RU2295852C2 - Method for quick evaluation of frost resistance of fruit crop plant tissue - Google Patents
Method for quick evaluation of frost resistance of fruit crop plant tissue Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295852C2 RU2295852C2 RU2005105502/12A RU2005105502A RU2295852C2 RU 2295852 C2 RU2295852 C2 RU 2295852C2 RU 2005105502/12 A RU2005105502/12 A RU 2005105502/12A RU 2005105502 A RU2005105502 A RU 2005105502A RU 2295852 C2 RU2295852 C2 RU 2295852C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- dynamic shear
- shear modulus
- frost resistance
- derivative
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретение, и преимущественная область его использованияThe technical field to which the invention relates, and the preferred area of its use
Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству и может быть применено для установления морозостойкости растительной ткани.The invention relates to agriculture and forestry and can be used to establish frost resistance of plant tissue.
Характеристика аналогов изобретенияCharacterization of analogues of the invention
Известен полевой и целый ряд лабораторных методов определения зимостойкости.Known field and a number of laboratory methods for determining winter hardiness.
Полевой метод испытаний, несмотря на все свои достоинства, имеет один существенный недостаток - длительность испытания (для надежной оценки устойчивости требуются десятки лет).The field test method, despite all its advantages, has one significant drawback - the duration of the test (for a reliable assessment of stability, it takes tens of years).
Основным лабораторным методом является моделирование низких температур в контролируемых условиях, как правило, используя стационарные морозильные камеры. Обязательным условием при этом способе является дальнейшая оценка жизнеспособности растений после действия повреждающих факторов. Способы оценки могут быть различными в зависимости от объектов, которые используются в работе, а также поставленных задач. К основным, можно отнести метод отращивания и оценки повреждений по побурению тканей; по выходу электролита из клеток; с помощью солей тетразолия и др.The main laboratory method is to simulate low temperatures under controlled conditions, usually using stationary freezers. A prerequisite for this method is a further assessment of plant viability after exposure to damaging factors. Assessment methods can be different depending on the objects that are used in the work, as well as the tasks. The main ones include the method of growing and assessing damage by drilling tissue; by the release of electrolyte from cells; using tetrazolium salts, etc.
Каждый из методов не лишен своих преимуществ и недостатков. В частности, метод оценки по побурению отличается неточностью по причине известной возможности регенерирования подобных тканей, их дальнейшего осветления, и в то же время, по мнению ряда исследователей, побурение не может служить признаком повреждения камбия, т.к. последний не имеет своих хромогенов и может буреть лишь вследствие проникновения пигмента из соседних поврежденных клеток.Each of the methods is not without its advantages and disadvantages. In particular, the assessment method for browning differs inaccuracy due to the well-known possibility of regeneration of such tissues, their further clarification, and at the same time, according to some researchers, browning cannot serve as a sign of cambium damage, because the latter does not have its own chromogens and can grow only due to the penetration of pigment from neighboring damaged cells.
Метод оценки повреждений по выходу электролита из клеток основан на явлении повышения проницаемости мембран и увеличения выхода электролитов из клетки при ее повреждении. К недостаткам метода можно отнести то, что вымываемость электролитов зависит от диаметра и морфологических особенностей стеблей, что значительно варьируется у разных сортов. Усовершенствованный способ по измерению электропроводности самих тканей, когда игольчатые электроды вставляются непосредственно в стебель, показал слабое согласование с результатами при лабораторном отращивании.The method for assessing damage by the output of electrolyte from cells is based on the phenomenon of increasing the permeability of membranes and increasing the output of electrolytes from the cell when it is damaged. The disadvantages of the method include the fact that the leachability of electrolytes depends on the diameter and morphological characteristics of the stems, which varies significantly among different varieties. An improved method for measuring the electrical conductivity of the tissues themselves, when the needle electrodes are inserted directly into the stem, showed poor agreement with the results of laboratory growth.
Более чувствительный и достоверный метод определения жизнеспособности тканей с помощью солей тетразолия требует очень аккуратного подхода, когда незначительное сжатие стеблей руками может привести к искаженным результатам.A more sensitive and reliable method for determining tissue viability using tetrazolium salts requires a very careful approach, when a slight compression of the stems by hand can lead to distorted results.
