RU2746277C1 - Method for activating germination of soybean seeds with led monochromatic lighting - Google Patents
Method for activating germination of soybean seeds with led monochromatic lighting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746277C1 RU2746277C1 RU2020131967A RU2020131967A RU2746277C1 RU 2746277 C1 RU2746277 C1 RU 2746277C1 RU 2020131967 A RU2020131967 A RU 2020131967A RU 2020131967 A RU2020131967 A RU 2020131967A RU 2746277 C1 RU2746277 C1 RU 2746277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- germination
- seeds
- soybean seeds
- control
- soybean
- Prior art date
Links
- 230000035784 germination Effects 0.000 title claims abstract description 36
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 title claims abstract description 28
- 240000007842 Glycine max Species 0.000 title claims abstract description 27
- 230000003213 activating Effects 0.000 title claims 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 abstract description 21
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001488 breeding Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 7
- 235000003228 Lactuca sativa Nutrition 0.000 description 5
- 240000000772 Brassica cretica Species 0.000 description 4
- 235000003351 Brassica cretica Nutrition 0.000 description 4
- 235000003343 Brassica rupestris Nutrition 0.000 description 4
- 235000010460 mustard Nutrition 0.000 description 4
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 4
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 4
- 230000000243 photosynthetic Effects 0.000 description 4
- 241000763329 Alena Species 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 240000001016 Solanum tuberosum Species 0.000 description 3
- 230000003078 antioxidant Effects 0.000 description 3
- 241001106067 Atropa Species 0.000 description 2
- 235000008406 SarachaNachtschatten Nutrition 0.000 description 2
- 241000207763 Solanum Species 0.000 description 2
- 235000004790 Solanum aculeatissimum Nutrition 0.000 description 2
- 235000008424 Solanum demissum Nutrition 0.000 description 2
- 235000018253 Solanum ferox Nutrition 0.000 description 2
- 235000000208 Solanum incanum Nutrition 0.000 description 2
- 235000013131 Solanum macrocarpon Nutrition 0.000 description 2
- 235000009869 Solanum phureja Nutrition 0.000 description 2
- 235000000341 Solanum ptychanthum Nutrition 0.000 description 2
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 2
- 235000017622 Solanum xanthocarpum Nutrition 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 235000012045 salad Nutrition 0.000 description 2
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 2
- 230000000576 supplementary Effects 0.000 description 2
- 241000625014 Vir Species 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophylls Natural products 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 235000004280 healthy diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000004301 light adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 235000019529 tetraterpenoid Nutrition 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
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
- A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
- A01G22/40—Fabaceae, e.g. beans or peas
-
- 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
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности, в растениеводстве, может найти применение для повышения всхожести семян, в селекции с использованием агробиотехносистем с искусственным освещением в технологиях получения пророщенных семян сои и получения микрозелени.The invention relates to the field of agriculture, in particular, in plant growing, can be used to increase seed germination, in breeding using agrobiotechnological systems with artificial lighting in technologies for obtaining germinated soybean seeds and obtaining microgreens.
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) Known technology for the use of LED light sources in the photoculture of plants in greenhouses and greenhouses, which makes it possible to long-term constant irradiation with combined light with the inclusion of polychromatic lighting in the luminous flux of red (SD KS), blue (SD SS) and green (SD ZS) lights (Kuryanova I .V., Olonina SI Assessment of the influence of different spectra of LED lamps on the growth and development of vegetable crops "Vestnik NGIEI, 2017.№7 (74) p.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. Such light sources are offered by many manufacturers as phytolamps. As a rule, artificial lighting for various types of plants in greenhouses is studied only from the point of view of the possibility of increasing photosynthesis at different stages of vegetative and generative development during the growing season of specific plants in protected ground conditions.
