RU2742611C1 - Способ активации проращивания семян рапса при моноспектральном освещении - Google Patents
Способ активации проращивания семян рапса при моноспектральном освещении Download PDFInfo
- Publication number
- RU2742611C1 RU2742611C1 RU2020130025A RU2020130025A RU2742611C1 RU 2742611 C1 RU2742611 C1 RU 2742611C1 RU 2020130025 A RU2020130025 A RU 2020130025A RU 2020130025 A RU2020130025 A RU 2020130025A RU 2742611 C1 RU2742611 C1 RU 2742611C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- germination
- seeds
- illumination
- monospectral
- substrate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе семена рапса проращивают 7 суток на подложке из минеральной ваты с поливом дистиллированной водой по мере подсыхания подложки. Воздействие на проращиваемые семена осуществляют при постоянном моноспектральном светодиодном освещении зеленым светом с длиной волны 525 нм в режиме заданной низкой интенсивности фотонов в 1,68 мкмоль /м2⋅с на уровне подложки с семенами. Способ позволяет расширить возможности использования светодиодного освещения в варианте монохроматического спектра зеленого света, определять параметры длины волны и излучения для повышения всхожести семян рапса и качества проростков, а именно высоты и урожайности. 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение при повышении всхожести семян растений в растениеводстве, в селекции и расширении области применения в технологиях получения пророщенных семян рапса для здорового питания.
Известна технология применения светодиодных источников света в светокультуре растений в теплицах и оранжереях, которая даёт возможность длительного постоянного облучения комбинированным светом с включением в световой поток полихромного освещения красного (СД КС), синего (СД СС) и зеленого (СД ЗС) светов (Курьянова И.В., Олонина С.И.» Оценка влияния различных спектров светодиодного светильника на рост и развитие овощных культур» Вестник НГИЭИ, 2017.№7(74) с.35-44).
Такие источники света предлагаются многими производителями как фитолампы. Как правило, искусственное освещение для различных видов растений в теплицах исследуется только с точки зрения возможности повышения фотосинтеза на разных стадиях вегетативного и генеративного развития при вегетации конкретных растений в условиях защищенного грунта.
Для каждого растения конкретно исследуются вопросы влияния искусственного освещения в различных его составляющих по спектрам электромагнитного излучения, интенсивности и времени воздействия на разных этапах вегетации и фотосинтеза при разработке элементов технологий для защищенного грунта (патент № 2601055,опубликован 27.10.2014 Бюл.№30. МПК А01С1/00, А01С1/02).
В последние несколько десятилетий активно в практику сельскохозяйственной науки и биотехнологии входят агробиотехносистемы различных конструкций и модификаций, предназначенные для исследования процессов выращивания растений в контролируемых условиях проведения эксперимента. В России эти технические системы наиболее известны под термином фитотроны. Последние годы появились и модификации фитотронов для решения вопросов выращивания растений для космического питания и медицины (Коновалова И.О., Беркович Ю.А., Ерохин А.Н., Смолянина С.О., О.С. Яковлева, А.И. Знаменский, И.Г. Тараканов, С.Г. Радченко, С.Н. Лапач. Обоснование оптимальных режимов освещения растений для космической оранжереи «Витацикл-Т» // Авиакосм. и экол. мед. – 2016. – Т. 50, № 4. – С. 28-36), а также класс фитотронов – синерготроны с программно- управляемыми параметрами, включая и режимы освещения светодиодными источниками света (Жизненный цикл и экология растений: регуляция и управление средой обитания в агробиотехносистемах. Сборник научных трудов. Выпуск 1/ под редакцией проф. В.Н. Зеленкова – М.: Техносфера, 2018. - 208с. ISBN 978-5-94836-543-5). Известно техническое решение, в котором растения картофеля in vitro облучают светодиодными источниками разного цвета (красного, синего, зеленого, белого) с различной интенсивностью в нанометрах. (Ю.Ц. Мартиросян, Л.Ю. Мартиросян, А.А. Кособрюхов. Динамика фотосинтетических процессов в условиях переменного спектрального облучения растений. Сельскохозяйственная биология, 2016, том 51, №5, с.680-687). Однако в известном решении не выявлены четкие зависимости по росту и развитию растений и обозначены параметры одной изучаемой культуры при чередовании темноты и облучения разных цветов для листьев картофеля в условиях фотосинтеза вегетации культуры. Аналогом предлагаемого решения является работа по изучению досвечивания горчицы салатной в фазе технической зрелости растений светодиодными светильниками с красным, и синим полидисперсным спектром (Зеленков В.Н., Кособрюхов А.А., Лапин А.А., Латушкин В.В./ Продуктивность и антиоксидантная активность горчицы салатной при облучении красным и синим светом в замкнутой системе фитотрона класса синерготрон ИСР-1.1. // Жизненный цикл и экология растений: регуляция и управление средой обитания в агробиотехносистемах. Сборник научных трудов. Выпуск 1/ под редакцией проф. В.Н. Зеленкова – М.: Техносфера, 2018 - С.144-154. ISBN 978-5-94836-543-5, DOI: 10.22184/978-5-94836-543-5-142-152.
