Якщо навесні піддати насіння культурних рослин дії штучного електричного поля, то їх схожість зростає. У нас поки немає вичерпного пояснення для цього факту, однак деякі міркування висловити можна.
Весняна підзарядки насіння
Одна з особливостей нашої планети полягає в тому, що навколо неї існує електричне поле. У XIX столітті було встановлено, що сама земна куля заряджена негативною електрикою. А на початку XX століття на висоті 100 км над Землею був виявлений позитивно заряджений прошарок - іоносфера. У 1971 році космонавтам навіть вдалося його побачити: прозора сфера що світиться.
Земна поверхня і іоносфера являють собою ніби обкладки гігантського сферичного конденсатора, і, отже, життя зародилося в умовах постійного впливу електричного поля. Життя виникало і зародилося в умовах його постійного впливу... Різниця потенціалів поблизу Землі досягає 120-130 вольт на метр висоти, а в районі іоносфери - 200-250 кіловольт. Відомо також, що заряди між Землею і іоносферою переносяться аероіонами. Носії негативних зарядів спрямовуються до іоносфери, а позитивні аероіони, навпаки, рухаються до земної поверхні. Тут їх зустрічають верхівки дерев, листя, посіви.
Природно було припустити, що електричне поле атмосфери якось впливає на рослини. Понад 200 років тому французький абат П. Берталон зауважив, що у прутка громовідводу, що стояв поблизу від його церкви, рослинність пишніше і соковитіше, ніж удалині від прутка. Абат приписав це дії вогнів святого Ельма, оскільки вони дуже добре були тут помітні в сиру погоду. І не помилився. Зараз ми знаємо, що світіння викликали позитивно заряджені аероіони, що спрямовувалися до негативно зарядженого громовідводу. Вони і діяли благотворно на зростаючу поблизу зелень.
Сто років тому французький вчений Грандо виконав такі досліди. Він вирощував дві однакових рослини в різних умовах. Одна росла під відкритим небом, а інша була накрите дротяної кліткою, яка змінювала умови вирощування тим, що відгороджувала розміщену всередині рослину від зовнішнього електричного поля. (Такий пристрій називають клітиною Фарадея: в 1836 році Майкл Фарадей продемонстрував за допомогою електроскопа відсутність заряду всередині дротяної сітки, хоча на неї було подано високу напругу.) В укритті вона розвивалася повільніше і виглядала гірше, ніж контрольна, що росло на свободі. Значить, зробив висновок учений, рослинам для нормального росту і розвитку необхідний контакт із зовнішнім електричним полем, з аероіонами. Це відноситься і до насіння.
Насіння і плоди з'являються в той період, коли в атмосфері число позитивних аероіонів переважає над негативними. У цей час біологічний потенціал кожної рослинної клітини доходить до максимуму; клітини збуджені, йде інтенсивний обмін речовин, відкладається про запас живлення.
Потім Сонце починає світити все слабше. Тепла все менше. Число позитивних аероіонів падає. Знижується і біопотенціал клітин. Коли коефіцієнт уніполярності (відношення числа позитивно заряджених аероіонів до негативних) стає менше одиниці і вступає в силу холод, насіння занурюються в анабіоз. Зниженню життєвої активності насіння, мабуть, сприяє ще один процес. Приміщення, в яких їх зберігають, особливо залізобетонні , по суті справи мало чим відрізняються від клітки Фарадея. У них насіння культурних рослин, на відміну від диких, що залишаються під відкритим небом, ізольовані від зовнішнього електричного поля. Виявляється, це не тільки знижує активність, а й пригнічує життєздатність багатьох з них.
А ось насіння, побувавши перед сівбою короткий час в штучно створеному електричному полі, як би ніби оживають. Після такої обробки вони швидше і дружніше сходять, ніж контрольні. В 70-х роках минулого століття було вперше випробуване насіння, що пройшли електричну підготовку. Урожай в експерименті був на 11-21% вище, ніж зазвичай. Що ж сталося із зерном?
Можливо, завдяки підзарядці зернам легше вступити у взаємодію з природним електричним полем; потрапивши в землю, вони починають свою діяльність з більш високого потенційного рівня. Не чекаючи, коли буде пояснений механізм того, що відбувається з насінням, електричну підготовку посівного матеріалу вже почали застосовувати в деяких господарствах.
Але ж електричне поле може надати послугу хліборобам не тільки навесні...
Осіннє сортування для збільшення врожаю
Ймовірно, багато хто розуміє, що, коли мова йде про високоякісний посівний матеріал, то маються на увазі не просто найбільші насінини, а ті з них, які здатні дати найбільший урожай. На Шатилівській дослідній сільськогосподарській станції за допомогою решіт відібрали великі насіння гречки, а потім в розсолі розділили їх на більш і менш щільні. З гектара, засіяного великої гречкою з меншою питомою вагою, зібрали 16 ц зерна, а ділянка, де посіяли насіння того ж розміру, але більш щільне, принесла по 19 ц/га. У виробничих умовах відібрати повноцінне зерно набагато складніше.
