RU2627556C1

RU2627556C1 - Method for pre-sowing treatment of eastern galega seeds with use of iron nanoparticles

Info

Publication number: RU2627556C1
Application number: RU2016113235A
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Мирошников; Елена Анатольевна Сизова; Сергей Владимирович Карамаев; Наталья Владимировна Соболева; Нина Николаевна Докина; Михаил Анатольевич Кизаев; Дмитрий Викторович Фролов; Борис Георгиевич Рогачев; Лев Никитович Павлов
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2017-08-08

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method for the pre-sowing treatment of eastern galega Galega orientalis Lam seeds is proposed, including their scarification. The scarified seeds are treated with a growth promoter, GAZ gibberellin, at the concentration of less than 0.001% by weight and the suspension of Fe nanoparticles at the concentration of 0.002-0.008% by weight in the mixture of a neutral catholyte with pH 9 and Eh=-350…-400 mV with tap water with pH 8 and Eh=+200…+250 mV at the ratio of 1:5 in a vacuum medium at the pressure of 650-680 mm Hg. Wherein the simultaneous stirring in a drum with the rotational speed of 10 rpm for 30-45 minutes is carried out.

EFFECT: method ensures the germination activation of seeds and the increase of their germination energy.

3 tbl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к отрасли растениеводства, а именно к способу предпосевной обработки семян многолетних бобовых трав, имеющих твердую влагонепроницаемую оболочку.The invention relates to agriculture, to the plant growing industry, and in particular to a method for pre-sowing seed treatment of perennial leguminous herbs having a solid moisture-proof shell.

Козлятник восточный является перспективной ресурсоэнергосберегающей многолетней бобовой кормовой культурой, способной на протяжении 10-12 лет давать 100 ц к.ед./га, 17-19 ц/га переваримого протеина, усваивать из атмосферы и накапливать в почве до 200 кг/га азота. При возделывании козлятника восточного, как и большинства многолетних бобовых кормовых культур, необходимо учитывать их низкую полевую всхожесть, обусловленной твердосемянностью, достигающей 50-98% [1, 2, 3, 4].Eastern goatskin is a promising resource-energy-saving perennial bean forage crop, capable of producing 100 centners per unit unit / ha, 17-19 centners per hectare of digestible protein for 10-12 years, assimilating from the atmosphere and accumulating up to 200 kg / ha of nitrogen in the soil. When cultivating the eastern goatskin, like most perennial legume fodder crops, it is necessary to take into account their low field germination due to hard seed, reaching 50-98% [1, 2, 3, 4].

Для повышения полевой всхожести козлятника восточного необходимым обязательным приемом технологии его возделывания является предпосевная, за 7-10 дней до посева, скарификация семян. Для скарификации используются специальные машины: СКС-1, СКС-20, СКС-30 [1, 3].To increase the field germination rate of the Eastern goatskin, the necessary mandatory technique for cultivating it is presowing, 7-10 days before sowing, scarification of seeds. For scarification, special machines are used: SKS-1, SKS-20, SKS-30 [1, 3].

Скарификация семян позволяет повысить урожайность до 102 ц/га зеленой массы, 29 ц/га сухого вещества и выход кормовых единиц свыше 25 ц/га [1].Scarification of seeds makes it possible to increase productivity to 102 kg / ha of green mass, 29 kg / ha of dry matter and yield of feed units in excess of 25 kg / ha [1].

Однако максимальной полевой всхожести путем скарификации возможно достичь в производственных условиях только до 60,7-69% [1]. Поэтому поиск способов повышения полевой всхожести семян козлятника восточного имеет особенно важное значение.However, maximum field germination by means of scarification can be achieved under industrial conditions only up to 60.7-69% [1]. Therefore, the search for ways to increase the field germination of Oriental goat seeds is especially important.

Широко известен и применим в производстве способ обработки семян трав перед посевом гиббереллиновой кислотой ГАЗ с целью повышения полевой всхожести и энергии прорастания, а также прерывания состояния физического экзогенного покоя, т.е. твердосемянности. Механизм действия ГАЗ связан с изменением проницаемости мембран растительных клеток и используется как включатель активации генов за счет высокой полярности карбо- или гидроксильных групп [5].A method of treating grass seeds before sowing GAZ gibberellic acid is widely known and applicable in production in order to increase field germination and germination energy, as well as interrupt the state of physical exogenous rest, i.e. hard seed. The mechanism of action of GAS is associated with a change in the permeability of plant cell membranes and is used as a switch for gene activation due to the high polarity of carbo- or hydroxyl groups [5].