Так или иначе, все перечисленные методы направлены на определение лишь результатов гибели клеток после воздействия низкотемпературной составляющей.One way or another, all these methods are aimed at determining only the results of cell death after exposure to the low-temperature component.
Способом определения морозоустойчивости непосредственно в процессе замерзания является метод дифференциального термографического анализа, основанный на фиксации выделения тепла при замерзании переохлажденной воды в сердцевидных лучах древесины. Вместе с тем, этот метод диагностики возможен лишь для переохлаждающихся видов и тканей, и отсутствие низкотемпературных экзотерм у них еще не всегда говорит об их сохранности (Определение устойчивости плодовых и ягодных культур к стрессорам холодного времени года в полевых и контролируемых условиях: методические указания. - М., 2002. - 120 с.).A method for determining frost resistance directly during freezing is the method of differential thermographic analysis, based on the fixation of heat during freezing of supercooled water in the heart-shaped rays of wood. At the same time, this diagnostic method is possible only for supercooled species and tissues, and the absence of low-temperature exotherms in them does not always indicate their safety (Determination of resistance of fruit and berry crops to cold season stressors in field and controlled conditions: guidelines. - M., 2002 .-- 120 s.).
Кроме того, известен способ определения морозостойкости измерением скорости звука в свежесрезанном листе растения при температурах от 0 до -40°С на частоте 1 Гц методом свободных крутильных колебаний (А.С. СССР №1183023, Патент ЧССР №225629).In addition, there is a known method for determining frost resistance by measuring the speed of sound in a freshly cut leaf of a plant at temperatures from 0 to -40 ° C at a frequency of 1 Hz by the method of free torsional vibrations (AS USSR No. 1183023, Czechoslovak Patent No. 225629).
Характеристика прототипаPrototype Characterization
Из известных решений наиболее близким по назначению и сущности к заявляемому способу является способ определения порога морозостойкости растительных тканей с помощью звука. При этом в качестве модели для оценки названных характеристик выбраны листья вечнозеленого растения Magnolia. Измеряют скорость звука в свежесрезанном листе данного растения при температурах от 0 до -40°С на частоте 1 Гц методом свободных крутильных колебаний. Скорость понижения температуры 0,6 град./мин. Критерием границы морозостойкости предложено считать положение характерного излома на температурной зависимости скорости звука в образце.Of the known solutions, the closest in purpose and essence to the claimed method is a method for determining the threshold of frost resistance of plant tissues using sound. Moreover, the leaves of the evergreen Magnolia plant were selected as a model for assessing the above characteristics. The speed of sound in a freshly cut sheet of a given plant is measured at temperatures from 0 to -40 ° C at a frequency of 1 Hz by the method of free torsional vibrations. The temperature drop rate of 0.6 deg./min. It is proposed to consider the criterion of the frost resistance boundary as the position of a characteristic break in the temperature dependence of the speed of sound in the sample.
Критика прототипаPrototype criticism
Однако известный способ имеет следующие недостатки. Практическое применение любой методики оценки морозоустойчивости растительной ткани предполагает использование не только листьев данного растения, но и других его частей (стебель, корень, древесная ткань), в отношении которых требуется определение исследуемого параметра. Таким образом, применение метода, заявленного в прототипе, не позволяет оценить, например, морозоустойчивость одревесневших побегов растений разного возраста. На практике, в странах с холодным климатом, наибольший интерес для исследования представляет анализ жизнеспособности растительной ткани не только в период вегетации и не столько вечнозеленых растений, сколько листопадных культур во время т.н. «зимней спячки», когда вероятность повреждения ткани воздействием низких температур наиболее высока. Особенно важным это оказывается при селекционной работе, когда на ранних стадиях необходим отбор растений, максимально устойчивых к наиболее распространенным повреждающим факторам (низкие температуры), что не всегда оказывается возможным при использовании традиционных методов. Кроме того, использование температурной зависимости скорости звука для оценки порога морозостойкости приводит к появлению неизбежных погрешностей, в значительной степени обусловленных субъективностью при нахождении положения изломов (определяются визуально по графикам зависимостей).However, the known method has the following disadvantages. The practical application of any methodology for assessing frost resistance of plant tissue involves the use of not only the leaves of a given plant, but also its other parts (stem, root, wood tissue), for which determination of the studied parameter is required. Thus, the application of the method claimed in the prototype does not allow to evaluate, for example, frost resistance of lignified shoots of plants of different ages. In practice, in countries with a cold climate, the most interesting study is the analysis of the viability of plant tissue, not only during the growing season and not so much evergreens, but deciduous crops during the so-called "Hibernation" when the probability of tissue damage by exposure to low temperatures is highest. This is especially important during breeding, when in the early stages it is necessary to select plants that are maximally resistant to the most common damaging factors (low temperatures), which is not always possible using traditional methods. In addition, the use of the temperature dependence of the speed of sound to estimate the frost resistance threshold leads to the appearance of inevitable errors, largely due to subjectivity in finding the position of the kinks (determined visually from the dependency graphs).