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) For each plant, the issues of the influence of artificial lighting in its various components are specifically investigated in the spectra of electromagnetic radiation, intensity and exposure time at different stages of vegetation and photosynthesis, in the development of technology elements for protected ground (patent No. 2601055, published 10.27.2014 Bull. No. 30. MPK А01С1 / 00, А01С1 / 02)
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.An analogue of the proposed solution is the study of supplementary lighting of salad mustard in the phase of technical maturity of plants with LED lamps with a red and blue polydisperse spectrum (Zelenkov V.N., Kosobryukhov A.A., Lapin A.A., Latushkin V.V. Productivity and antioxidant activity of lettuce mustard under irradiation with red and blue light in a closed system of a phytotron of the synergotron ISR-1.1 class / Life cycle and plant ecology: regulation and management of the habitat in agrobiotechnological systems. Collection of scientific papers. Issue 1 / Edited by Prof. VN Zelenkov - M .: Technosphere, 2018 - S. 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. However, this analogue considers the light source in the red region of the LED lamp as a polydisperse photon source of a wide red region of the controlled lamp of the synergotron model 1.01 (developed by the ANO Institute for Development Strategies, Moscow) and provides a technical solution to the intensification of plant growth in lettuce crops only in the phase technical maturity.
Известно, что влияние света на этапе прорастания семян мало связано с интенсивностью фотосинтеза, т.к. фотосинтетический аппарат – листья растений, еще не сформированы. It is known that the effect of light at the stage of seed germination has little to do with the intensity of photosynthesis, because photosynthetic apparatus - plant leaves, not yet formed.
Известно техническое решение, в котором растения картофеля (Solanum tuberosum L.) сорта Жуковский ранний выращивали методом аэропоники в двух камерах фитотрона с преимущественным облучением растений светодиодами синего (λmax = 470 нм, СД СС) или красного света (λmax = 660 нм, СД КС) в области ФАР. В одной камере доля синего света при общей интенсивности облучения ФАР 400±28 мкМоль/ м2 с, составляла 293,6 мкМоль/ м2 с, в другой доля красного света — 262,0 мкМоль / м2 с (Ю.Ц.Мартиросян, Л.Ю.Мартиросян, А.А. Кособрюхов. Динамика фотосинтетических процессов в условиях переменного спектрального облучения растений. Сельскохозяйственная биология, 2019, том 54, №5, с.130-139). A technical solution is known in which potato plants ( Solanum tuberosum L.) variety Zhukovsky early were grown by the aeroponics method in two phytotron chambers with predominantly irradiation of plants with blue LEDs (λmax = 470 nm, LED SS) or red light (λmax = 660 nm, LED KS ) in the field of PAR. In the same cell share of blue light irradiation at a total intensity of PAR 400 ± 28 mmol / m 2, was 293.6 micromol / m 2 s, in another proportion of red light - 262.0 mmol / m 2 (Yu.Ts.Martirosyan , L.Yu. Martirosyan, AA Kosobryukhov. Dynamics of photosynthetic processes in conditions of variable spectral irradiation of plants. Agricultural biology, 2019, volume 54, No. 5, pp . 130-139).
Используя разные интенсивности освещения, с преобладанием в спектрах синей или красной составляющей светового потока авторы решали задачи понимания механизма приспособления растений в естественных условиях произрастания и о возможностях использования светодиодных источников различного спектрального состава для светокультуры с учетом времени действия синей или красной составляющей спектра облучения. Полученные авторами данные можно применить только для картофеля в условиях фитотронов при использовании только полихромного освещения. Вопрос об использовании данного подхода с реализацией конкретного способа искусственного освещения, например для белковой сельскохозяйственной культуры сои, остается открытым.Using different illumination intensities, with a predominance of the blue or red component of the light flux in the spectra, the authors solved the problems of understanding the mechanism of adaptation of plants in natural growing conditions and the possibilities of using LED sources of different spectral composition for photoculture, taking into account the time of action of the blue or red component of the irradiation spectrum. The data obtained by the authors can only be applied to potatoes under phytotron conditions using only polychrome lighting. The question of using this approach with the implementation of a specific method of artificial lighting, for example, for a protein agricultural crop of soybeans, remains open.