Известны способы обработки посевного материала и вегетативной массы электрохимически активированной (ЭХА) водой - католитом, образующимся в катодной зоне диафрагменного электролизера, который (католит) обладает биостимулирующим действием [7, 8, 9, 13].Known methods for treating seed and vegetative mass with electrochemically activated (ECA) water — catholyte, which is formed in the cathode zone of a diaphragm electrolyzer, which (catholyte) has a biostimulating effect [7, 8, 9, 13].

Известны способы, усиливающие стимулирующее воздействие католита путем совместной обработки с семенами в вакуумной среде, что позволяет сократить период их прорастания, повысить энергию прорастания и всхожесть в результате активной проницаемости католита через мембраны клеток семян [8, 11].Known methods that enhance the stimulating effect of catholyte by co-processing with seeds in a vacuum environment, which allows to reduce the period of germination, to increase the energy of germination and germination as a result of the active permeability of catholyte through the membrane of seed cells [8, 11].

Известен эффективный способ обработки семян путем замачивания их в растворе католита с наночастицами железа и стимулятором роста гиббереллином [15].There is an effective method for treating seeds by soaking them in a solution of catholyte with iron nanoparticles and a growth stimulator gibberellin [15].

Взаимодействие наночастиц металлов с растениями сопровождается их встраиванием в мембраны, проникновением в клетки и клеточные органеллы и находит практическое применение для предпосевной обработки семян [16].The interaction of metal nanoparticles with plants is accompanied by their incorporation into membranes, penetration into cells and cellular organelles, and finds practical application for presowing treatment of seeds [16].

Однако перечисленные способы обработки семян не полностью реализуют биологический потенциал посевного материала, поскольку не предусматривают полного вывода семян из глубокого физического покоя.However, the listed methods of seed treatment do not fully realize the biological potential of the seed, since they do not provide for the complete removal of seeds from deep physical rest.

Целью изобретения является активация проращивания семян козлятника восточного Galega orientalis Lam, повышение энергии прорастания, их полевой всхожести и вывода из состояния глубокого физического покоя путем комплекса обработок скарифицированных семян стимулятором роста гиббереллином ГАЗ в концентрации менее 0,001 мас.% и суспензией наночастиц Fe в концентрации 0,002-0,008 мас.% в смеси нейтрального католита рН 9 и Eh=-350…-400 мВ с водопроводной водой в соотношении 1:5 в вакуумной среде при давлении 650-680 мм рт.ст. с одновременным перемешиванием в барабане с частотой вращения 10 об/мин в течение 30-45 мин.The aim of the invention is the activation of germination of goat seeds of the eastern Galega orientalis Lam, increasing germination energy, field germination and removing them from a state of deep physical dormancy through a complex of treatments of scarified seeds with GAB gibberellin growth promoter at a concentration of less than 0.001 wt.% And a suspension of Fe nanoparticles at a concentration of 0.002- 0.008 wt.% In a mixture of neutral catholyte pH 9 and Eh = -350 ... -400 mV with tap water in a ratio of 1: 5 in a vacuum environment at a pressure of 650-680 mm Hg with simultaneous stirring in a drum with a rotation speed of 10 rpm for 30-45 minutes

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый способ объединяет такие технологические приемы, как скарификацию семян [1], обработку семян суспензией наночастиц Fe с гиббереллиновой кислотой ГАЗ [15], обработку семян в смеси с нейтральным католитом [8] и обработку семян в смеси с нейтральным католитом в вакуумной среде [11, 12] по схемам лабораторных опытов, представленных в табл. 1, 2 и 3.The task is achieved in that the proposed method combines such technological methods as seed scarification [1], seed treatment with a suspension of Fe nanoparticles with GAS gibberellic acid [15], seed treatment in a mixture with neutral catholyte [8] and seed treatment in a mixture with neutral catholyte in a vacuum environment [11, 12] according to the schemes of laboratory experiments presented in table. 1, 2 and 3.