Целью предложенного способа является быстрая, достоверная и точная оценка критической температуры морозостойкости и критерия физической жизнеспособности одревесневшей растительной ткани плодовых и ягодных культур.The aim of the proposed method is a quick, reliable and accurate assessment of the critical temperature of frost resistance and the criterion of physical viability of lignified plant tissue of fruit and berry crops.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Поставленная цель достигается тем, что в заявляемом способе образец одревесневшей ткани плодовой культуры в виде тонкой пластинки размером (40-80)×(5-10)×(0,2-2) мм, взятый из свежесрезанного побега, помещается в криокамеру обратного крутильного маятника и подвергается быстрому (до 20 минут) замораживанию до температуры -120...-70°С. Динамический механический анализ (далее ДМА) проводится в соответствии с ГОСТ 20812 и предполагает нахождение динамического модуля сдвига и тангенса угла механических потерь при постепенном увеличении температуры образца, производимом путем естественного прогревания, скорость которого определяется температурой окружающей среды и остаточным количеством криогенной жидкости, и в среднем составляет 1 град./1мин. Глубокой и быстрой первоначальной заморозкой достигается «мгновенная» фиксация состояния материала на момент начала измерений и снижается вероятность приспособления (адаптации) растительной ткани к условиям окружающего пространства с изменением при этом молекулярной структуры, которое может иметь место при медленном охлаждении в соответствии с прототипом.This goal is achieved by the fact that in the claimed method, a sample of lignified tissue of fruit culture in the form of a thin plate of size (40-80) × (5-10) × (0.2-2) mm, taken from a freshly cut shoot, is placed in a reverse torsion cryochamber the pendulum and undergoes rapid (up to 20 minutes) freezing to a temperature of -120 ...- 70 ° С. Dynamic mechanical analysis (hereinafter referred to as DMA) is carried out in accordance with GOST 20812 and involves finding the dynamic shear modulus and the tangent of the angle of mechanical losses with a gradual increase in the temperature of the sample produced by natural heating, the rate of which is determined by the ambient temperature and the residual amount of cryogenic liquid, and on average makes 1 hail. / 1min. Deep and fast initial freezing achieves "instant" fixation of the state of the material at the time of the beginning of measurements and reduces the likelihood of adaptation (adaptation) of plant tissue to environmental conditions with a change in the molecular structure, which can occur during slow cooling in accordance with the prototype.
Погрешность в расчете величины G′ и tgδ составляет не более 5%, точность измерения температуры ±0,5°С. Температура, соответствующая процессу фазового или релаксационного перехода в компонентах древесины (характеристическая температура Тх), связана с температурой морозостойкости древесного вещества. Это обусловлено тем, что обе температуры непосредственным образом связаны со строением вещества древесины в целом и отдельных ее компонентов, в частности, а также с наличием воды в клетках и межклеточном пространстве и ее взаимодействием с активными группами макромолекул растительных клеток. Следовательно, зная характер изменения Тх, в зависимости от вида растения, его возраста и прочих факторов, можно предсказать характер зависимости температуры морозостойкости.The error in calculating the values of G ′ and tanδ is not more than 5%, the accuracy of temperature measurement is ± 0.5 ° C. The temperature corresponding to the phase or relaxation transition process in the wood components (characteristic temperature T x ) is related to the frost resistance temperature of the wood substance. This is due to the fact that both temperatures are directly related to the structure of the wood substance as a whole and its individual components, in particular, as well as to the presence of water in the cells and intercellular space and its interaction with active groups of plant cell macromolecules. Therefore, knowing the nature of the change in T x , depending on the type of plant, its age and other factors, it is possible to predict the nature of the dependence of the frost resistance temperature.