Известно, что при досвечивании горчицы салатной в фазе технической зрелости растений светодиодными светильниками с красным и синим полидисперсным спектром можно управлять продуктивностью растений и параметрами антиоксидантной активностью ее зеленой массы (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.It is known that when supplementary lighting of salad mustard in the phase of technical maturity of plants with LED lamps with a red and blue polydisperse spectrum, it is possible to control the productivity of plants and the parameters of the antioxidant activity of its green mass (Zelenkov V.N., Kosobryukhov A.A., Lapin A.A., Latushkin V.V. / Productivity and antioxidant activity of lettuce mustard under irradiation with red and blue light in a closed system of a phytotron of the synergotron ISR-1.1 class. // Life cycle and plant ecology: regulation and management of the habitat in agrobiotechnological systems. Collection of scientific papers. Issue 1 / edited by Prof. V. N. Zelenkov - M .: Technosphere, 2018 - P.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 полихроматический источник фотонов широкой области красного излучения и дает решение вопросов интенсификации роста растений салатной культуры в фазе технической зрелости салата. However, this analogue considers the light source in the red region of the LED lamp radiation as a polychromatic source of photons of a wide region of red radiation and provides a solution to the issues of intensifying the growth of lettuce crops in the phase of technical maturity of the lettuce.
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).Close to the proposed solution is a study at the All-Russian Research Institute of medicinal and aromatic plants when considering the light factor when germinating seeds of medicinal plants with a long dormant period, which reduces the effectiveness of their use in medicinal plant growing due to low germination, both laboratory and field. The authors of the work use the full spectra of emitters of red and blue light when germinating seeds of nightshade and belladonna (N.Yu. Svistunova, P.S. Savin. Influence of various conditions on the germination of seeds of some medicinal plants after long-term storage / Ideas of N. I. Vavilov in modern world: abstracts of reports in the IV Vavilov international conference. -Saint Petersburg, November 20-24, 2017 St. Petersburg: VIR, 2017, p. 149).
В известном способе авторы применяют спектры синего и красного освещения широкого диапазона и высокой энергетической составляющей 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 для других сельскохозяйственных культур. Это не позволяет применить приведенные данные авторов, например, для сельскохозяйственной культуры сои при проращивании семян.In the known method, the authors use the spectra of blue and red illumination of a wide range and a high energy component of the generated photon beams. The variant with red illumination of seeds during germination turned out to be the most effective for the implementation of germination of seeds of medicinal plants belladonna and nightshade. However, the authors do not indicate the intensity of illumination and the exact wavelengths of red and blue light, which is essential for the practical implementation of the method in germination technologies for other crops. This does not allow the authors' data to be applied, for example, to a soybean crop when germinating seeds.
Наиболее близким к предлагаемому решению является патент Японии (JP 3198211 U, 18.06.2015). Авторы работы-прототипа используют полные спектры 3-х светодиодных излучателей в определенной комбинации красного, синего и зеленого света при определенных соотношениях диапазона интенсивности красный/зеленый и красный/синий, что не позволяет выявить оптимум для моноспектрального излучения для конкретной культуры сои при ее проращивании.The closest to the proposed solution is the Japanese patent (JP 3198211 U, 18.06.2015). The authors of the prototype work use the full spectra of 3 LED emitters in a certain combination of red, blue and green light at certain ratios of the red / green and red / blue intensity range, which does not allow identifying the optimum for monospectral radiation for a particular soybean crop during its germination.
Технический результат - расширение возможностей использования светодиодного освещения в варианте монохроматического спектра зеленого света низкой интенсивности для повышения всхожести семян сои, продуктивности ростков при 7-суточном проращивании. The technical result is to expand the possibilities of using LED lighting in the version of the monochromatic spectrum of low-intensity green light to increase the germination of soybean seeds, the productivity of sprouts during 7-day germination.
Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что в отличие от прототипа, семена сои проращивают в течение 7 суток в стандартных условиях при комнатной температуре и увлажнении семян с применением в качестве источника света монохроматического непрерывного освещения светодиодами зеленого света с длиной волны 525 нм при генерации фотонов низкой интенсивности 1,44 мкмоль/м2с на уровне подложки с семенами. The technical solution of the claimed object is that, unlike the prototype, soybean seeds are germinated for 7 days under standard conditions at room temperature and moistening the seeds using monochromatic continuous illumination with green LEDs with a wavelength of 525 nm as a light source when generating photons low intensity of 1.44 mol / m 2 s at substrate level with the seed.
Способ осуществляют следующим образом:The method is carried out as follows:
Исследования проводили с использованием экспериментального образца агробиотехносистемы - синерготрона с цифровым программным управлением основными параметрами среды (модель 1.01. конструкции АНО «Институт стратегий развития», Москва). В качестве объекта исследований взят представитель зернобобовых культур – соя, сорт Алена (селекция ВНИИ сои, г. Благовещенск).The studies were carried out using an experimental sample of an agrobiotechnological system - a synergotron with digital programmed control of the main parameters of the environment (model 1.01, designed by ANO Institute for Development Strategies, Moscow). As an object of research, a representative of leguminous crops was taken - soy, the Alena variety (selection of the All-Russian Soybean Research Institute, Blagoveshchensk).
