RU2388211C2 - Method for assessment of frost resistance in vegetable tissue of fruit cultures by resonant method - Google Patents

Method for assessment of frost resistance in vegetable tissue of fruit cultures by resonant method Download PDF

Info

Publication number
RU2388211C2
RU2388211C2 RU2008128602/12A RU2008128602A RU2388211C2 RU 2388211 C2 RU2388211 C2 RU 2388211C2 RU 2008128602/12 A RU2008128602/12 A RU 2008128602/12A RU 2008128602 A RU2008128602 A RU 2008128602A RU 2388211 C2 RU2388211 C2 RU 2388211C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
frost resistance
tissue
dependence
mechanical losses
Prior art date
Application number
RU2008128602/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008128602A (en
Inventor
Алексей Дмитриевич Насонов (RU)
Алексей Дмитриевич Насонов
Федор Михайлович Бетеньков (RU)
Федор Михайлович Бетеньков
Юрий Анатольевич Зубарев (RU)
Юрий Анатольевич Зубарев
Юрий Глебович Воров (RU)
Юрий Глебович Воров
Иван Александрович Пучкин (RU)
Иван Александрович Пучкин
Original Assignee
Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт садоводства Сибири имени М.А. Лисавенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт садоводства Сибири имени М.А. Лисавенко filed Critical Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт садоводства Сибири имени М.А. Лисавенко
Priority to RU2008128602/12A priority Critical patent/RU2388211C2/en
Publication of RU2008128602A publication Critical patent/RU2008128602A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2388211C2 publication Critical patent/RU2388211C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to the field of agriculture and forestry. In method vegetable tissues are frozen at the temperatures that smoothly rise from -70°C, and at the same time an index is measured, which characterises their condition. At each temperature in material tissues resonant cantilever-bending oscillations are excited, and mechanical losses are measured, a curve of dependence between tangent of mechanical losses angle and temperature is built. Threshold of frost resistance is the temperature that corresponds to maximum of mechanical losses in this sample.
EFFECT: method makes it possible to more reliably detect frost resistance temperature of vegetable tissue in a relatively short period of time.
5 dwg

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).Despite all its advantages, the field test method has one significant drawback - the test duration (it takes tens of years to reliably evaluate stability).

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 тоже 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 regenerating 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 варьирует 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 (АС 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.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.

Критерием границы морозостойкости предложено считать положение характерного излома на температурной зависимости скорости звука в образце.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 assess the threshold of frost resistance leads to the inevitable errors, largely due to subjectivity in finding the position of the kinks (determined visually from the dependency graphs).

Задачей заявляемого изобретения является быстрая, достоверная и точная оценка критической температуры морозостойкости и критерия физической жизнеспособности одревесневшей растительной ткани плодовых и ягодных культур.The task of the invention 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 заявленном способе определения порога морозостойкости растительных тканей проводят их промораживание при температурах, плавно повышающихся от -70°С, и параллельно измеряют показатель, характеризующий их состояние, согласно изобретению при каждой температуре в тканях материала возбуждают резонансные консольно-изгибные колебания и измеряют механические потери, строят график зависимости тангенса угла механических потерь от температуры, а порогом морозостойкости считают температуру, соответствующую максимуму механических потерь в данном образце, что повышает достоверность и точность определения.This goal is achieved by the fact that in the claimed method for determining the threshold of frost resistance of plant tissues, they are frozen at temperatures gradually rising from -70 ° C, and an indicator characterizing their state is measured in parallel, according to the invention, resonant cantilever fluctuations and measure mechanical losses, build a graph of the dependence of the tangent of the angle of mechanical losses on temperature, and consider the temperature threshold as frost resistance moiety maximum mechanical loss in the sample, which increases the accuracy and determination accuracy.

Образец одревесневшей ткани плодовой культуры в виде тонкой пластинки размером (50-70)×(5-7)×(0,5-2) мм, взятый из свежесрезанного побега, помещается в криокамеру резонансного прибора «язычкового» типа и подвергается быстрому (до 20 минут) замораживанию до температуры -120…-70°С. Определение вязкоупругих характеристик проводится резонансным методом и предполагает нахождение 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°С /мин. 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.A sample of lignified tissue of fruit culture in the form of a thin plate measuring (50-70) × (5-7) × (0.5-2) mm, taken from a freshly cut shoot, is placed in a cryochamber of a “tongue” type resonance device and undergoes rapid (up to 20 minutes) to freezing to a temperature of -120 ... -70 ° C. The determination of viscoelastic characteristics is carried out by the resonance method and involves finding the tangent of the angle of mechanical loss 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 averages 1 ° C / min. 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 tgδ составляет не более 10%, 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 value of tanδ is not more than 10%, 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 in general 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.The characteristic temperature is determined by the peaks in the temperature dependence of the tangent of the angle of mechanical losses.