Характеристическую температуру определяют по пикам на температурной зависимости тангенса угла механических потерь либо по характерному ходу температурной зависимости динамического модуля сдвига. Процесс химической или структурной перестройки вещества при той или иной температуре приводит к резкому изменению величины его модуля сдвига.The characteristic temperature is determined by the peaks in the temperature dependence of the tangent of the angle of mechanical losses or by the characteristic course of the temperature dependence of the dynamic shear modulus. The process of chemical or structural rearrangement of a substance at a given temperature leads to a sharp change in its shear modulus.
Для увеличения точности нахождения положения Тх и границ перехода по методике, описанной в работе Старцева О.В., Сортыякова Е.Д., Исупова В.В., Насонова А.Д., Скурыдина Ю.Г., Коваленко А.А., Никишина Е.Ф. (Акустическая спектроскопия полимерных композиционных материалов, экспонированных в открытом космосе. В сб. «Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных сред» - Барнаул, изд-во АТУ, 1997. - 148 с.), производится расчет первой и второй температурной производной G′, что позволяет характеризовать интенсивность процесса и определить его точное положение.To increase the accuracy of finding the T x position and transition boundaries according to the method described in the work of Startsev OV, Sortyakova ED, Isupova VV, Nasonova AD, Skurydina Yu.G., Kovalenko A.A ., Nikishina E.F. (Acoustic spectroscopy of polymer composite materials exposed in open space. In the collection “Experimental methods in the physics of structurally inhomogeneous media” - Barnaul, ATU Publishing House, 1997. - 148 pp.), The first and second temperature derivatives G ′ are calculated , which allows us to characterize the intensity of the process and determine its exact position.
Минимум температурной производной dG′/dt соответствует максимальной скорости протекания процесса. Использование производных позволяет легко определить и границы области перехода - они соответствуют точкам перегиба на графике dG′/dt. Температуру начала и завершения процесса определяют по положению, соответственно, минимума и максимума второй производной G′, причем нулевое значение d2G′/dt2 соответствует температуре перехода.The minimum temperature derivative dG ′ / dt corresponds to the maximum rate of the process. Using derivatives makes it easy to determine the boundaries of the transition region - they correspond to inflection points on the graph dG ′ / dt. The temperature of the beginning and end of the process is determined by the position, respectively, of the minimum and maximum of the second derivative G ′, and the zero value of d 2 G ′ / dt 2 corresponds to the transition temperature.
Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявляемый способ соответствует критерию новизна и отличается от известного тем, что в качестве объекта исследования выбрана одревесневшая ткань плодово-ягодных растений, характерных для средней полосы России и не являющихся вечнозелеными растениями. Таким образом, оказывается возможным проведение измерений на образцах не только в период вегетации, но и в осенне-зимний период, когда вероятность низкотемпературного поражения растительной ткани наиболее высока. При этом взятие образцов для проведения измерений не представляет затруднений. Работа с одревесневшей частью позволяет исследовать растительную ткань разного возраста - от однолетней до многолетней, что при работе с листьями осуществить невозможно. Кроме того, в отличие от прототипа, при реализации заявляемого способа становится возможным определить зависимость характеристической температуры морозостойкости для одних и тех же сортов растительного материала как от времени года, в которое осуществлялся отбор материала и его измерения (октябрь-март), так и от года, в который эксперимент был проведен, что обусловлено различиями в климатических условиях в тот или иной период времени, а также постепенной адаптацией растительной ткани к окружающей температуре в процессе естественного закаливания и соответствующего изменения макро- и микроструктуры тканей.A comparative analysis of the proposed method with the prototype shows that the claimed method meets the criterion of novelty and differs from the known one in that the lignified tissue of fruit plants characteristic of central Russia and not evergreen plants was selected as the object of study. Thus, it is possible to take measurements on samples not only during the growing season, but also in the autumn-winter period, when the probability of low-temperature damage to plant tissue is highest. In this case, taking samples for measurements is not difficult. Working with the lignified part allows you to explore plant tissue of different ages - from annual to perennial, which is impossible when working with leaves. In addition, unlike the prototype, when implementing the proposed method, it becomes possible to determine the dependence of the characteristic frost resistance temperature for the same varieties of plant material both on the time of year in which the material was selected and measured (October-March), and on the year in which the experiment was carried out, due to differences in climatic conditions in a given period of time, as well as the gradual adaptation of plant tissue to ambient temperature in the process of natural incandescent and a corresponding change in the macro- and microstructure of the tissue.
