (UVA 200–280 nm and UVC 315–380 nm, 10 min) had the greatest statistically significant effect on corn yield: +41.0 % to biological yield and +40.7 % to actual yield in comparison with treatment by fungicide. Ozone treatment (60 mg/m3 , 5 min) was slightly less effective than UV treatment: +39.9 % to biological yield and +36.3 % to actual yield. Microwave treatment (2450 MHz, 700 W, 1 min) of maize seeds showed the lowest efficiency: +25.6 % to biological yield and +24.1 % to actual yield. Increase in corn yield was achieved as a result of pre-sowing seed treatment by increasing the number of plants per unit area and the number of corncobs on them, as well as the mass of corn per corncob and the mass of 1000 grains. Methods based on the action of UV radiation and ozone are the most suitable to replace the traditional method of pre-sowing treatment of maize seeds (fungicide treatment). These methods provide the greatest increase in corn yield compared to fungicide treatment.

Zea mays L.структура урожаяозонированиеСВЧ-излучениеУФ-излучениеZea mays L.yield structureozonationmicrowave radiationUV radiationработа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской» (тема № 0505-2025-0001)the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Agricultural Research Centre Donskoy (theme No. 0505-2025-0001)ReferencesCarrera-Castano G., Calleja-Cabrera J., Pernas M., Gomez L., Onate-Sanchez L. An updated overview on the regulation of seed germination. Plants. 2020;9(6):703. DOI: https://doi.org/10.3390/plants9060703Carrera-Castano G., Calleja-Cabrera J., Pernas M., Gomez L., Onate-Sanchez L. An updated overview on the regulation of seed germination. Plants. 2020;9(6):703. DOI: https://doi.org/10.3390/plants9060703Los A., Ziuzina D., Bourke P. Current and future technologies for microbiological decontamination of cereal grains. Journal of Food Science. 2018;83(6):1484–1493. DOI: https://doi.org/10.1111/1750-3841.14181Los A., Ziuzina D., Bourke P. Current and future technologies for microbiological decontamination of cereal grains. Journal of Food Science. 2018;83(6):1484–1493. DOI: https://doi.org/10.1111/1750-3841.14181Пилипенко Н. Г., Андреева О. Т., Сидорова Л. П., Харченко Н. Ю. Влияние предпосевной обработки семян на развитие болезней и продуктивность зерновых культур. Кормопроизводство. 2022;(1):37–42. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=48177220 EDN: XOGXVUPilipenko N. G., Andreeva O. T., Sidorova L. P., Kharchenko N. Yu. The effect of seed treatment on diseaseresistance and productivity of grain crops. Kormoproizvodstvo = Forage Production. 2022;(1):37–42. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=48177220Долженко В. И., Лаптиев А. Б. Современный ассортимент средств защиты растений: биологическая эффективность и безопасность. Плодородие. 2021;(3):71–75. DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2021.120.13 EDN: ZUQONQDolzhenko V. I., Laptiev A. B. Modern range of plant protection means: biological efficiency and safety. Plodorodie. 2021;(3):71–75. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2021.120.13Araujo S. D. S., Paparella S., Dondi D., Bentivoglio A., Carbonera D., Balestrazzi A. Physical methods for seed invigoration: advantages and challenges in seed technology. Frontiers in Plant Science. 2016;7:646. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00646Araujo S. D. S., Paparella S., Dondi D., Bentivoglio A., Carbonera D., Balestrazzi A. Physical methods for seed invigoration: advantages and challenges in seed technology. Frontiers in Plant Science. 2016;7:646. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00646Rifna E. J., Ramanan K. R., Mahendran R. Emerging technology applications for improving seed germination. Trends in Food Science & Technology. 2019;86:95–108. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.02.029Rifna E. J., Ramanan K. R., Mahendran R. Emerging technology applications for improving seed germination. Trends in Food Science & Technology. 