RU2618141C1 - Method of oat grain disinfection by microwave field energy - Google Patents

Method of oat grain disinfection by microwave field energy Download PDF

Info

Publication number
RU2618141C1
RU2618141C1 RU2016102238A RU2016102238A RU2618141C1 RU 2618141 C1 RU2618141 C1 RU 2618141C1 RU 2016102238 A RU2016102238 A RU 2016102238A RU 2016102238 A RU2016102238 A RU 2016102238A RU 2618141 C1 RU2618141 C1 RU 2618141C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seeds
microwave field
water
temperature
seed
Prior art date
Application number
RU2016102238A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Ивановна Цугленок
Александр Александрович Василенко
Сергей Андреевич Байгин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет"
Priority to RU2016102238A priority Critical patent/RU2618141C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618141C1 publication Critical patent/RU2618141C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C1/00Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: seeds are moistened with water at 24°C within 10 minutes at a ratio of seeds: water = 4:1, then treated in a microwave field with the power of 650 W, exposure of 30-60 seconds at the final seeds temperature of 38-45°C.
EFFECT: invention allows to improve the quality of seed treatment before sowing, their phytosanitary and biometric characteristics due to their disinfection in the microwave field.
2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в растениеводстве для предпосевной обработки семян овса.The invention relates to agriculture and can be used in crop production for presowing treatment of oat seeds.

Несмотря на то, что исследования по обеззараживанию семян от микрофлоры ведутся с давних пор, вопрос этот не решен до сих пор и в последние годы он стал наиболее актуальным.Despite the fact that studies on the disinfection of seeds from microflora have been ongoing for a long time, this issue has not been resolved so far and in recent years it has become the most relevant.

Средние показатели зараженности овса возбудителями грибной и бактериальной этиологии по годам составляют 52-60%, максимум - 98-100%. Если учесть при этом, что использование химических фунгицидов в обеззараживании семян овса нежелателен, становится очевидным актуальность поиска путей экологического оздоровления овса.The average infection rates of oats with pathogens of fungal and bacterial etiology over the years are 52-60%, maximum - 98-100%. Given that the use of chemical fungicides in the disinfection of oat seeds is undesirable, the relevance of the search for ways to make oats ecologically healthy becomes obvious.

Известен способ обработки семян (АС СССР №1655326, А01С 1/08, 1987), включающий предварительный нагрев семян и воды до 25-30°C, увлажнение семян до влажности 21%, обеззараживание семян в электромагнитном поле и их сушку в электромагнитном поле при направляющем поле, вдвое меньшем, с адсорбентом, нагретым до 45-50°C.A known method of seed treatment (USSR AS No. 1655326, A01C 1/08, 1987), comprising pre-heating the seeds and water to 25-30 ° C, moistening the seeds to a moisture content of 21%, disinfecting the seeds in an electromagnetic field and drying them in an electromagnetic field with a guide field half as small with an adsorbent heated to 45-50 ° C.

Недостатком данного способа является его трудоемкость, а также отсутствие информации о зараженности семян микрофлорой после их обработки.The disadvantage of this method is its complexity, as well as the lack of information about the infection of seeds with microflora after processing.

Задача изобретения - повышение качества обработки семян перед посевом, т.е. повышение посевных и фитосанитарных свойств семян за счет их обеззараживания в СВЧ-поле.The objective of the invention is to improve the quality of seed treatment before sowing, i.e. increase of sowing and phytosanitary properties of seeds due to their disinfection in a microwave field.

Технический результат в отличие от прототипа достигается тем, что способ включает увлажнение семян, обеззараживание семян в элекромагнитном поле, притом семена увлажняют водой с температурой 24°C в течение 10 мин при соотношении семена:вода = 4:1 соответственно, затем обрабатывают в СВЧ-поле с мощностью 650 Вт, экспозиции 30-60 секунд при конечной температуре семян 38-45°C.The technical result, in contrast to the prototype, is achieved by the fact that the method includes moistening the seeds, disinfecting the seeds in an electromagnetic field, moreover, the seeds are moistened with water at a temperature of 24 ° C for 10 minutes at a ratio of seeds: water = 4: 1, respectively, then processed in a microwave field with a power of 650 W, exposure 30-60 seconds at a final seed temperature of 38-45 ° C.