Использование температурной зависимости динамического модуля сдвига и тангенса угла механических потерь в комплексе с современными пакетами математической обработки (нахождение производных), для оценки порога морозостойкости, приводит к существенному повышению точности и снижению субъективных факторов в оценке требуемых параметров.Using the temperature dependence of the dynamic shear modulus and the tangent of the angle of mechanical losses in combination with modern mathematical processing packages (finding derivatives) to estimate the frost resistance threshold leads to a significant increase in accuracy and a decrease in subjective factors in assessing the required parameters.
Таким образом, анализ известных решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявленном способе определения морозостойкости, и признать заявленное решение соотвествующим критерию «Изобретательский уровень».Thus, the analysis of the known solutions in the study area allows us to conclude that they lack features similar to the distinctive features in the claimed method of determining frost resistance, and recognize the claimed solution in accordance with the criterion of "Inventive step".
Перечень фигур графических изображенийList of figures of graphic images
На фиг.1 представлена схема использованного в работе обратного крутильного маятника. Исследуемый образец 1 крепится посредством зажима 2 к неподвижному основанию криокамеры 11. Верхний конец образца может совершать вокруг вертикальной оси колебания, передающиеся подвижным зажимом 3 и стальным стержнем 4 инерционной детали 5. Вся система 3, 4, 5 вместе с грузами 6, 7 подвешена на торсионе 8 (стальной проволоке с высокой жесткостью) и уравновешивается через блок 9 противовесом 10.Figure 1 presents a diagram used in the work of the reverse torsion pendulum. The test sample 1 is attached by a clamp 2 to the fixed base of the cryochamber 11. The upper end of the sample can oscillate around the vertical axis, transmitted by the movable clamp 3 and the
Если отклонить инерционную деталь на некоторый малый угол относительно вертикальной оси, а затем предоставить системе свободу, то она начнет совершать свободные затухающие крутильные колебания, в классическом приближении описываемые выражением:If the inertial part is deflected by a certain small angle relative to the vertical axis, and then the system is left free, then it will begin to perform free damped torsional vibrations, described in the classical approximation by the expression:
где А(τ) - мгновенное значение угла отклонения маятника от положения равновесия в момент времени τ, А0 - амплитуда колебаний в момент времени τ=0, ω=2π/Т - круговая частота, Т - период колебаний, β - начальная фаза колебаний, α - коэффициент затухания.where A (τ) is the instantaneous value of the angle of deviation of the pendulum from the equilibrium position at time τ, A 0 is the amplitude of oscillations at time τ = 0, ω = 2π / T is the circular frequency, T is the period of oscillations, β is the initial phase of oscillations , α is the attenuation coefficient.
Амплитуда свободных колебаний системы будет уменьшаться вследствие диссипативных потерь в образце при его периодических сдвиговых деформациях. Интенсивность затухания и период колебаний зависят исключительно от молекулярного строения и морфологической структуры изучаемого материала и претерпевают существенные изменения в зависимости от температуры окружающего пространства и самого образца. Увеличение и уменьшение температуры приводит к изменению молекулярной подвижности в материале и его отдельных компонентах, что находит отражение на характере кривых температурных зависимостей G′ и tgδ. Для нахождения G′ и tgδ непосредственно в процессе эксперимента измеряют период колебаний маятника с закрепленным образцом и число полных колебаний, в течение которых амплитуда уменьшается в 10 раз, а также температуру, при которой эти параметры зафиксированы. Все параметры регистрируются полуавтоматической электронной системой.The amplitude of free vibrations of the system will decrease due to dissipative losses in the sample during its periodic shear deformations. The attenuation intensity and the oscillation period depend solely on the molecular structure and morphological structure of the material under study and undergo significant changes depending on the temperature of the surrounding space and the sample itself. An increase and decrease in temperature leads to a change in molecular mobility in the material and its individual components, which is reflected in the nature of the curves of temperature dependences G ′ and tanδ. To find G ′ and tanδ directly during the experiment, the oscillation period of the pendulum with a fixed sample and the number of total vibrations during which the amplitude decreases by 10 times, as well as the temperature at which these parameters are fixed, are measured. All parameters are recorded by a semi-automatic electronic system.