Однако данный аналог рассматривает источник света в красной области излучения светодиодного светильника как полидисперсный фотонный источник широкой области красного излучения регулируемого светильника синерготрона модели 1.01 (разработка АНО Институт стратегий развития, г. Москва) и дает решение вопросов интенсификации роста растений салатной культуры только в фазе в фазе технической зрелости. Известно, что влияние света на этапе прорастания семян мало связано с интенсивностью фотосинтеза, т.к. фотосинтетический аппарат – листья растений, еще не сформированы. Близким к предлагаемому решению является исследование в ВНИИ лекарственных и ароматических растений при рассмотрении фактора освещения при проращивании семян лекарственных растений с длительным периодом покоя, что снижает эффективность их применения в лекарственном растениеводстве из-за низкой всхожести, как лабораторной, так и полевой.
Авторы работы используют полные спектры излучателей красного и синего света при проращивании семян паслена и белладонны (Н.Ю. Свистунова, П.С. Савин/ Влияние различных условий на всхожесть семян некоторых лекарственных растений после длительного хранения. //Идеи Н.И. Вавилова в современном мире: тезисы докладов в IV Вавиловской международной конференции. Санкт-Петербург, 20–24 ноября 2017 г. СПб.: ВИР, 2017, С.149). В известном способе авторы применяют не уточненные спектры синего и красного освещения без оценки влияния различных его участков и высокую энергетическую составляющую генерируемых пучков фотонов. Наиболее эффективным для реализации проращивания семян лекарственных растений белладонны и паслена оказался вариант с красным освещением семян при проращивании. Однако авторы не указывают интенсивности освещения и точных длин волн красного и синего света, что является существенным для практической реализации способа в технологиях проращивания как лекарственных, так и других сельскохозяйственных культур широкого применения в народном хозяйстве и имеющих высокую всхожесть семян. Это не позволяет применить приведенные данные авторов, например, для рапса.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является способ светодиодного облучения рапса (CN 106665297 А. (XU Z) 17.05,2017). Недостатком известного способа – прототипа является отсутствие данных для реализации возможностей использования низкоинтенсивного уровня моноспектрального светодиодного зеленого освещения семян рапса при проращивании семян с использованием приведенных вариантов реализации способа.
Технический результат - расширение возможностей использования светодиодного освещения в варианте монохроматического спектра зеленого света, определение параметров длины волны и излучения для повышения всхожести семян рапса и повышения качества проростков, а именно высоты и урожайности.
Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что семена рапса проращивают 7 суток на положке из минеральной ваты с поливом дистиллированной водой по мере подсыхания подложки, воздействие на проращиваемые семена осуществляют при постоянном моноспектральном светодиодном освещении зеленым светом с длиной волны 525 нм в режиме заданной низкой интенсивности фотонов в 1,68 мкмоль/м2 с на уровне подложки с семенами.
Способ осуществляют следующим образом.
Пример. Для экспериментальной проверки способа в качестве растительной культуры использовали сорт рапса (оригинатор сорта ВНИИ рапса, г. Липецк). Проращивание семян проводили согласно ГОСТ 12038-84 с изменениями, а именно: вместо фильтровальной бумаги использовали подложку из минеральной ваты в виде пластин 20*20 см (400 см2). Количество семян 100 шт., повторность трехкратная. Полив проводили дистиллированной водой по мере подсыхания подложки. В качестве контроля использовали проращивание семян рапса в темноте в соответствии с ГОСТ 12038-84, а также 3 варианта с монохроматическим светодиодным низкоэнергетическим освещением синего (СД СС), зеленого (СД ЗС) и красного (СД КС) света с длинами волн 440 нм, 525 нм и 660 нм и интенсивностью 6,90 мкмоль / м2 с, 1,68 мкмоль / м2 с и 2,58 мкмоль / м2 с.