Найбільше насіння зазвичай згруповане в середній частині колоса. Відбувається це тому, що першими зацвітають квітки саме тут; тільки потім цвітіння поширюється вниз і вгору по колосу. Зав'язані в його середній частині зерна, первістки, виявляються в більш сприятливих умовах: харчування їм дістається більше, ніж насінню, яке зав'язуються пізніше, коли материнська рослина вже починає виснажуватися.
Якщо вибрати вручну тільки первістки і посіяти, то вони дадуть на 30-35% більше зерна, ніж їх побратими з нижньої і верхньої частин колоса. На жаль, під час жнив і обмолоту в загальний котел потрапляють зерна з усього колоса і з усіх класів. Вибрати потім найбільш повноцінні дуже важко: існуюча техніка не відрізняє їх від решти зерна, а для ручного сортування не вистачить ні робочих рук, ні часу, та й стане такою посівний матеріал в копієчку. Справа ускладнюється ще тим, що людина і не може за зовнішнім виглядом чітко відрізнити первістків від інших великих насінин, хіба тільки за ступенем сухості.
Характерна особливість насіння всіх рослин полягає в тому, що при дозріванні вони висихають - навіть в такому мокрому плоді, як кавун. Але не всім з них вдається звільнитися від вологи в однаковій мірі. Первістки встигають висохнути, а інше насіння - ні, тому в зібраному врожаї зерна вологість коливається від 10 до 50%. Причому однаково важкими можуть виявитися і сухий щільний первісток і повний вологи послідиш.
Електричне поле може відрізнити насіння і за вагою і за вологості. У гірничорудній промисловості досить давно застосовують електричні сепаратори для відділення великих осколків породи від дрібниць, відходів. Потрапивши в простір між електродами, легкі частинки електризуються і притягуються до одного з електродів, і тому потрапляють в окремий бункер. Існує кілька типів таких пристроїв. Один з них, електросепаратор коаксіального типу (його схема наводиться на малюнку), може бути пристосований для сортування насіння. Дуже вдалим виявилося те, що в відходи, тобто туди, куди летить легке малоцінне насіння, потрапляє і важке, але теж непотрібне, бо містять багато вологи. Чим вологіші зерна, тим більше їх електропровідність, і тим сильніше вони просуваються в електричному полі. Сухі, добре визріли первістки майже не реагують на заряд і транзитом летять в призначений для них бункер.
Такий поділ найкраще проробляти під час збирання. З двох причин. Перша полягає в тому, що під час обмолоту, а також подальших очищенні і сортуванні машинами більше 60% насіння стає інвалідами, отримують мікротравми. До весни вони з більшою ймовірністю, ніж цілі, можуть втратити схожість. Щоб якомога менше піддавати цінні зерна-первістки такій небезпеці, електросепаратор необхідно під'єднати прямо до комбайна.
Тепер про другу причину. Після обмолоту сухі первістки потрапляють в компанію з більш вологим зерном і відволожуються, втрачаючи свої чудові властивості. Можна заперечити: адже зерно можна підсушити. Правильно. Так і роблять на практиці. Однак ось до чого це призводить. Скажімо, у нас є хороше жито з середньою вологістю 17,5%. Виходячи з такої вологості, зерно будуть сушити 5 годин. Але насправді житні первістки з 15% вологи досить було б сушити тільки 3,5 години. За 5 годин їх явно пересушиться; відбудеться денатурація білка в зерні, від чого схожість різко впаде. А послідиші з вологістю 20,2% і більше потрібно тримати в сушарці не менше 8 годин. Недосушені, вони можуть при подальшому зберіганні викликати самозаймання зерна.
На електросепараторах можна не тільки сортувати насіння восени, але і заряджати навесні. Однак насінню зовсім не байдуже, який полярності потенціал буде поданий на коронуючий електрод сепаратора. Для пояснення звернемось до дослідів, проведених в Інституті фізіології рослин АН СРСР. Там вивчали інтенсивність фотосинтезу в електричному полі, вимірюючи її побічно, за кількістю поглиненого рослинами вуглекислого газу в різних умовах. У першій серії дослідів рослини тримали поблизу негативно зарядженого електрода. Напруга поступово зростало: 500, 1000, 1500 і 2500 вольт. Результати були вражаючими: з ростом потенціалу кількість поглиненого вуглекислого газу, а значить, і інтенсивність фотосинтезу істотно збільшувалися. У другій серії дослідів поблизу рослин опинявся позитивний електрод. У відповідь на це інтенсивність фотосинтезу знижувалася, і тим сильніше, чим вище було значення потенціалу.
Як же так, запитає уважний читач, позитивний потенціал пригнічує рослини, а позитивно заряджені аероіони активізують їх життєдіяльність?
Ще за часів Шарля Кулона був відомий феномен, з яким спочатку не надали великого значення. Наелектризоване тіло втрачало більшу частину заряду, ніж повинно було втрачати при тій ізоляції, яку створював навколишнє повітря. Говорили, що заряд чомусь стікає. Насправді нікуди він не стікає. Близько зарядженого тіла збираються аероіони протилежного знаку, вони-то частково і нейтралізують початковий заряд.
В описаних вище дослідах анод благотворно впливав на фотосинтез, тому що притягував позитивні аероіони; власне, на фотосинтез діяли вони, а не сам електрод. А позитивний електрод позбавляв рослини цілющого струменя, тому і пригнічував їх розвиток.