При исследовании использовали сорт козлятника «Казбек», селекции Поволжского НИСХ им. П.Н. Константинова, г. Кинель, Самарской обл., посевные качества которого отвечали требованиям ГОСТ 19450-98 (лабораторная всхожесть 92%).In the study used the goat variety "Kazbek", breeding Volga NISH them. P.N. Konstantinov, Kinel, Samara region. The sowing qualities of which met the requirements of GOST 19450-98 (laboratory germination rate of 92%).

Электрохимическую активацию исходной водопроводной воды (рН 8, Eh=+200…+250 мВ) в лабораторных условиях проводили на диафрагменном электролизере ЭСПЕРО-1, выпускаемом ташкентской фирмой и широко рекомендуемом в Интернете с оптимальным периодом электролиза 7 мин [9]; вакуумную обработку на установке с вращающимся барабаном ММ001 китайской фирмы «TUV»; скарификацию семян - мелкозернистой наждачной бумагой.The electrochemical activation of the starting tap water (pH 8, Eh = + 200 ... + 250 mV) under laboratory conditions was performed on an ESPERO-1 diaphragm electrolyzer manufactured by a Tashkent company and widely recommended on the Internet with an optimal electrolysis period of 7 min [9]; vacuum treatment at the installation with a rotating drum MM001 of the Chinese company "TUV"; seed scarification with fine-grained sandpaper.

При проведении опыта использованы наночастицы Fe, полученные методом высокотемпературной конденсации на установке «МиГен» [17]. Предварительное изучение морфологии данных частиц на сканирующем электронном микроскопе JSM 7401F («JEOL», Япония) характеризовало их как сферические образования размером 103±2 нм. В свою очередь, использование методов рентгеновской дифрактометрии и мессбауровской спектроскопии идентифицировало на поверхности наночастиц оксидные пленки, составляющие 4-15% от их массы.During the experiment, Fe nanoparticles obtained by the high-temperature condensation method at the MiGen setup [17] were used. A preliminary study of the morphology of these particles on a JSM 7401F scanning electron microscope (JEOL, Japan) characterized them as spherical formations measuring 103 ± 2 nm. In turn, the use of X-ray diffractometry and Mössbauer spectroscopy methods identified oxide films on the surface of nanoparticles, which constitute 4-15% of their mass.

Для создания суспензий наночастиц Fe и гиббереллина ГАЗ навеску согласно концентрации помещали в электрохимически активированный нейтральный католит с рН 8-9 и редокс-потенциалом Eh=-350…-400 мВ [8, 15] и диспергировали.To create suspensions of Fe and Gibberellin GAS nanoparticles, the sample was placed according to the concentration into an electrochemically activated neutral catholyte with a pH of 8–9 and a redox potential of Eh = –350 ... –400 mV [8, 15] and dispersed.

Концентрация наночастиц в суспензии определялась нами на основании данных авторов из ранее проведенных работ [16, 18]. Так, суспензии наночастиц Fe концентрации 0,002-0,008 мас.% положительно влияли как на энергию прорастания, так и на лабораторную всхожесть семян. Увеличение концентрации до 0,01 мас.% приводило к подавлению прорастания даже по сравнению с контролем.The concentration of nanoparticles in suspension was determined by us based on the authors' data from earlier studies [16, 18]. Thus, suspensions of Fe nanoparticles with a concentration of 0.002-0.008 wt.% Positively influenced both the germination energy and the laboratory germination of seeds. Increasing the concentration to 0.01 wt.% Led to the suppression of germination even in comparison with the control.

На этом основании нами определена при лабораторных опытах концентрации наночастиц Fe в суспензии в пределах от 0,002 до 0,008 мас.% (табл. 3).On this basis, we determined in laboratory experiments the concentration of Fe nanoparticles in suspension in the range from 0.002 to 0.008 wt.% (Table 3).

Семена, обработанные по схемам, представленных в табл. 1, 2 и 3, закладывали в чашки Петри для определения ожидаемой полевой и лабораторной всхожестей.Seeds processed according to the schemes presented in table. 1, 2 and 3, were laid in Petri dishes to determine the expected field and laboratory germination.