На 7-е сутки день определяли всхожесть семян в опытном и контрольных вариантах и измеряли высоту проростков и их биомассу с расчетом на 1 м2 (урожайность) в 3-х повторностях. Определяли среднее арифметическое по всхожести и измеренным метрическим показателям высоты и урожайности по проросткам.
Результаты испытаний вариантов реализации способа приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1. Энергия проращивания (3-и сутки), всхожесть (7-е сутки) семян рапса (сорт Антарес) в опытах и контроле
Вариант опыта | Энергия проращивания, % | Изменение энергии относительно контроля, % | Всхожесть, % | Изменение всхожести относительно контроля, % |
Проращивание семян в темноте – контроль | 88,2 | - | 88,8 | - |
Проращивание семян при постоянном освещении СД СС 440 нм | 89,2 | +1,1 | 89,6 | + 0,9 |
Проращивание семян при постоянном освещении СД ЗС 525 нм | 94,8 | + 7,5 | 95,2 | + 7,2 |
Проращивание семян при постоянном освещении СД КС 660 нм | 88,8 | + 0,7 | 89,7 | + 1,0 |
Применение предложенного способа с использованием монохроматического освещения СД ЗС позволяет повысить энергию прорастания и всхожесть семян рапса на 7,5% и 7,2%, соответственно, относительно контроля. При использовании монохроматического освещения СД СС и СД КС увеличение энергии и всхожести не превысило 1,1 % (табл.1).
Применение предложенного способа с использованием монохроматического освещения СД ЗС позволило увеличить высоту ростков пророщенных семян рапса на 7,9% и повысить их урожайность на 8,3% относительно контроля. Использование монохроматического освещения СД СС и СД КС ведет к уменьшению высоты ростков при проращивании семян рапса на 7-е сутки на 30,5 % и 19,9 % и снижению урожайности на 11,0 % и 8,7 %, соответственно (табл.2).
Таблица 2. Высота (см) и урожайность (г/ м2) проростков рапса (сорт Антарес) в опытах и контроле
Вариант опыта | Высота ростков, см | Изменение высоты относительно контроля, % | Урожайность, г/ м2 | Изменение урожайности относительно контроля, % |
Проращивание семян в темноте – контроль | 15,1 | - | 200,8 | - |
Проращивание семян при постоянном освещении СД СС 440 нм | 10,5 | - 30,5 | 178,8 | - 11,0 |
Проращивание семян при постоянном освещении СД ЗС 525 нм | 13,9 | + 7,9 | 219,0 | + 8,3 |
Проращивание семян при постоянном освещении СД КС 660 нм | 12,1 | - 19,9 | 183,3 | - 8,7 |
Полученные данные позволяют заключить, что проведение проращивания семян рапса в варианте низкоэнергетического монохроматического воздействия светодиодным освещением зеленым светом с длиной волны 525 нм, позволяет повысить всхожесть семян до 94,8% (увеличение на 7,5%), увеличить высоту ростков на 7,9% и их урожайность на 8,3%, что может найти применение в селекционных работах по отбору высокопродуктивных биотипов, отзывчивых на монохроматическое излучение, а также в практическом семеноводстве и в технологиях получения пророщенных семян растений для здорового питания.
