RU2742613C1 - Способ активации проращивания семян рапса в ультрафиолете - Google Patents
Способ активации проращивания семян рапса в ультрафиолете Download PDFInfo
- Publication number
- RU2742613C1 RU2742613C1 RU2020130810A RU2020130810A RU2742613C1 RU 2742613 C1 RU2742613 C1 RU 2742613C1 RU 2020130810 A RU2020130810 A RU 2020130810A RU 2020130810 A RU2020130810 A RU 2020130810A RU 2742613 C1 RU2742613 C1 RU 2742613C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- germination
- seeds
- leds
- ultraviolet light
- hydrothermal
- 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Abstract
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает освещение светодиодами ультрафиолетовой области спектра. Семена предварительно обрабатывают водным золем гидротермального нанокремнезема при концентрации 0,01% в течение 120 минут, с последующим посевом и проращиванием в стандартных условиях по температуре и увлажнении семян в течение 7 суток. Далее на уровне подложки с семенами проводят непрерывное освещение светодиодами монохроматического ультрафиолетового света с длиной волны 380 нм и низкой интенсивностью генерируемых фотонов в 0,44 мкмоль/м2⋅с. Способ позволяет расширить возможности использования светодиодного освещения в варианте монохроматического излучения ультрафиолетовой области спектра света в комбинации с обработкой перед проращиванием семян рапса наночастицами кремнезема гидротермального происхождения для повышения энергии прорастания и всхожести семян, высоты и урожайности ростков в фазе 7-суточного проращивания. 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству, и может найти применение для повышения всхожести семян рапса, в технологиях получения биотипов рапса для селекции с использованием агробиотехносистем с искусственным освещением и расширении области применения гидротермального нанокремнезема.
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 20 лет активно в практику сельскохозяйственной науки и биотехнологии входят агробиотехносистемы различных конструкций и модификаций, предназначенные для исследования процессов выращивания растений в контролируемых условиях. 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., Яковлева О.С., Знаменский А.И., Тараканов И.Г., Радченко С.Г., Лапач С.Н. 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. - 208 с. ISBN 978-5-94836-543-5).
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. Вып. 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 техническое решение вопросов интенсификации роста растений салатной культуры только в фазе технической зрелости.
Известно техническое решение, в котором растения картофеля in vitro облучают светодиодными источниками разного цвета (красного, синего, зеленого, белого) с различной интенсивностью (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 только одной изучаемой культуры при чередовании темноты и облучения светом разного спектра листьев картофеля в условиях фотосинтеза при его вегетации.
Наиболее близким техническим решением является способ, где семена подвергают воздействию ультрафиолетового облучения (Шаляпин С.Н. Увеличение урожайности. Современный подход. Зеленые технологии. 26.08.2018. Интернет http://ukrengineer.com/pdf/urojay.pdf.08.12.2020-D1).
Однако этот приём недостаточно эффективен, поскольку необходимы регуляторы роста, увеличивающие энергию прорастания, всхожесть и быстроту роста и развития. В прототипе используется ультрафиолет коротковолнового спектра излучения с высокой интенсивностью для реализации целей активации семян короткое время, исключающее возможности освещения ультрафиолетовым светом при последующем проращивании семян для получения микрозелени.
Технический результат - расширение возможностей использования светодиодного освещения в варианте монохроматического излучения ультрафиолетовой области спектра света в комбинации с обработкой перед проращиванием семян рапса наночастицами кремнезема гидротермального происхождения для повышения энергии прорастания и всхожести семян, высоты и урожайности ростков в фазе 7-суточного проращивания.
Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что семена предварительно обрабатывают водным золем гидротермального нанокремнезёма при концентрации 0,01% в течение 120 минут, с последующим посевом и проращиванием в стандартных условиях по температуре и увлажнении семян в течение 7 суток, при непрерывном освещении светодиодами монохроматического ультрафиолетового света с длиной волны 380 нм и низкой интенсивностью генерируемых фотонов в 0,44 мкмоль/м2⋅с на уровне подложки с семенами.
Способ осуществляют следующим образом.