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 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 in combination with modern mathematical processing packages (finding derivatives) to assess 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 соответствующим 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 for determining frost resistance, and recognize the claimed solution meets the criterion of "inventive step".

Перечень фигур графических изображенийList of figures of graphic images

Блок-схема экспериментальной установки показана на фигуре 1. Установка состоит из исследуемого образца 1, который крепится специальным зажимом к свободному концу вибратора 2; постоянного магнита 3; катушек возбуждения 4, подключенных к генератору звуковых колебаний 5 и частотомеру 6; системы измерения температуры (термопара хромель-алюмель 7 и потенциометр постоянного тока 8); термокриокамеры 9, в которой имеются нагреватель 10, змеевик 11 из медной трубки, а также окно 12 для визуального наблюдения колебаний образца. Регистрация амплитуды колебаний осуществляется микроскопом со шкалой через окно, а частоты - частотомером.The block diagram of the experimental setup is shown in figure 1. The setup consists of the test sample 1, which is attached with a special clamp to the free end of the vibrator 2; permanent magnet 3; excitation coils 4 connected to a sound generator 5 and a frequency meter 6; temperature measuring systems (chromel-alumel 7 thermocouple and dc potentiometer 8); thermocryocamera 9, in which there is a heater 10, a coil 11 from a copper tube, and also a window 12 for visual observation of oscillations of the sample. The amplitude of the oscillations is recorded by a microscope with a scale through the window, and the frequencies by a frequency meter.

Сущность определения Е и tg сводится к измерению амплитуды колебаний свободного конца консольно закрепленного стержня при изменении частоты возбуждающей силы, приложенной к другому закрепленному концу. Исследуемый образец помещается в измерительную установку. С помощью генератора звуковых колебаний подбирается частота, при которой будет наблюдаться наибольшая амплитуда колебаний образца, то есть резонансная частота fрез. Аналогично фиксируются частоты f1 и f2, при которых амплитуда уменьшается до

Figure 00000001
от своего значения при fрез.The essence of the determination of E and tg is reduced to measuring the amplitude of oscillations of the free end of the cantilever fixed rod when the frequency of the exciting force applied to the other fixed end changes. The test sample is placed in a measuring unit. Using the generator of sound vibrations, a frequency is selected at which the largest amplitude of the sample’s vibrations is observed, that is, the resonant frequency f res . Similarly fixed frequencies f 1 and f 2 at which the amplitude decreases to
Figure 00000001
from its value at f res .

Расчет основных вязкоупругих характеристик, таких как динамический модуль Юнга (Е) и тангенс угла механических потерь (tgδ), производится по известным формулам:The calculation of the main viscoelastic characteristics, such as the dynamic Young's modulus (E) and the tangent of the angle of mechanical losses (tanδ), is carried out according to well-known formulas:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где ρ - плотность полимера; 1 - длина незакрепленной части полимерного образца; а0 - числовой коэффициент, который для основной частоты равен 1,875; d - толщина полимерного образца.where ρ is the density of the polymer; 1 - the length of the loose part of the polymer sample; and 0 is a numerical coefficient, which for the fundamental frequency is equal to 1.875; d is the thickness of the polymer sample.

Примеры конкретного выполненияCase Studies

Пример 1. Образец свежесрезанной древесной ткани однолетнего побега груши сорта Купава (1 - Уссурийская №15-26; 2 - Купава), взятый в январе 2007 года, был помещен в термокриокамеру резонансного прибора. После быстрого охлаждения до -70°С, при равномерном нагреве со скоростью 1°С/мин до температуры 0°С, была получена температурная зависимость tgδ, представленная на фигуре 2.Example 1. A sample of freshly cut wood tissue of the annual shoot of a Kupava pear variety (1 - Ussuriysk No. 15-26; 2 - Kupava), taken in January 2007, was placed in a thermocryocamera of a resonance device. After rapid cooling to -70 ° C, with uniform heating at a speed of 1 ° C / min to a temperature of 0 ° C, the temperature dependence of tanδ was obtained, which is shown in Figure 2.