Новым является то, что в процессе СВЧ-обработки семян происходит их избирательный нагрев, при котором быстрее нагреваются более влажные компоненты семени, которыми являются фитопатогенные микроорганизмы, при этом они погибают. Равномерный прогрев происходит за счет того, что обрабатываемый материал (семена) нагреваются по всему объему, а градиенты температуры, давления и влажности направлены из центра объекта (семени) к его поверхности, поэтому удается семена обеззараживать как от внешней, так и от внутренней инфекции.What is new is that in the process of microwave treatment of seeds, their selective heating occurs, in which the wetter components of the seed, which are phytopathogenic microorganisms, heat up faster, and they die. Uniform heating occurs due to the fact that the processed material (seeds) is heated throughout the volume, and the gradients of temperature, pressure and humidity are directed from the center of the object (seed) to its surface, so it is possible to disinfect the seeds from both external and internal infections.

Пример. Для проведения опытов для каждого варианта 10-вариантной схемы было взято по 300 г ярового овса, которые были увлажнены водой с температурой 24°C в течение 10 минут при соотношении семена:вода = 4:1 соответственно. Температура семян до обработки была 24°C.Example. To conduct experiments for each version of the 10-variant scheme, 300 g of spring oats were taken, which were moistened with water at a temperature of 24 ° C for 10 minutes at a ratio of seeds: water = 4: 1, respectively. The temperature of the seeds before treatment was 24 ° C.

Увлажненные семена подвергались обработке в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (СВЧ-поле). В ходе проведения опытов учитывались три критерия - это мощность в ваттах, время обработки в секундах и конечная температура семян после СВЧ-обработки. Было проведено девять опытов с различными вариантами мощности и экспозиции, десятым был контрольный опыт, семена которого были просто увлажнены без обработки в СВЧ-поле (табл. 1, 2).Moistened seeds were treated in an ultra-high frequency electromagnetic field (microwave field). In the course of the experiments, three criteria were taken into account - power in watts, treatment time in seconds, and final seed temperature after microwave processing. Nine experiments were carried out with various options of power and exposure, the tenth was a control experiment, the seeds of which were simply moistened without treatment in a microwave field (Tables 1, 2).

После обработки в СВЧ-поле и измерения конечной температуры семян методом конверта отбирались навески для определения посевных качеств семян: всхожести, биометрических параметров и фитосанитарных свойств семян.After processing in a microwave field and measuring the final temperature of the seeds by an envelope method, weighed samples were taken to determine the sowing quality of seeds: germination, biometric parameters and phytosanitary properties of seeds.

Влияние режимов СВЧ-поля на фитопатогенные микроорганизмы устанавливали по результатам фитоэкспертизы на естественном фоне заражения. Использовали биологический метод, основанный на создании условий, позволяющих стимулировать рост и развитие микроорганизмов в зараженных семенах с целью получения спороношения и последующей идентификации видового состава возбудителей и степени поражения семян. Метод позволяет определить как внешнюю, так и внутреннюю инфекцию по типу спороношения, получаемого на естественном субстрате-семени.The influence of the microwave field regimes on phytopathogenic microorganisms was established by the results of phyto-examination against the natural background of infection. We used a biological method based on creating conditions to stimulate the growth and development of microorganisms in infected seeds in order to obtain sporulation and subsequent identification of the species composition of pathogens and the degree of damage to seeds. The method allows you to determine both external and internal infection by the type of sporulation obtained on a natural seed substrate.

Из партии обработанных семян в СВЧ-поле при разных режимах отбирались по 100 семян, которые раскладывались на специальную фильтрованную бумагу, увлажненную до полной влажности, на расстоянии 1,5-2 см друг от друга, скручивали в рулон и проращивали при температуре 25°C. Семена анализировались на инфицированность через 7-8, окончательно через 12 дней. Опыт проводился по 10-вариантной схеме (9 режимов + контроль без СВЧ-обработки) в 4-кратной повторности. Результаты исследований представлены в таблице 1, 2.100 seeds were selected from a batch of treated seeds in a microwave field under different conditions, which were laid out on a special filtered paper moistened to full humidity, at a distance of 1.5-2 cm from each other, twisted into a roll and germinated at a temperature of 25 ° C . Seeds were analyzed for infection after 7-8, finally after 12 days. The experiment was conducted according to a 10-variant scheme (9 modes + control without microwave processing) in 4-fold repetition. The research results are presented in table 1, 2.