У многолетних бобовых трав к лабораторной всхожести относятся нормально проросшие семена за 14 сут. и плюс все не проросшие, но твердые семена [12].In perennial leguminous plants, normally germinated seeds for 14 days belong to laboratory germination. and plus all not sprouted, but hard seeds [12].

Однако лабораторная всхожесть как оценочный показатель в семеноводстве и на кормовые цели не достоверна и не применима, т.к. не характеризует однородность и густоту всходов, снижает показатель урожайности зеленой массы, сухого вещества и качества семян [1, 12].However, laboratory germination as an estimated indicator in seed production and forage purposes is not reliable and not applicable, because does not characterize the uniformity and density of seedlings, reduces the rate of yield of green mass, dry matter and seed quality [1, 12].

Результаты лабораторных опытов (табл. 1, 2 и 3) представлены на фиг. 1, 2 и 3.The results of laboratory experiments (Tables 1, 2, and 3) are presented in FIG. 1, 2 and 3.

Так, гиббереллин ГАЗ как стимулятор прорастания семян для нарушения физического покоя обеспечил повышение лабораторной всхожести с 50 до 60% и количества нормально проросших семян с 24 до 46% (фиг. 1).So, GAB gibberellin as a stimulator of seed germination for disturbing physical dormancy provided an increase in laboratory germination from 50 to 60% and the number of normally germinated seeds from 24 to 46% (Fig. 1).

Результаты лабораторного опыта 2 (фиг. 2) показали, что скарификация семян козлятника по вариантам I и II повысила количество нормально проросших семян по сравнению с опытом 1 - с 42-46% до 68-70%.The results of laboratory experiment 2 (Fig. 2) showed that the scarification of goat seeds according to options I and II increased the number of normally germinated seeds compared to experiment 1 - from 42-46% to 68-70%.

Следует отметить, что низкий процент проросших скарифицированных семян при обработке нейтральным анолитом (фиг. 2) можно объяснить, по нашему мнению, тем, что максимальный эффект биосинтеза ГАЗ при культивировании гриба F. Monili-forme как стимулятора наблюдался при конечном рН до 4,7, не достигая, однако, рН 7 [5], и подкисление среды определило такой показатель - 40%.It should be noted that the low percentage of germinated scarified seeds when treated with a neutral anolyte (Fig. 2) can be explained, in our opinion, by the fact that the maximum effect of GAS biosynthesis during cultivation of F. Monili-forme fungus as a stimulant was observed at a final pH of up to 4.7 without reaching, however, pH 7 [5], and acidification of the medium determined such an indicator - 40%.

Результаты лабораторного опыта 3 (фиг. 3) показали, что вакуумная обработка семян по всем вариантам значительно повышает лабораторную всхожесть, а по сравнению с опытами 1 и 2 превосходство составило 20-30%.The results of laboratory experiment 3 (Fig. 3) showed that vacuum treatment of seeds in all cases significantly increases laboratory germination, and compared with experiments 1 and 2, the superiority was 20-30%.

Однако вакуумная обработка скарифицированных семян в варианте с раствором нейтрального католита суспензии наночастиц Fe с ГАЗ (фиг. 3, II вариант) максимально повысила лабораторную всхожесть по сравнению с контролем, I и III вариантами с 60 до 83%. При этом всхожесть превысила стандартные товарные требования, а также показатели, приводимые в литературных источниках [1, 6, 8, 9], на 10-20% (фиг. 3).However, the vacuum treatment of scarified seeds in the variant with a solution of neutral catholyte of a suspension of Fe nanoparticles with GAS (Fig. 3, II variant) maximized the laboratory germination as compared with the control, I and III variants from 60 to 83%. At the same time, germination exceeded standard product requirements, as well as indicators cited in literary sources [1, 6, 8, 9], by 10-20% (Fig. 3).

Если при скарификации нарушается только оболочка семян, то их вакуумная обработка в смеси нейтрального католита суспензии наночастиц Fe и ГАЗ сокращает даже запаздывание действия гиббереллина, которое составляет примерно 6 часов, и ускоряет набухание семян [14].If only the seed membrane is broken during scarification, then their vacuum treatment in a mixture of neutral catholyte of a suspension of Fe and GAS nanoparticles even reduces the delay in the action of gibberellin, which is about 6 hours, and accelerates seed swelling [14].