На графике, отображающем зависимость tgδ=f(t), отмечается четкий пик при температуре -29,5°С, соответствующий характеристической температуре перехода и определяемый как температура морозостойкости данного сорта в январе 2007 года. Результаты измерений полностью воспроизводятся при повторном исследовании аналогичных образцов.The graph showing the dependence tanδ = f (t) shows a clear peak at a temperature of -29.5 ° C, corresponding to the characteristic transition temperature and defined as the frost resistance temperature of this variety in January 2007. The measurement results are fully reproduced by repeated examination of similar samples.

Пример 2. Образец свежесрезанной древесной ткани однолетнего побега груши сорта Купава, взятый в марте 2007 года, был подвергнут измерениям на резонансном приборе в диапазоне температур -70°С÷0°С при равномерном нагреве со скоростью 1°С/мин. Температурная зависимость tgδ представлена на фигуре 3.Example 2. A sample of freshly cut wood tissue of the annual shoot of a Kupava pear, taken in March 2007, was measured on a resonance instrument in the temperature range of -70 ° C ÷ 0 ° C with uniform heating at a speed of 1 ° C / min. The temperature dependence of tanδ is presented in figure 3.

На графике зависимости tgδ=f(t) пик механических потерь располагается при температуре -17,5°С (температура морозостойкости в марте 2007), что на 12°С выше аналогичного показателя, полученного в январе. 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 естественному «пробуждению» древесной культуры и существенному повышению температуры порога жизнеспособности.On the graph of the dependence tanδ = f (t), the peak of mechanical losses is located at a temperature of -17.5 ° С (frost resistance temperature in March 2007), which is 12 ° С higher than the similar indicator obtained in January. 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, contributing to the natural “awakening” of tree culture and a significant increase in the temperature of the vitality threshold.

Пример 3. Образцы свежесрезанной древесной ткани однолетних побегов груш сортов Уссурийская №15-26 и Купава, взятые в декабре 2007 года, были подвергнуты измерениям на резонансном приборе в диапазоне температур -70°С÷0°С. На графике зависимости tgδ=f(t), представленном на фигуре 4, пики механических потерь, соответствующие представленным сортам груш, располагаются при температурах -31°С и -37,5°С. Результаты измерений полностью воспроизводятся при повторном исследовании аналогичных образцов. Таким образом, закономерно более морозоустойчивый сорт груши Купава имеет более низкотемпературный показатель характеристической температуры, определяемой резонансным методом.Example 3. Samples of freshly cut wood tissue of annual shoots of pears of varieties Ussuriysk No. 15-26 and Kupava, taken in December 2007, were measured on a resonance instrument in the temperature range -70 ° С ÷ 0 ° С. On the graph of the dependence tanδ = f (t) shown in Figure 4, the peaks of mechanical losses corresponding to the presented grades of pears are located at temperatures of -31 ° C and -37.5 ° C. The measurement results are fully reproduced by repeated examination of similar samples. Thus, a naturally more frost-resistant variety of Kupava pear has a lower temperature indicator of the characteristic temperature determined by the resonance method.

Пример 4. Образец свежесрезанной древесной ткани однолетнего побега груши сорта Купава, взятый в январе 2008 года, был подвергнут измерениям на резонансном приборе в диапазоне температур -70°С÷0°С при равномерном нагреве со скоростью 1°С/мин. На графике зависимости tgδ=f(t), представленном на фигуре 5, пик механических потерь располагается при температуре -43°С, что на 13,5°С ниже аналогичного показателя, полученного в январе 2007 года. Результаты измерений полностью воспроизводятся при повторном исследовании аналогичных образцов. Таким образом, прослеживается зависимость характеристической температуры морозостойкости, определяемой резонансным методом, от природных факторов (год проведения исследования).Example 4. A sample of freshly cut wood tissue of the annual shoot of a Kupava pear, taken in January 2008, was measured on a resonance instrument in the temperature range of -70 ° C to 0 ° C with uniform heating at a speed of 1 ° C / min. In the graph of the dependence tanδ = f (t), shown in figure 5, the peak of mechanical losses is located at a temperature of -43 ° C, which is 13.5 ° C lower than the same indicator obtained in January 2007. The measurement results are fully reproduced by repeated examination of similar samples. Thus, the dependence of the characteristic frost resistance temperature determined by the resonance method on natural factors is traced (year of the study).