Семена ярового овса в контрольном опыте были инфицированы микрофлорой: фузариоз - 4,0%, бактериоз - 3,0%, альтернариоз - 65,0%. Следовательно, общая зараженность семян составляла 72%. В результате исследований (табл. 1, 2) по влиянию СВЧ-поля на фитопатогенный комплекс и посевные качества ярового овса были сделаны следующие выводы:Spring oat seeds in the control experiment were infected with microflora: fusarium - 4.0%, bacteriosis - 3.0%, alternariosis - 65.0%. Therefore, the total infection of the seeds was 72%. As a result of studies (Tables 1, 2), the following conclusions were drawn on the influence of the microwave field on the phytopathogenic complex and sowing qualities of spring oats:

1. При обработке семян ярового овса, предварительно увлажненных водой с температурой 24°C в течение 10 минут при соотношении семена:вода = 4:1 соответственно, в электромагнитном поле сверхвысокой частоты при мощности 1500 Вт, экспозиции 90 секунд (вариант №1), конечной температуры семян после СВЧ-обработки 92°C происходит резкое уменьшение всхожести семян с 70% (контроль) до 0%, при этом обеззараживание семян составляет: от фузариоза - 100%, бактериоза - 100%, альтернариоза - 100,0%. При обработке семян в СВЧ-поле при мощности 1500 Вт, экспозиции 30-60 секунд (вариант 3, 5) происходит нагрев семян овса до 48,0-72,0°C и резкое снижение всхожести семян до 14,0-74,0% соответственно. При этом достигаются хорошие результаты по обеззараживанию семян от фитопатогенных микроорганизмов. В варианте 1 семена травмировались в процессе их обработки в СВЧ-поле, поэтому из всхожесть упала до 0%.1. When processing seeds of spring oats pre-moistened with water at a temperature of 24 ° C for 10 minutes with a ratio of seeds: water = 4: 1, respectively, in an electromagnetic field of an ultrahigh frequency at a power of 1500 W, exposure time 90 seconds (option No. 1), the final seed temperature after microwave treatment of 92 ° C there is a sharp decrease in seed germination from 70% (control) to 0%, while seed disinfection is: from fusarium - 100%, bacteriosis - 100%, alternariosis - 100.0%. When processing seeds in a microwave field at a power of 1500 W, exposure time of 30-60 seconds (option 3, 5), oat seeds are heated to 48.0-72.0 ° C and a sharp decrease in seed germination to 14.0-74.0 % respectively. At the same time, good results are achieved in the disinfection of seeds from phytopathogenic microorganisms. In option 1, the seeds were injured during their processing in the microwave field, therefore, from germination dropped to 0%.

2. При обработке семян ярового овса, предварительно увлажненных водой с температурой 24°C в течение 10 минут при соотношении семена:вода = 4:1 соответственно, в СВЧ-поле при его мощности 1100 Вт и экспозиции 30 секунд, семена нагреваются до 45°C (вариант 8), всхожесть их повышается до 88,0%, происходит неплохое обеззараживание семян от фитопатогенных микроорганизмов. При обработке увлажненных семян овса в СВЧ-поле при мощности 1100 Вт, экспозиции 60-90 секунд (вариант 7, 9) и при конечной температуре семян после обработки в СВЧ-поле 62-85°C происходит резкое снижение всхожести семян до 14,0-56,0% соответственно.2. When processing seeds of spring oats pre-moistened with water at a temperature of 24 ° C for 10 minutes at a ratio of seeds: water = 4: 1, respectively, in a microwave field with its power of 1100 W and exposure time of 30 seconds, the seeds are heated to 45 ° C (option 8), their germination rate increases to 88.0%, a good disinfection of seeds from phytopathogenic microorganisms occurs. When processing moistened oat seeds in a microwave field at a power of 1100 W, exposure time of 60-90 seconds (option 7, 9) and at a final seed temperature after processing in a microwave field of 62-85 ° C, a sharp decrease in seed germination to 14.0 -56.0%, respectively.

3. При обработке семян ярового овса, предварительно увлажненных водой с температурой 24°C в течение 10 минут при соотношении семена:вода = 4:1 соответственно, при мощности 650 Вт и эспозиции 90 секунд (вариант 2) и конечной температуре семян после обработке в СВЧ-поле 49,0°C происходит увеличение всхожести семян до 86%, при этом происходит хорошее обеззараживание семян.3. When processing seeds of spring oats pre-moistened with water at a temperature of 24 ° C for 10 minutes at a ratio of seeds: water = 4: 1, respectively, with a power of 650 W and an exposure of 90 seconds (option 2) and the final temperature of the seeds after processing in A microwave field of 49.0 ° C increases seed germination to 86%, with good seed disinfection.