2019;86:95–108. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.02.029Bera 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. DOI: https://doi.org/10.1007/s00299-021-02798-yBera 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. DOI: https://doi.org/10.1007/s00299-021-02798-yPandiselvam R., Mayookha V. P., Kothakota A., Sharmila L., Ramesh S. V., Bharathi C. P., Gomathy K., Srikanth V. Impact of ozone treatment on seed germination – a systematic review. Ozone: Science & Engineering. 2020;42(4):331–346. DOI: https://doi.org/10.1080/01919512.2019.1673697Pandiselvam R., Mayookha V. P., Kothakota A., Sharmila L., Ramesh S. V., Bharathi C. P., Gomathy K., Srikanth V. Impact of ozone treatment on seed germination – a systematic review. Ozone: Science & Engineering. 2020;42(4):331–346. DOI: https://doi.org/10.1080/01919512.2019.1673697Akdemir Evrendilek G. Ozone processing of corn grains: Effect on seed vigor and surface disinfection. Ozone: Science & Engineering. 2024;46(2):163–173. DOI: https://doi.org/10.1080/01919512.2023.2213252Akdemir Evrendilek G. Ozone processing of corn grains: Effect on seed vigor and surface disinfection. Ozone: Science & Engineering. 2024;46(2):163–173. DOI: https://doi.org/10.1080/01919512.2023.2213252Reed R. C., Bradford K. J., Khanday I. Seed germination and vigor: ensuring crop sustainability in a changing climate. Heredity. 2022;128(6):450–459. DOI: https://doi.org/10.1038/s41437-022-00497-2Reed R. C., Bradford K. J., Khanday I. Seed germination and vigor: ensuring crop sustainability in a changing climate. Heredity. 2022;128(6):450–459. DOI: https://doi.org/10.1038/s41437-022-00497-2Mondal S., Bose B. Impact of micronutrient seed priming on germination, growth, development, nutritional status and yield aspects of plants. Journal of Plant Nutrition. 2019;42(19):2577–2599. DOI: https://doi.org/10.1080/01904167.2019.1655032Mondal S., Bose B. Impact of micronutrient seed priming on germination, growth, development, nutritional status and yield aspects of plants. Journal of Plant Nutrition. 2019;42(19):2577–2599. DOI: https://doi.org/10.1080/01904167.2019.1655032Romero-Galindo R., Hernández-Aguilar C., Dominguez-Pacheco A., Godina-Nava J. J., Tsonchev R. I. Biophysical methods used to generate tolerance to drought stress in seeds and plants: a review. International Agrophysics. 2022;35(4):389–410. DOI: https://doi.org/10.31545/intagr/144951Romero-Galindo R., Hernández-Aguilar C., Dominguez-Pacheco A., Godina-Nava J. J., Tsonchev R. I. Biophysical methods used to generate tolerance to drought stress in seeds and plants: a review. International Agrophysics. 2022;35(4):389–410. DOI: https://doi.org/10.31545/intagr/144951Villagómez-Aranda A. L., Feregrino-Pérez A. A., García-Ortega L. F., González-Chavira M. M., TorresPacheco I., Guevara-González R. G. Activating stress memory: Eustressors as potential tools for plant breeding. Plant Cell Reports. 2022;41(7):1481–1498. DOI: https://doi.org/10.1007/s00299-022-02858-xVillagómez-Aranda A. L., Feregrino-Pérez A. A., García-Ortega L. F., González-Chavira M. M., TorresPacheco I., Guevara-González R. G. Activating stress memory: Eustressors as potential tools for plant breeding. Plant Cell Reports. 2022;41(7):1481–1498. DOI: https://doi.org/10.1007/s00299-022-02858-xБаскаков И. В., Оробинский В. И., Василенко В. В., Гиевский А. М., Чернышов А. В. Влияние озонной обработки при хранении семян кукурузы на урожайность культуры и качество зерна. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2020;13(2):12–21. DOI: https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2020.2.12 EDN: FJXGUABaskakov I. V., Orobinskiy V. I., Vasilenko V. V., Gievskiy A. M., Chernyshov A. V. Effect of ozonation during storage of corn seeds on the yield and quality of corn grain. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik of Voronezh state agrarian university. 2020;13(2):12–21. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2020.2.12Upadhyay A. K., Chormule S. R., Kuiry B. M., Ram B. S., Pani S. Sh., Punia Ya. Effect of UV radiation on seeds physiological parameter: A review. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2020:9(6):1877–1879. URL: https://www.phytojournal.com/archives?year=2020&vol=9&issue=6&ArticleId=13224Upadhyay A. K., Chormule S. R., Kuiry B. M., Ram B. S., Pani S. Sh., Punia Ya. Effect of UV radiation on seeds physiological parameter: A review. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 2020:9(6):1877–1879. URL: https://www.phytojournal.com/archives?year=2020&vol=9&issue=6&ArticleId=13224Sadeghianfar P., Nazari M., Backes G. Exposure to ultraviolet (UV-C) radiation increases germination rate of maize (Zea maize L.) and sugar beet (Beta vulgaris) seeds. Plants. 2019;8(2):49. DOI: https://doi.org/10.3390/plants8020049Sadeghianfar P., Nazari M., Backes G. Exposure to ultraviolet (UV-C) radiation increases germination rate of maize (Zea maize L.) and sugar beet (Beta vulgaris) seeds. Plants. 2019;8(2):49. DOI: https://doi.org/10.3390/plants8020049Haque 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. DOI: https://doi.org/10.52711/0975-4385.2023.00012Haque 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. DOI: https://doi.org/10.52711/0975- 4385.2023.00012Кривошеев Г. Я., Игнатьев А. С., Лупинога Д. Р., Арженовская Ю. Б. Сравнительное изучение простых межлинейных и трехлинейных гибридов кукурузы. Зерновое хозяйство России. 2022;14(4):70–77. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-82-4-70-77 EDN: CRPFJCKrivosheev G. Ya., Ignatiev A. S., Lupinoga D. R., Arzhenovskaya Yu. B. Comparative study of simple interline and three-way cross maize hybrids. Zernovoe khozyaystvo Rossii = Grain Economy of Russia. 2022;14(4):70–77. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-82-4-70-77Кривошеев Г. Я., Игнатьев А. С. Взаимосвязь между количественными признаками, определяющими урожайность зерна гибридов кукурузы. Зерновое хозяйство России. 2021;(6):27–32. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2021-78-6-27-32 EDN: NFLLQKKrivosheev G. Ya., Ignatiev A. S. Correlation between quantitative traits that affect grain yield of maize hybrids. Zernovoe khozyaystvo Rossii = Grain Economy of Russia. 2021;(6):27–32. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2021-78-6-27-32Баскаков И. В., Оробинский В. И., Василенко В. В., Гиевский А. М., Чернышов А. В. Рациональные режимы предпосевной озонной обработки семян зерновых культур. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2020;13(4):105–114. DOI: https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2020.4.105 EDN: KRPSMEBaskakov I. V., Orobinskiy V. I., Vasilenko V. V., Gievskiy A. M., Chernyshov A. V. Rational operation modes for ozone presowing treatment of grain crop seeds. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik of Voronezh state agrarian university. 2020;13(4):105–114. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2020.4.105Пахомов А. И. Сравнительный анализ СВЧ-установок для обеззараживания зерна. Тракторы и сельхозмашины. 2018;(1):21–26. DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-66373 EDN: YPLOTGPakhomov A. I. Comparative analysis of microwave frequency devices for grain disinfection. Traktory i sel'khozmashiny. 2018;(1):21–26. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-66373Куркина Г. Н. Действие фунгицидных протравителей на всхожесть семян и урожайность кукурузы в зависимости от сроков сева и погодных условий. Земледелие и растениеводство. 2020;(1):36–42. URL: https://crop.belal.by/jour/article/view/26.Kurkina G. N. Effect of fungicide dressing agents on seed germination and maize yield, depending on sowing dates and weather conditions. Zemledelie i rastenievodstvo = Сrop Farming and Plant Growing. 2020;(1):36–42. (In Russ.) URL: https://crop.belal.by/jour/article/view/26.

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