Пример. Для экспериментальной проверки способа в качестве сельскохозяйственной культуры использовали рапс, сорт Антарес (оригинатор сорта ВНИИ рапса, г. Липецк).
Для обработки семян рапса использовали гидротермальный нанокремнезем (ГНК), полученный ультрафильтрационным концентрированием и очисткой от примесей термальной природной воды из скважины с северного склона вулкана Мутновский в ООО НПФ «Наносилика» (г. Петропавловск-Камчатский). Используемый в испытаниях исходный золь нанокремнезема характеризовался исходной концентрацией по кремнезему 5,0%, полидисперсностью составляющих его наночастиц с преобладанием частиц размером 10-20 нм. Исходный золь 5% ГНК разводили дистиллированной водой (из расчета 1 мл исходного раствора на 500 мл воды) для приготовления 0,01%-ной концентрации рабочего раствора гидротермального нанокремнезема для обработки семян.
Обработку семян проводили, замачивая их в рабочем растворе в течение 120 минут часов.
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 160 шт., повторность трехкратная. Масса 1000 семян рапса сорта Антарес, использованных для посева, составляла 3,9 г. Полив проводили дистиллированной водой по мере подсыхания подложки. В качестве контроля использовали проращивание семян рапса в темноте в соответствии с ГОСТ 12038-84, которые перед посевом предварительно выдерживали в дистиллированной воде в течение 2-х часов, а в опытных вариантах проводили проращивание при комнатной температуре 22°С с освещением монохроматическим спектром ультрафиолета с длиной волны 380 нм и низкой интенсивностью фотонов с использованием светодиодных источника (СД УС) и в варианте аналогичного освещения без предварительной обработки семян гидротермальным нанокремнеземом.
На 3-й день определяли энергию прорастания, а на 7-й день определяли всхожесть семян в опытных и контрольном вариантах, измеряли высоту ростков, их урожайность в 3-х повторностях. Определяли среднее арифметическое по всхожести и измеренным метрическим показателям высоты и урожайности.
Результаты испытаний реализации способа по параметрам проращивания семян приведены в таблице 1. В таблице 2 приведены метрические показатели ростков рапса по высоте и урожайности (в г ростков на 1 м2 площади проращивания семян).
Таблица 1. Энергия прорастания (3-и сутки, %) и всхожесть (7-е сутки, %) семян рапса сорта Антарес для вариантов контроля и в предлагаемом способе
Вариант опыта | Энергия, % | Изменение энергии проращивания относительно контроля, % | Всхожесть, % | Увеличение всхожести, % |
Обработка семян дистиллированной водой и проращивание в темноте - контроль | 88,2 | - | 88,8 | - |
Обработка семян дистиллированной водой, освещение СД УС (380 нм) |
85,7 | - 2,8 | 86,4 | - 2,7 |
Обработка семян водным золем 0,01% ГНК, освещение СД УС (380 нм) |
89,0 | + 0,9 | 89,1 | + 0,3 |
Применение предложенного способа с предварительной предпосевной обработкой семян рапса 0,01% водным золем гидротермального нанокремнезема в течение 120 минут и использованием светодиодного источника ультрафиолета (СД УС) с длиной волны 380 нм и низкой интенсивностью при проращивании семян 7 суток при непрерывном освещении не ведет к снижению энергии прорастания и всхожести семян при отсутствии этого при исключении из схемы опыта предварительной обработки семян водным золем 0,01% ГНК (табл.1).
Применение предложенного способа с предварительной предпосевной обработкой семян рапса 0,01% водным золем гидротермального нанокремнезема в течение 120 минут и использованием светодиодного источника ультрафиолета (СД УС) с длиной волны 380 нм и низкой интенсивностью при проращивании семян 7 суток при непрерывном освещении позволяет сохранить урожайность по росткам рапса относительно контроля при снижении их средней высоты на 18,5% (табл.2).
Применение варианта способа СД УС (380 нм) без предварительной обработки семян рапса 0,01% водным золем ГНК ведет к снижению средней высоты биотипов рапса на 32,5% и снижению их урожайности на 8,7% (табл. 2).