Наилучшие результаты получены при обработке семян ярового овса, предварительно увлажненных водой с температурой 24°C в течение 10 минут при соотношении семена:вода = 4:1 соответственно, при мощности СВЧ-поля 650 Вт (варианты 4, 6), экспозиции 30-60 секунд и конечной температуре семян после обработки в СВЧ-поле, равной 38,0-45,0°C. Обработка семян овса в СВЧ-поле при этих режимах приводит к снижению или уничтожению фитопатогенных микроорганизмов, либо снижает уровень инфицированного начала до экономических порогов вредоносности. В результате в вариантах 4 и 6 зараженность семян снижается:The best results were obtained when treating spring oat seeds pre-moistened with water at a temperature of 24 ° C for 10 minutes with a seed: water ratio of 4: 1, respectively, with a microwave power of 650 W (options 4, 6), exposure 30-60 seconds and the final temperature of the seeds after processing in a microwave field equal to 38.0-45.0 ° C. Treatment of oat seeds in a microwave field under these conditions leads to a decrease or destruction of phytopathogenic microorganisms, or reduces the level of infected onset to economic thresholds of harmfulness. As a result, in variants 4 and 6, seed contamination is reduced:

- по фузариозной инфекции на 50,0-75%;- for fusarium infection by 50.0-75%;

- по бактериозной инфекции на 100%;- 100% bacterial infection;

- по альтернариозной инфекции на 11-37%.- for alternaria infection by 11-37%.

Установленные зависимости также позволяют выяснить, что повышение конечной температуры семян овса после СВЧ-обработки в вышеуказанных вариантах до 38-45°C способствует не только сохранению всхожести, а стимулирует этот процесс, при этом всхожесть увеличивается на 26-28% и составляет 96,0-98,0%).The established dependences also make it possible to find out that an increase in the final temperature of oat seeds after microwave processing in the above options to 38-45 ° C not only helps to maintain germination, but also stimulates this process, while germination increases by 26-28% and amounts to 96.0 -98.0%).

Таким образом, установлено, что область эффективных режимов обеззараживания семян ярового овса после предварительного увлажнения водой с температурой 24°C в течение 10 минут при соотношении семена:вода = 4:1 соответственно от фитопатогенной микрофлоры с одновременным стимулированием всхожести семян находится в интервале: мощность СВЧ-поля 650 Вт, экспозиция 30-60 секунд, конечная температура семян после обработки в СВЧ-поле 38-45°C.Thus, it was found that the region of effective disinfection regimes for spring oat seeds after preliminary wetting with water at a temperature of 24 ° C for 10 minutes at a ratio of seeds: water = 4: 1, respectively, from phytopathogenic microflora with simultaneous stimulation of seed germination is in the range: microwave power -field 650 W, exposure 30-60 seconds, the final temperature of the seeds after processing in the microwave field 38-45 ° C.

Таким образом, проведенные научно-исследовательские работы показывают, что поставленная задача решена - повышена всхожесть, биометрические параметры и фитосанитарные качества семян, резко снижена инфицированность семян микрофлорой.Thus, the carried out scientific research shows that the task is solved - germination, biometric parameters and phytosanitary qualities of seeds are increased, the infection of seeds with microflora is sharply reduced.

Предлагаемый способ легко может быть реализован в сельскохозяйственном производстве.The proposed method can easily be implemented in agricultural production.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (1)

Способ предпосевной обработки семян овса, включающий увлажнение семян, обеззараживание семян в электромагнитном поле, отличающийся тем, что семена увлажняют водой с температурой 24°C в течение 10 мин при соотношении семена:вода = 4:1 соответственно, затем обрабатывают в СВЧ-поле с мощностью 650 Вт, экспозицией 30-60 с при конечной температуре семян 38-45°C.A method for pre-sowing seed treatment of oats, including moistening the seeds, disinfecting the seeds in an electromagnetic field, characterized in that the seeds are moistened with water at a temperature of 24 ° C for 10 minutes at a ratio of seeds: water = 4: 1, respectively, then treated in a microwave field with with a power of 650 W, an exposure of 30-60 s at a final seed temperature of 38-45 ° C.
RU2016102238A 2016-01-25 2016-01-25 Method of oat grain disinfection by microwave field energy RU2618141C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016102238A RU2618141C1 (en) 2016-01-25 2016-01-25 Method of oat grain disinfection by microwave field energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016102238A RU2618141C1 (en) 2016-01-25 2016-01-25 Method of oat grain disinfection by microwave field energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618141C1 true RU2618141C1 (en) 2017-05-02