Claims (1)

Способ определения порога морозостойкости растительных тканей путем их промораживания при температурах, плавно повышающихся от -70°С, и параллельного измерения показателя, характеризующего их состояние, отличающийся тем, что при каждой температуре в тканях материала возбуждают резонансные консольно-изгибные колебания и измеряют механические потери, строят график зависимости тангенса угла механических потерь от температуры, а порогом морозостойкости считают температуру, соответствующую максимуму механических потерь в данном образце. The method of determining the threshold of frost resistance of plant tissues by freezing them at temperatures gradually rising from -70 ° C, and parallel measurement of an indicator characterizing their condition, characterized in that at each temperature in the tissue of the material, resonant cantilever-bending vibrations are excited and mechanical losses are measured, build a graph of the dependence of the tangent of the angle of mechanical loss on temperature, and consider the temperature corresponding to the maximum mechanical loss in this sample as the frost resistance threshold .
RU2008128602/12A 2008-07-14 2008-07-14 Method for assessment of frost resistance in vegetable tissue of fruit cultures by resonant method RU2388211C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008128602/12A RU2388211C2 (en) 2008-07-14 2008-07-14 Method for assessment of frost resistance in vegetable tissue of fruit cultures by resonant method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008128602/12A RU2388211C2 (en) 2008-07-14 2008-07-14 Method for assessment of frost resistance in vegetable tissue of fruit cultures by resonant method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008128602A RU2008128602A (en) 2010-01-20
RU2388211C2 true RU2388211C2 (en) 2010-05-10

Family

ID=42120343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008128602/12A RU2388211C2 (en) 2008-07-14 2008-07-14 Method for assessment of frost resistance in vegetable tissue of fruit cultures by resonant method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2388211C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108490026B (en) * 2018-05-28 2024-04-19 上海海洋大学 Method and device for judging occurrence of cold injury of fruits and vegetables by using cold injury degree of living tissues

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WARMUND M.R. at all. Freezing tolerance of tissue cultured Rubus plants // Fruit Varieties J, 1989, T.43, N3, p.109-113. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
RU2008128602A (en) 2010-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Keramatlou et al. A simple linear model for leaf area estimation in Persian walnut (Juglans regia L.)
Ryyppö et al. Development of freezing tolerance in roots and shoots of Scots pine seedlings at nonfreezing temperatures
WO2020252999A1 (en) Method for testing water content and water distribution of cellular levels in fruit and vegetable tissues on basis of raman spectrum
RU2388211C2 (en) Method for assessment of frost resistance in vegetable tissue of fruit cultures by resonant method
CN102271492A (en) System for selecting plants from among a population of plants
Zhao et al. Real-time monitoring of water and ice content in plant stem based on latent heat changes
Yongzong et al. Responses of electrical properties of tea leaves to low-temperature stress
CN104132865A (en) Method for predicting density of wood of loblolly pine by utilizing near-infrared spectrum technology
Liang et al. Tests and analyses on mechanical characteristics of dwarf-dense-early major cotton variety stalks
Repo et al. Temperature step response of dehardening in Pinus sylvestris seedlings
RU2295852C2 (en) Method for quick evaluation of frost resistance of fruit crop plant tissue
Caliaro et al. Novel method for measuring tissue pressure in herbaceous plants
CN111551589A (en) Device and method for measuring seedling root quality based on electrical impedance
CN110618159A (en) LF-NMR determination method for water content of nanmu seeds
Jumadi et al. Non-destructive measurement of rock melon fruit properties using Electrical Impedance Spectroscopy (EIS) technique
Kuna-Broniowska et al. Effect of storage time and temperature on Poisson ratio of tomato fruit skin
Vincent Texture of plants
CN110308247B (en) Efficient plant cold resistance in-vivo identification method
CN103245620A (en) Method for detecting yellowing degree of flue-cured tobacco leaves during curing process
Budrewicz et al. Texture characteristics of selected carrot varieties for the processing industry.
RU2013134056A (en) METHOD FOR COMPARATIVE INDICATION OF AIR POLLUTION BY FLUCTUATING ASYMMETRY OF BIRCH LEAVES
RU2608811C1 (en) Fruit plants damage by frosts evaluation method
CN110133185B (en) Method for judging water retention capacity of plant stem based on stress relaxation time
RU2338187C2 (en) Method of fruit diagnostics for predicting their storage period (versions)
Gokturk et al. Seed properties of hawthorn (Crateagus sp.) species and effects of sulphuricacid pretreatments on seed coat thickness

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160715