Эти данные позволяют утверждать о возможности селекционного получения низкорослых биотипов по росткам рапса при проращивании семян с использованием ультрафиолетового излучения низкой интенсивности при сохранении урожайности биомассы ростков на 7-е сутки проращивания до начала истинного фотосинтеза.
Таблица 2. Высота и урожайность ростков рапса сорта Антарес для вариантов контроля и предлагаемого способа
Вариант опыта | Высота ростков, см | Изменение высоты ростков относительно контроля, % | Урожайность, г/ м2 |
Изменение урожайности относительно контроля, % |
Обработка семян дистиллированной водой и проращивание в темноте - контроль | 15,1 | - | 200,8 | - |
Обработка семян дистиллированной водой, освещение СД УС (380 нм) |
10,2 | - 32,5 | 183,3 | - 8,7 |
Обработка семян водным золем 0,01% ГНК, освещение СД УС (380 нм) |
13,3 | - 18,5 | 203,0 | +1,1 |
Полученные данные позволяют заключить, что проведение проращивания семян рапса с предварительной предпосевной обработкой водным золем 0,01% гидротермального нанокремнезема в течение 120 минут с последующим проращиванием в варианте низкоэнергетического монохроматического ультрафиолетового освещения светодиодами СД УС с длиной волны 380 нм позволяет повысить всхожесть, сохранить урожайность по росткам при снижении их роста, что может найти применение в селекционных работах, семеноводстве по отбору высокопродуктивных биотипов, отзывчивых на действие ультрафиолета и гидротермального нанокремнезема.
Claims (1)
- Способ активации проращивания семян рапса в ультрафиолете, включающий освещение светодиодами ультрафиолетовой области спектра, отличающийся тем, что семена предварительно обрабатывают водным золем гидротермального нанокремнезема при концентрации 0,01% в течение 120 минут, с последующим посевом и проращиванием в стандартных условиях по температуре и увлажнении семян в течение 7 суток, при непрерывном освещении светодиодами монохроматического ультрафиолетового света с длиной волны 380 нм и низкой интенсивностью генерируемых фотонов в 0,44 мкмоль/м2⋅с на уровне подложки с семенами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020130810A RU2742613C1 (ru) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | Способ активации проращивания семян рапса в ультрафиолете |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020130810A RU2742613C1 (ru) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | Способ активации проращивания семян рапса в ультрафиолете |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2742613C1 true RU2742613C1 (ru) | 2021-02-09 |
Family
ID=74554345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020130810A RU2742613C1 (ru) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | Способ активации проращивания семян рапса в ультрафиолете |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2742613C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773367C1 (ru) * | 2021-09-21 | 2022-06-02 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" | Способ активации проращивания семян свеклы столовой гидротермальным нанокремнеземом при светодиодном освещении |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553238C2 (ru) * | 2013-10-11 | 2015-06-10 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ стимуляции проращивания семян сельскохозяйственных культур |
RU2723089C1 (ru) * | 2019-03-12 | 2020-06-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции" (ГНУ НИИММП) | Способ стимулирования проращивания семян растений |
-
2020
- 2020-09-18 RU RU2020130810A patent/RU2742613C1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553238C2 (ru) * | 2013-10-11 | 2015-06-10 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ стимуляции проращивания семян сельскохозяйственных культур |
RU2723089C1 (ru) * | 2019-03-12 | 2020-06-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции" (ГНУ НИИММП) | Способ стимулирования проращивания семян растений |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
