Использование низкочастотного ЭМП в лесном хозяйстве России является мало изученным, но перспективным направлением. Так, в результате проведенных исследований в лабораториях и в лесных питомниках, авторами статьи была разработана простая и экологически безопасная технология предпосевной обработки семян и сеянцев электромагнитным полем (ПОСЭП) [1] и создан прибор «Рост-Актив» – генератор низкочастотного ЭМП.

Изначально технология ПОСЭП применялась для повышения урожайности различных сельскохозяйственных культур [1–3], но в процессе анализа полученных положительных результатов было отмечено, что обработка семян низкочастотным ЭМП оказывает влияние и на качественные характеристики выращиваемой сельхозпродукции. Так исследования показали, что обработка пшеницы ЭМП повышала основной показатель ее качества – клейковину, а при обработке картофеля и сахарной свеклы значительно повышалось содержание крахмала и сахара. С 2012 г. авторами технологии ПОСЭП ведутся исследовательские работы в лесном хозяйстве, результаты которых позволяют говорить об эффективности обработки семян и сеянцев низкочастотным ЭМП по технологии ПОСЭП [4].

Леса России необычайно богаты не только качественной древесиной, но и различными видами недревесных ресурсов, рациональное использование которых может способствовать росту экономического потенциала лесного хозяйства. И здесь особое место занимают пищевые ягодные растения, которые пользуются большим спросом, как на внутреннем, так и на внешнем рынках.

В связи с этим, учитывая положительный опыт применения технологии ПОСЭП в сельском хозяйстве, возникает предположение, что и дикорастущие ягодные кустарнички, обработанные низкочастотным ЭМП, могут увеличить урожайность и улучшить ряд биохимических характеристик плодов в зависимости от воздействия тектонических узлов.

Вместе с тем, в последнее время активно исследуются процессы межгеосферного взаимодействия, как одного из актуальных направлений комплексного изучения окружающей среды [5]. В результате этих исследований установлено, что именно тектонические разломы являются наиболее активным структурообразующим элементом геологической среды, а при увеличении числа пересекающихся разломов степень раздробленности, глубинности и проницаемости тектонического узла возрастает [6, 7]. Также тектонические узлы характеризуются аномальными параметрами окружающей среды [8], непосредственно над тектоническими узлами отмечается постоянный «дефицит» атмосферного давления (до 25 mb) [9, 10]. Что касается частоты выпадения осадков, то их количество в центре и на периферии тектонических узлов, существенно различаются, так в центре тектонических узлов осадки выпадали значительно реже, а их объем до 26 % меньше, чем на периферии. В результате такого распределения осадков гидросеть повторяет контуры тектонического узла, снежный покров на периферии устанавливается раньше и большей глубины, а стаивание происходит позже, чем на фоновых территориях. Данные получены при панхроматической съемке со спутника Монитор-Э. По периферии узлов отмечается глубинная дегазация и повышенная частота гроз, именно на этих участках зафиксировано повышенное количество лесных пожаров [10, 11].

Таким образом, в районах тектонических узлов все эти факторы влияют на свойства многих, если не всех, компонентов биогеоценозов.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились на постоянных пробных площадях (ППП), заложенных в 2014–2016 гг. в основных типах леса, в том числе и в сосняках брусничных, на территории Вельско-Устьянского тектонического узла и за его пределами (рис. 1).

При проведении исследований использовались общепринятые методики ботанических и почвенных описаний, мониторинга и учетов урожайности ягод, отбор [12]. Детальное описание их подробно изложено в наших предыдущих работах [13–15]. Из данных табл. 1 видно, что насаждения на ППП имеют практические одинаковые таксационные показатели и различаются только расположением по отношению к тектоническому узлу (центр, узла и вне узла – контроль). Характеристика насаждений на пробных площадях представлена в табл. 1.

В июле 2017 г. в Устьянском районе Архангельской области, включая территорию Вельско-Устьянского тектонического узла в сосняке брусничнике, на указанных выше пробных площадях впервые проведена обработка кустарничков дикорастущей брусники в фенофазе обильного цветения низкочастотным ЭМП генератором «Рост-Актив» по технологии ПОСЭП. Воздействие осуществлялось ЭМП с частотой 16 Гц с возрастающим значением индукции магнитного поля от 0,4 до 2,0 мТл, время экспозиции 11 минут [4] (рис. 2).

Рис. 2. Обработка дикорастущей брусники низкочастотным ЭМП

Методикой исследования определялось, что пробная площадь брусничника разделяется на две части, одну часть обрабатывают низкочастотным ЭМП по технологии ПОСЭП – это опыт, а вторая часть остается в качестве контроля. Это же правило соблюдалось на пробной площади в центре узла и на пробной площади за его пределами. Заложенные пробные площади имеют координатную привязку (GPS «Garmin Oregon 450») (табл. 2).

В конце вегетационного сезона 2017 г. был проведен учет урожайности брусники. Методика определения урожайности брусники сводилась к сбору плодов на 20 учетных площадках, каждая размером 0,5×0,5 м., которые через равные расстояния закладывались по диагоналям обработанной и не обработанной части пробной площади (рис. 3). Собранные плоды с каждой площадки взвешивали и рассчитывали среднюю урожайность брусники в кг/га. Содержание влаги в ягодах определяли гравиметрическим методом [16], содержание минеральных веществ – после сухого озоления (500 °С) согласно методики [17]. Содержание аскорбиновой кислоты определяли спектральным методом на спектрофотометре UV-1800 (Shimadzu, Япония) с использованием 2,6-дихлорфенолиндофенола (краска Тильманса) согласно [18].

Рис. 3. Учет урожайности брусники

Результаты исследования и их обсуждение

Урожайность брусники на ППП в зависимости от положения относительно Вельско-Устьянского тектонического узла в контроле и после обработки НЧ ЭМП в 2017 г. представлена в табл. 3.

Заключение

Таким образом, влияние низкочастотного ЭМП повышает урожайность ягод брусники и может изменять биохимические характеристики плодов в сторону улучшения их потребительских свойств. Урожайность брусники, произрастающей в зоне тектонических узлов значительно ниже, при этом плоды имеют более высокую зольность и пониженное содержание влаги в сравнение с контрольными участками. Технологию ПОСЭП можно рассматривать как способ повышения продуктивности и качества недревесных ресурсов леса.

Для лесного хозяйства, использование низкочастотного ЭМП является принципиально новым и перспективным направлением, которое может способствовать развитию и повышению экономической эффективности лесного хозяйства РФ.

Исследования проведены в ходе выполнения государственного задания ФГБУН ФИЦКИА РАН № гос. регистрации АААА-А18-118012390305-7.