Расчет G′ и tgδ производят по методике и формулам, приведенным в работе Перепечко И.И. (Акустические методы исследования полимеров. М.: Химия, 1973. - 295 с.).The calculation of G ′ and tgδ is carried out according to the methodology and formulas given in the work of I.I. Perepechko (Acoustic methods for the study of polymers. M: Chemistry, 1973. - 295 p.).
Примеры конкретного выполненияCase Studies
Пример 1. Образец свежесрезанной древесной ткани однолетнего побега яблони сорта Декабренок, взятый в октябре 2003 года, был помещен в криокамеру обратного крутильного маятника. После быстрого охлаждения до -90°С при равномерном нагреве со скоростью 1 град./мин до температуры +17°С были получены температурные зависимости G′ и tgδ, представленные на фиг.2. На верхнем графике, отображающем зависимость tgδ=f(t), отмечается четкий пик при температуре -16,5°С, соответствующий характеристической температуре перехода и определяемый как температура морозостойкости данного сорта в октябре 2003 года. По температурной зависимости G′ через анализ производных (средние графики) определены границы перехода, началу которого соответствует температура -4,5°С, а окончанию - 20,5°С, при этом максимальная интенсивность перехода определяется при температуре -15,5°С и коррелирует с температурой максимума tgδ. Результаты измерений полностью воспроизводятся при повторном исследовании аналогичных образцов.Example 1. A sample of freshly cut wood tissue from an annual shoot of a Decabrenok apple tree, taken in October 2003, was placed in a cryochamber of a reverse torsion pendulum. After rapid cooling to -90 ° C with uniform heating at a speed of 1 deg./min to a temperature of + 17 ° C, the temperature dependences G ′ and tgδ were obtained, which are presented in FIG. 2. The upper graph showing the dependence tanδ = f (t) shows a clear peak at a temperature of -16.5 ° C, corresponding to the characteristic transition temperature and defined as the frost resistance temperature of this variety in October 2003. According to the temperature dependence G ′, through the analysis of derivatives (middle graphs), the transition boundaries are determined, the beginning of which corresponds to a temperature of -4.5 ° С, and to the end - 20.5 ° С, while the maximum transition intensity is determined at a temperature of -15.5 ° С and correlates with the maximum temperature tanδ. The measurement results are fully reproduced by repeated examination of similar samples.
Пример 2. Образец свежесрезанной древесной ткани однолетнего побега яблони сорта Декабренок, взятый в декабре 2003 года, был подвергнут измерениям на обратном крутильном маятнике в диапазоне температур -90°С...+10°С при равномерном нагреве со скоростью 1 град./мин. Температурные зависимости G′ и tgδ представлены на фиг.3. На графике зависимости tgδ=f(t) пик механических потерь располагается при температуре -31°С (температура морозостойкости в декабре 2003 года), что на 14,5°С ниже аналогичного показателя, полученного в октябре. При этом нижняя граница перехода, определяемая по температурной зависимости G′, расположена при температуре -42°С, а максимальная интенсивность соответствует температуре -36°С (верхняя граница не определена). Результаты измерений полностью воспроизводятся при повторном исследовании аналогичных образцов. Очевидно, что за время, прошедшее с момента предыдущего измерения, произошла трансформация молекулярного строения растительных тканей, способствующая естественной закалке и существенному понижению температуры порога жизнеспособности.Example 2. A sample of freshly cut wood tissue from the annual shoot of the Decembrine apple tree, taken in December 2003, was measured on a reverse torsion pendulum in the temperature range of -90 ° C ... + 10 ° C with uniform heating at a speed of 1 deg./min . The temperature dependences of G ′ and tanδ are presented in Fig. 3. On the graph of the dependence tanδ = f (t), the peak of mechanical losses is located at a temperature of -31 ° C (frost resistance in December 2003), which is 14.5 ° C lower than the same indicator obtained in October. In this case, the lower boundary of the transition, determined by the temperature dependence of G ′, is located at a temperature of -42 ° C, and the maximum intensity corresponds to a temperature of -36 ° C (the upper boundary is not defined). The measurement results are fully reproduced by repeated examination of similar samples. Obviously, during the time elapsed since the previous measurement, the molecular structure of plant tissues underwent a transformation that promotes natural hardening and a significant decrease in the temperature of the vitality threshold.