McKee JMT et al. The effect of abscisic acid on the growth and storage of germinating rape (Brassica napus L.) seed dried following selection on the basis of a newly-emerged radicle // Plant Growth Regulat, T. 8, No. 1, 1989, p. 77-83. * |
S. N. SHALYAPIN Increased productivity. Modern Approach, Green Technologies, 08/26/2018, Found from the Internet at http://ukrengineer.com/pdf/urojay.pdf, 08/12/2020. * |
UKRAINTSEV V.S. et al. Influence of ultraviolet irradiation on improving the sowing qualities of coniferous seeds // Bulletin of Udmurt University. Biology, Earth Sciences, Issue 1, 2011, pp. 132-137. * |
V. I. KOSTIN et al. The use of nanodispersed silica of hydrothermal origin in the technology of growing spring wheat and sugar beet // Non-traditional natural resources, innovative technologies and products, Issue 25, Publishing House of the Russian Academy of Natural Sciences, 2017, pp. 11-19. * |
МсКее J.M.T. et al. The effect of abscisic acid on the growth and storage of germinating rape (Brassica napus L.) seed dried following selection on the basis of a newly-emerged radicle //Plant Growth Regulat, Т. 8, N 1, 1989, р. 77-83. * |
ШАЛЯПИН С.Н. Увеличение урожайности. Современный подход, Зеленые технологии, 26.08.2018, Найдено из Интернет на http://ukrengineer.com/pdf/urojay.pdf, 08.12.2020. УКРАИНЦЕВ В.С. и др. Влияние ультрафиолетового облучения на повышение посевных качеств семян хвойных пород// Вестник Удмуртского ун-та. Биология.Науки о земле, Вып.1, 2011, с.132-137. КОСТИН В.И. и др. Использование нанодисперсного кремнезема гидротермального происхождения в технологии выращивания яровой пшеницы и сахарной свеклы //Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты, Вып.25, Изд.РАЕН, 2017, с.11-19. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773367C1 (ru) * | 2021-09-21 | 2022-06-02 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" | Способ активации проращивания семян свеклы столовой гидротермальным нанокремнеземом при светодиодном освещении |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2022118185A (ja) | 葉菜類野菜の生産方法及び葉菜類野菜の生産装置 | |
CN106718183B (zh) | 一种生菜类蔬菜的水培育苗光环境和育苗方法 | |
Ajdanian et al. | The growth and development of cress (Lepidium sativum) affected by blue and red light | |
RU2734081C1 (ru) | Способ активации проращивания семян пшеницы | |
Kulchin et al. | Plant morphogenesis under different light intensity | |
RU2737174C1 (ru) | Способ повышения всхожести семян озимой пшеницы | |
RU2741085C1 (ru) | Способ активации проращивания семян рапса | |
RU2742613C1 (ru) | Способ активации проращивания семян рапса в ультрафиолете | |
RU2740316C1 (ru) | Способ активации проращивания семян салатных культур | |
CN110915468A (zh) | 一种提高西兰花芽苗菜硫代葡萄糖苷含量方法 | |
JP7127067B2 (ja) | 作物を栽培するための方法及びデバイス | |
RU2741089C1 (ru) | Способ активации проращивания семян сои | |
RU2742954C1 (ru) | Способ активации проращивания семян нуга Абиссинского | |
RU2750265C1 (ru) | Способ активации проращивания семян салатных культур при светодиодном монохроматическом освещении | |
RU2742611C1 (ru) | Способ активации проращивания семян рапса при моноспектральном освещении | |
Rakutko et al. | Comparative evaluation of tomato transplant growth parameters under led, fluorescent and high-pressure sodium lamps | |
Kondrateva et al. | Light-emitting-diode (led) phyto-installations for meristem plants | |
RU2746275C1 (ru) | Способ активации проращивания семян сахарной свеклы | |
RU2746277C1 (ru) | Способ активации проращивания семян сои при светодиодном монохроматическом освещении | |
RU2742535C1 (ru) | Способ активации проращивания семян сахарной свеклы при светодиодном монохроматическом освещении | |
RU2742609C1 (ru) | Способ активации проращивания семян нуга в закрытой агробиотехносистеме | |
Turanov et al. | Evaluation of the effect of led irradiator spectral content on the development of greenhouse plants | |
RU2745449C1 (ru) | Способ активации проращивания семян злаковых луговых трав | |
RU2715604C1 (ru) | Способ получения оздоровленных миниклубней картофеля | |
RU2746276C1 (ru) | Способ активации проращивания семян злаковых луговых трав при светодиодном монохроматическом освещении |