Family

ID=58697797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016102238A RU2618141C1 (en) 2016-01-25 2016-01-25 Method of oat grain disinfection by microwave field energy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618141C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703486C1 (en) * 2019-02-07 2019-10-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" Method for pre-sowing treatment of seeds of a camelina by an electromagnetic field of ultrahigh frequency

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1655326A1 (en) * 1987-06-01 1991-06-15 Красноярский сельскохозяйственный институт Seed treatment method
SU1762775A1 (en) * 1990-08-13 1992-09-23 Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина Method of presowing seed treatment
RU2304372C1 (en) * 2005-12-12 2007-08-20 Федеральное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский Государственный аграрный университет Method for pre-sowing treatment of barley seeds
RU2393662C2 (en) * 2008-05-04 2010-07-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный аграрный университет Method for presowing treatment of rape seeds with electromagnet field of ultrahigh frequency

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1655326A1 (en) * 1987-06-01 1991-06-15 Красноярский сельскохозяйственный институт Seed treatment method
SU1762775A1 (en) * 1990-08-13 1992-09-23 Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина Method of presowing seed treatment
RU2304372C1 (en) * 2005-12-12 2007-08-20 Федеральное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский Государственный аграрный университет Method for pre-sowing treatment of barley seeds
RU2393662C2 (en) * 2008-05-04 2010-07-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный аграрный университет Method for presowing treatment of rape seeds with electromagnet field of ultrahigh frequency

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703486C1 (en) * 2019-02-07 2019-10-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" Method for pre-sowing treatment of seeds of a camelina by an electromagnetic field of ultrahigh frequency

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Aladjadjiyan et al. Influence of stationary magnetic field on the early stages of the development of tobacco seeds (Nicotiana tabacum L.)
RU2219692C2 (en) Seed thermal disinfecting method
Velichko et al. Plasma jet and dielectric barrier discharge treatment of wheat seeds
Avdeeva et al. Influence of ozone on germination and germinating energy of winter wheat seeds
WO2016190762A1 (en) Method for stimulation of seeds
RU2640288C1 (en) Method of combined disinfection of grain and seeds using shf energy
Gaurilčikienė et al. The effect of strong microwave electric field radiation on:(2) wheat (Triticum aestivum L.) seed germination and sanitation.
RU2618141C1 (en) Method of oat grain disinfection by microwave field energy
RU2304372C1 (en) Method for pre-sowing treatment of barley seeds
Shahid et al. Effect of seed treatment on germination and vigour in chickpea
RU2373676C1 (en) Method of presowing cultivation of mustard seeds with electromagnetic field of super high frequency
RU2393662C2 (en) Method for presowing treatment of rape seeds with electromagnet field of ultrahigh frequency
Kanwal et al. Effect of microwave radiation on plants infected with root rot pathogens
RU2300865C1 (en) Method for preparing of seeds for sowing process
RU2703486C1 (en) Method for pre-sowing treatment of seeds of a camelina by an electromagnetic field of ultrahigh frequency
CN109526300B (en) Method for improving activity of tobacco seeds based on seed priming
RU2657476C1 (en) Method for stimulating plant growth at their early stages of development by the impact of the extreme frequency electromagnetic field
Akbari et al. Influence of sodium hypochlorite on seed germination and early seedling growth of rice (Oryza sativa L.) variety Tarum
RU2315461C1 (en) Method for decontamination of cotton seeds before seeding
CN109983875B (en) Method for improving stress resistance of plant seeds
RU2501201C1 (en) Grain decontamination method
DE19605650A1 (en) Treatment or stressing of biological substances with microwaves in presence of water vapour
RU2799420C1 (en) Peat disinfection method for obtaining greenhouse substrates for growing planting material obtained by in vitro method
EP3110241B1 (en) Method of internal seed disinfection by combining seed priming with vacuum infiltration
Koleva et al. Influence of duration of storage and pre-sowing electromagnetic treatment on the sowing qualities of cotton seeds II. Sprout and root length.

Legal Events

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

Effective date: 20190126