Пример 3. Образец свежесрезанной древесной ткани однолетнего побега яблони сорта Сибирка №9, взятый в декабре 2003 года, был подвергнут измерениям на обратном крутильном маятнике в диапазоне температур -90°С...+7°С. На графике зависимости tgδ=f(t) пик механических потерь располагается при температуре -39°С, что на 8°С ниже показателя, полученного в декабре для яблони сорта Декабренок. При этом нижняя граница перехода, определяемая по температурной зависимости G′, расположена при температуре -46,5°С, верхняя при температуре -31°С, а максимальной интенсивности соответствует температура -39°С. Результаты измерений полностью воспроизводятся при повторном исследовании аналогичных образцов. Таким образом, закономерно более морозоустойчивый сорт яблони Сибирка №9 имеет более низкотемпературный показатель характеристической температуры, определяемый методом ДМА.Example 3. A sample of freshly cut wood tissue of the annual shoot of the Siberian apple variety No. 9, taken in December 2003, was measured on a reverse torsion pendulum in the temperature range of -90 ° C ... + 7 ° C. On the graph of the dependence tanδ = f (t), the peak of mechanical losses is located at a temperature of -39 ° C, which is 8 ° C lower than the index obtained in December for the apple tree of the Dekabrenok variety. Moreover, the lower boundary of the transition, determined by the temperature dependence of G ′, is located at a temperature of -46.5 ° C, the upper one at a temperature of -31 ° C, and the maximum intensity corresponds to a temperature of -39 ° C. The measurement results are fully reproduced by repeated examination of similar samples. Thus, a naturally more frost-resistant variety of Siberian apple tree No. 9 has a lower temperature characteristic temperature index determined by the DMA method.
Пример 4. Образец свежесрезанной древесной ткани однолетнего побега яблони сорта Декабренок, взятый в декабре 2004 года, был подвергнут измерениям на обратном крутильном маятнике в диапазоне температур -70°С...+10°С. На графике зависимости tgδ=f(t) пик механических потерь располагается при температуре -13°С, что на 18°С выше показателя, полученного в декабре 2003 года для этого же сорта. Результаты измерений полностью воспроизводятся при повторном исследовании аналогичных образцов. Таким образом, прослеживается зависимость характеристической температуры морозостойкости, определяемой методом ДМА, от природных факторов (года проведения исследования).Example 4. A sample of freshly cut wood tissue of the annual shoot of the Decembrine apple tree, taken in December 2004, was measured on a reverse torsion pendulum in the temperature range of -70 ° C ... + 10 ° C. On the graph of the dependence tanδ = f (t), the peak of mechanical losses is located at a temperature of -13 ° С, which is 18 ° С higher than the indicator obtained in December 2003 for the same variety. The measurement results are fully reproduced by repeated examination of similar samples. Thus, the dependence of the characteristic frost resistance temperature determined by the DMA method on natural factors (the year of the study) is traced.
Источники информации:Information sources:
1. Определение устойчивости плодовых и ягодных культур к стрессорам холодного времени года в полевых и контролируемых условиях (методические указания). - М., 2002. - 120 с.1. Determination of resistance of fruit and berry crops to stressors of the cold season in field and controlled conditions (guidelines). - M., 2002 .-- 120 s.
2. А.С. СССР №1183023.2. A.S. USSR No. 1183023.
3. Патент ЧССР №225629.3. Patent of Czechoslovakia No. 225629.
4. Старцев О.В., Сортыяков Е.Д., Исупов В.В., Насонов А.Д., Скурыдин Ю.Г., Коваленко А.А., Никишин Е.Ф. Акустическая спектроскопия полимерных композиционных материалов, экспонированных в открытом космосе. В сб. «Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных сред» - Барнаул, изд-во АГУ, 1997. - 148 с.4. Startsev O. V., Sortyakov E. D., Isupov V. V., Nasonov A. D., Skurydin Yu.G., Kovalenko A. A., Nikishin E. F. Acoustic spectroscopy of polymer composite materials exposed in open space. On Sat “Experimental methods in the physics of structurally inhomogeneous media” - Barnaul, ASU, 1997. - 148 p.