Claims (1)
- Способ активации проращивания семян рапса при моноспектральном освещении, отличающийся тем, что семена рапса проращивают 7 суток на подложке из минеральной ваты с поливом дистиллированной водой по мере подсыхания подложки, воздействие на проращиваемые семена осуществляют при постоянном моноспектральном светодиодном освещении зеленым светом с длиной волны 525 нм в режиме заданной низкой интенсивности фотонов в 1,68 мкмоль /м2⋅с на уровне подложки с семенами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020130025A RU2742611C1 (ru) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Способ активации проращивания семян рапса при моноспектральном освещении |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020130025A RU2742611C1 (ru) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Способ активации проращивания семян рапса при моноспектральном освещении |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2742611C1 true RU2742611C1 (ru) | 2021-02-09 |
Family
ID=74554296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020130025A RU2742611C1 (ru) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | Способ активации проращивания семян рапса при моноспектральном освещении |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2742611C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2192728C1 (ru) * | 2001-06-05 | 2002-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Агентство Системного Дизайна "АСД" | Способ предпосевной обработки сельскохозяйственных культур и вегетирующих растений и устройство для его осуществления |
CN106665297A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-17 | 徐正伟 | 油菜苔高效种植有机立体箱及箱内种植油菜苔的方法 |
RU2636955C2 (ru) * | 2012-09-04 | 2017-11-29 | Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. | Способ для увеличения питательной ценности съедобной части растения при помощи света и предназначенного для этого осветительного прибора |
RU2668341C2 (ru) * | 2012-09-04 | 2018-09-28 | Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. | Система освещения для растениеводства и производственное помещение для растениеводства с применением такой системы освещения для растениеводства |
-
2020
- 2020-09-11 RU RU2020130025A patent/RU2742611C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2192728C1 (ru) * | 2001-06-05 | 2002-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Агентство Системного Дизайна "АСД" | Способ предпосевной обработки сельскохозяйственных культур и вегетирующих растений и устройство для его осуществления |
RU2636955C2 (ru) * | 2012-09-04 | 2017-11-29 | Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. | Способ для увеличения питательной ценности съедобной части растения при помощи света и предназначенного для этого осветительного прибора |
RU2668341C2 (ru) * | 2012-09-04 | 2018-09-28 | Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. | Система освещения для растениеводства и производственное помещение для растениеводства с применением такой системы освещения для растениеводства |
CN106665297A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-17 | 徐正伟 | 油菜苔高效种植有机立体箱及箱内种植油菜苔的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2020199277A1 (zh) | 促进植物生长的光照方法和植物灯及其应用 | |
CN110583389B (zh) | 一种植物育苗的人工光环境方法 | |
RU2737174C1 (ru) | Способ повышения всхожести семян озимой пшеницы | |
CN106718183B (zh) | 一种生菜类蔬菜的水培育苗光环境和育苗方法 | |
JP2022118185A (ja) | 葉菜類野菜の生産方法及び葉菜類野菜の生産装置 | |
RU2734081C1 (ru) | Способ активации проращивания семян пшеницы | |
CN111448905A (zh) | 一种光调控番茄育苗方法及光照设备 | |
KR101386928B1 (ko) | 밀폐형 식물생산 시스템에서 인공광원과 co₂를 이용한 상추 재배방법 | |
Zhang et al. | Rice yield corresponding to the seedling growth under supplemental green light in mixed light-emitting diodes. | |
RU2741085C1 (ru) | Способ активации проращивания семян рапса | |
KR20180009115A (ko) | 케일을 재배하는 방법 | |
RU2742611C1 (ru) | Способ активации проращивания семян рапса при моноспектральном освещении | |
RU2740316C1 (ru) | Способ активации проращивания семян салатных культур | |
Matysiak et al. | The growth, photosynthetic parameters and nitrogen status of basil, coriander and oregano grown under different led light spectra | |
RU2742614C1 (ru) | Способ активации проращивания семян нуга Абиссинского при светодиодном монохроматическом освещении | |
RU2746277C1 (ru) | Способ активации проращивания семян сои при светодиодном монохроматическом освещении | |
RU2742535C1 (ru) | Способ активации проращивания семян сахарной свеклы при светодиодном монохроматическом освещении | |
RU2745449C1 (ru) | Способ активации проращивания семян злаковых луговых трав | |
RU2746276C1 (ru) | Способ активации проращивания семян злаковых луговых трав при светодиодном монохроматическом освещении | |
RU2750265C1 (ru) | Способ активации проращивания семян салатных культур при светодиодном монохроматическом освещении | |
KR101386930B1 (ko) | 밀폐형 식물생산 시스템에서 인공광원과 이의 광주기를 이용한 상추 재배방법 | |
RU2746275C1 (ru) | Способ активации проращивания семян сахарной свеклы | |
RU2742613C1 (ru) | Способ активации проращивания семян рапса в ультрафиолете | |
RU2741089C1 (ru) | Способ активации проращивания семян сои | |
RU2742954C1 (ru) | Способ активации проращивания семян нуга Абиссинского |