Заключительно, обязательным технологическим приемом является инокуляция семян непосредственно в день посева специфичным бактериальным удобрением для козлятника восточного - активным штаммом клубеньковых бактерий R. galegae [1, 3], что обеспечивает получение достаточно более высокой прибавки урожайности, заложенной нами в предлагаемом способе обработки семян.Finally, a mandatory technological technique is the inoculation of seeds directly on the day of sowing with a specific bacterial fertilizer for Eastern goatskin, an active strain of nodule bacteria R. galegae [1, 3], which ensures a sufficiently higher yield increase, which was incorporated in our proposed method of seed treatment.

Источники информацииInformation sources

1. Довнар И.А. Приемы оптимизации технологии возделывания козлятника восточного (Galega orientalis Lam.): Дисс. канд. с.-х. наук. - Жодино, 2003. - 153 с.1. Dovnar I.A. Techniques for optimizing the technology of cultivation of Eastern goatskin (Galega orientalis Lam.): Diss. Cand. S.-kh. sciences. - Zhodino, 2003 .-- 153 p.

2. Попцов А.В. Биология твердосемянности. - М.: Наука, 1976. - 157 с.2. Poptsov A.V. Hard seed biology. - M .: Nauka, 1976 .-- 157 p.

3. Райт Х.А. Семеноводство галеги. Таллин: УИВ Госагропрома ЭССР, 1988, - 24 с.3. Wright H.A. Seed farming galegi. Tallinn: UIV of the Gosagroprom of the ESSR, 1988, - 24 p.

4. Подгорный П.И. Растениеводство. - М.: Гос. из-во с/x литературы, 1957 - С. 542-574.4. Podgorny P.I. Plant growing. - M .: State. because of agricultural literature, 1957 - S. 542-574.

5. Гамбург К.З., Кулаева. О.Н., Муромцев Г.С., Прусакова Л.Д., Чкаников Д.И. Регуляторы роста растений. - М.. Изд-во «Колос», 1979. - С. 35-86.5. Hamburg K.Z., Kulaev. O.N., Muromtsev G.S., Prusakova L.D., Chkanikov D.I. Plant Growth Regulators. - M .. Publishing House "Ear", 1979. - S. 35-86.

6. Муромцев Г.С., Агнистикова В.Н. Гормоны растений гиббереллины. - М.: Наука, 1973. - 270 с.6. Muromtsev G.S., Agnistikova V.N. Plant hormones gibberellins. - M .: Nauka, 1973.- 270 p.

7. Калунянц К.А., Кочеткова А.А.., Сушенкова О.А., Садова А.И., Филатова Т.В. Интенсификация технологических процессов обработки зерна электрохимическим воздействием // Совещание по электрохимической активации сред. Тезисы докладов. - Всесоюзное химическое общество им. Д.И. Менделеева, 1987. - С. 83.7. Kalunyants K.A., Kochetkova A.A., Sushenkova O.A., Sadova A.I., Filatova T.V. Intensification of technological processes of grain processing by electrochemical influence // Meeting on electrochemical activation of media. Abstracts of reports. - All-Union Chemical Society. DI. Mendeleev, 1987 .-- p. 83.

8. Патент на изобретение RU №2429592. Способ выращивания гидропонных кормов. / С.А. Мирошников, Т.Д. Дерябина и др., опубликовано 27.09.2010. Бюл. №27.8. Patent for invention RU No. 2429592. A method of growing hydroponic feed. / S.A. Miroshnikov, T.D. Deryabin and others, published 09/27/2010. Bull. Number 27.

9. Патент на изобретение RU №2349072. Способ некорневой подкормки озимой пшеницы. / Э А. Александрова, Р.М Герчаулова и др., опубликовано 20.03.2009. Бюл. №8.9. Patent for invention RU No. 2349072. The method of foliar feeding of winter wheat. / E. A. Aleksandrova, R. M. Gerchaulova et al., Published on March 20, 2009. Bull. No. 8.

10. Патент на изобретение RU №2234945. Стабилизатор водного раствора и водосодержащего сырья с самопроизвольно изменяющимися окислительно-восстановительными свойствами. / В.М. Дворников, опубликовано 27.08.2004.10. Patent for invention RU No. 2234945. The stabilizer of an aqueous solution and water-containing raw materials with spontaneously changing redox properties. / V.M. Janitors, published on 08.27.2004.