5. Перепечко И.И. Акустические методы исследования полимеров. М.: Химия, 1973. - 295 с.5. Perepechko II Acoustic methods for the study of polymers. M .: Chemistry, 1973.- 295 p.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005105502/12A RU2295852C2 (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Method for quick evaluation of frost resistance of fruit crop plant tissue |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005105502/12A RU2295852C2 (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Method for quick evaluation of frost resistance of fruit crop plant tissue |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005105502A RU2005105502A (en) | 2006-08-10 |
| RU2295852C2 true RU2295852C2 (en) | 2007-03-27 |
Family
ID=37059219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005105502/12A RU2295852C2 (en) | 2005-02-28 | 2005-02-28 | Method for quick evaluation of frost resistance of fruit crop plant tissue |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2295852C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2484617C1 (en) * | 2012-01-17 | 2013-06-20 | Владимир Григорьевич Вержук | Method of diagnostics of plant tissues for early prediction of fruits and berries storage |
-
2005
- 2005-02-28 RU RU2005105502/12A patent/RU2295852C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2484617C1 (en) * | 2012-01-17 | 2013-06-20 | Владимир Григорьевич Вержук | Method of diagnostics of plant tissues for early prediction of fruits and berries storage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005105502A (en) | 2006-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cucchi et al. | Root anchorage of inner and edge trees in stands of Maritime pine (Pinus pinaster Ait.) growing in different podzolic soil conditions | |
| Zhang et al. | Variation in radial growth patterns of Pseudotsuga menziesii on the central coast of British Columbia, Canada | |
| Tatarinov et al. | The analysis of physical background of tree sap flow measurement based on thermal methods | |
| EP3859315B1 (en) | Method for testing water content and water distribution of cellular levels in fruit and vegetable tissues on basis of raman spectrum | |
| Edvardsson et al. | South Swedish bog pines as indicators of Mid-Holocene climate variability | |
| US10412901B2 (en) | System for selecting plants from among a population of plants | |
| Willits et al. | Using chlorophyll fluorescence to model leaf photosynthesis in greenhouse pepper and tomato | |
| RU2295852C2 (en) | Method for quick evaluation of frost resistance of fruit crop plant tissue | |
| CN104132865A (en) | Method for predicting density of wood of loblolly pine by utilizing near-infrared spectrum technology | |
| RU2388211C2 (en) | Method for assessment of frost resistance in vegetable tissue of fruit cultures by resonant method | |
| Buvaneswaran et al. | Biomass of teak plantations in Tamil Nadu, India and Costa Rica compared | |
| CN105409708B (en) | A kind of identification method of V. amurensis germ plasm resource rest period winter resistance | |
| RU2653016C2 (en) | Method of the grapes frost resistance determining | |
| RU2376749C1 (en) | Method for analysis of fir tree trunk and crown | |
| Zsom et al. | Quality changes of pear during shelf-life | |
| Alvarez et al. | Understanding the crispy–crunchy texture of raw red pepper and its change with storage time | |
| Raivonen et al. | A simple CO2 exchange model simulates the seasonal leaf area development of peatland sedges | |
| CN103245620A (en) | Method for detecting yellowing degree of flue-cured tobacco leaves during curing process | |
| CN110308247B (en) | Efficient plant cold resistance in-vivo identification method | |
| RU2338187C2 (en) | Method of fruit diagnostics for predicting their storage period (versions) | |
| CN110162830B (en) | Variable irrigation node prediction method based on blade tension on-line monitoring | |
| Reitsma | The frost resistance of some native plants from the Central Volcanic Plateau, North Island, New Zealand, in relation to plant succession | |
| RU2013134056A (en) | METHOD FOR COMPARATIVE INDICATION OF AIR POLLUTION BY FLUCTUATING ASYMMETRY OF BIRCH LEAVES | |
| Trenyik et al. | Examination on the state of health regarding a protected sessile oak stock | |
| Lakso et al. | Plant-based sensing for irrigation management in the field |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160229 |