11. Патент на изобретение РФ №2477942. Способ предпосевной обработки семян нута. / С.А. Мирошников, A.B Малышева, Т.Д. Дерябина и др. Опубликовано 27.03.2013. Бюл. №35.11. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2477942. Method for presowing treatment of chickpea seeds. / S.A. Miroshnikov, A.B Malysheva, T.D. Deryabin and others Published on 03/27/2013. Bull. Number 35.

12. Методические указания по проведению исследовании в семеноводстве многолетних трав. / ВНИИ кормов им В.Р. Вильямса. - Москва, 1986. - 135 с.12. Guidelines for conducting research in seed production of perennial herbs. / All-Russian Research Institute of Feed named after V.R. Williams. - Moscow, 1986 .-- 135 s.

13. Патент на изобретение RU №946484. Способ обработки злаковых культур. / Р.Р. Ахметов, Ш.Я. Гилязетдинов, И.А. Язин и др., опубликовано 30.07.92. Бюл. 28.13. Patent for the invention RU No. 946484. The method of processing cereals. / R.R. Akhmetov, Sh.Ya. Gilyazetdinov, I.A. Yazin et al., Published on July 30, 1992. Bull. 28.

14. Mann J.D. Mechanism of action of gibberellins. - In: Gibberellins and Plant.Ed.by H.N.Krishnamoorthy, Harvana Agr. Univ. Hissar, New Delbi, 1975, p. 239-267.14. Mann J.D. Mechanism of action of gibberellins. - In: Gibberellins and Plant.Ed.by H.N. Krishnamoorthy, Harvana Agr. Univ. Hissar, New Delbi, 1975, p. 239-267.

15. Заявка на изобретение №2015150156 РФ. Аэрогидропонный способ выращивания зеленых кормов. / С.А. Мирошников, Е.А. Сизова, Т.Д. Дерябина и др., дата регистрации 23.11.2015 г.15. Application for invention No. 2015150156 of the Russian Federation. Aerohydroponic method of growing green feed. / S.A. Miroshnikov, E.A. Sizova, T.D. Deryabin and others, registration date 11/23/2015

16. Виноградова Д.Л., Малышев Р.А., Фломанис Г.Э. Экономические аспекты применения нанотехнологий в земледелии. // Под общ. ред. Г.В Павлова. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2005. - 58 с.16. Vinogradova D.L., Malyshev R.A., Flomanis G.E. Economic aspects of the application of nanotechnology in agriculture. // Under the general. ed. G.V Pavlova. - M .: Research Center for the Problems of Quality of Training of Specialists, 2005. - 58 p.

17. Жигач АН., Лейпунский И.О., Кусков М.Л. и др. Установка для получения и исследования физико-химических свойств наночастиц металлов. // Приборы и техника эксперимента, №6, 2000. - С. 12.17. Zhigach AN., Leipunsky I.O., Kuskov M.L. et al. Installation for obtaining and studying the physicochemical properties of metal nanoparticles. // Instruments and experimental equipment, No. 6, 2000. - P. 12.

18. Заявка на изобретение №2014149835 РФ. Способ предпосевной обработки семян. / С.А Мирошников, Е.А. Сизова и др., дата регистрации 09.12.2014.18. Application for invention No. 2014149835 of the Russian Federation. The method of presowing seed treatment. / S.A. Miroshnikov, E.A. Sizova et al., Registration date 09/12/2014.

ГАЗ

GAS

Claims

A method for pre-sowing seed treatment of the goat's seed of eastern Galega orientalis Lam, including their scarification, characterized in that the scarified seeds are treated with a growth stimulant gibberelin GAS in a concentration of less than 0.001 wt.% And a suspension of Fe nanoparticles in a concentration of 0.002-0.008 wt.% In a mixture of neutral catholyte pH 9 and Eh = -350 ... -400 mV with tap water pH 8, Eh = + 200 ... + 250 mV in a 1: 5 ratio in a vacuum environment at a pressure of 650-680 mm Hg. with simultaneous stirring in a drum with a rotation speed of 10 rpm for 30-45 minutes