Проращивание семян сои 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 50 шт, повторность трехкратная. Полив проводили дистиллированной водой по мере подсыхания подложки. В качестве контроля использовали 2 варианта:Germination of soybean seeds was carried out in accordance with GOST 12038-84 with changes, namely: instead of filter paper, a substrate of mineral wool in the form of plates 20 * 20 cm (400 cm 2 ) was used. The number of seeds is 50 pieces, threefold repetition. Watering was carried out with distilled water as the substrate dries up. 2 options were used as a control:
- контроль 1 – проращивание в темноте,- control 1 - germination in the dark,
- контроль 2 – проращивание под светодиодной полихроматической фитолампой с полихроматическим излучением фотонов и рекомендуемой для выращивания растений.- control 2 - germination under a LED polychromatic phytolamp with polychromatic photon emission and recommended for growing plants.
Проращивание семян сои в темноте в соответствии с ГОСТ 12038-84, а также 3 опытных 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 6,53 мкМоль / м2 с, 1,44 мкМоль / м2 с и 2,36 мкМоль / м2 с, соответственно и контрольный вариант 2 под освещением полихроматического светодиодного источника- выпускаемой промышленностью фитолампы.Germination of soybean seeds in the dark in accordance with GOST 12038-84, as well as 3 experimental options with monochromatic low-energy LED illumination of blue (SD SS), green (SD ZS) and red (SD KS) light with wavelengths of 440 nm, 525 nm and 660 nm and an intensity of 6.53 μM / m 2 s, 1.44 μM / m 2 s and 2.36 μM / m 2 s, respectively, and control option 2 under the illumination of a polychromatic LED source - a phytolamp produced by the industry.
На 7-е сутки определяли всхожесть семян в контрольных и опытных вариантах, измеряли высоту, продуктивность проростков в 3-х повторностях. Определяли среднее арифметическое всхожести и измерение высоты и сырой биомассы ростков. On the 7th day, the germination of seeds in the control and experimental variants was determined, the height and productivity of seedlings were measured in 3 replicates. The arithmetic mean of germination and measurement of the height and wet biomass of the shoots were determined.
Результаты испытаний реализации способа приведены в таблицах 1 и 2.The test results of the implementation of the method are shown in tables 1 and 2.
Таблица 1. Всхожесть (7-е сутки) семян сои (сорт Алена)Table 1. Germination (7th day) of soybean seeds (Alena variety)
Применение предложенного способа, с использованием светодиодных источников синего (СД СС), зеленого (СД ЗС) и красного (СД КС) света с длинами волн 440 нм, 525 нм и 660 нм с низкой интенсивностью при проращивании семян 7 суток при непрерывном освещении ведет к снижению всхожести относительно проращиванию в темноте на 23,1 %, 1,2 % и 7,7 %, соответственно. Проращивание семян сои по предложенному способу в сравнении с проращиванием под освещением полихроматической фитолампы повышает всхожесть семян сои на 66,7 %, 105,6 % и 100,0 %, соответственно (табл.1). Application of the proposed method, using LED sources of blue (SD SS), green (SD ZS) and red (SD KS) light with wavelengths of 440 nm, 525 nm and 660 nm with low intensity when germinating seeds for 7 days under continuous illumination leads to a decrease in germination relative to germination in the dark by 23.1%, 1.2% and 7.7%, respectively. Germination of soybean seeds according to the proposed method in comparison with germination under the illumination of a polychromatic phytolamp increases the germination of soybean seeds by 66.7%, 105.6% and 100.0%, respectively (Table 1).
Таблица 2. Высота (см) и продуктивность ростков (масса ростков, г) на 7-е сутки проращивания семян сои (сорт Алена) Table 2. Height (cm) and productivity of shoots (weight of shoots, g) on the 7th day of germination of soybean seeds (Alena variety)
6,52 мкМоль/м2 с Germination of seeds under constant illumination of SD SS 440 nm,
6.52 mol / m 2 s
1,44 мкМоль/м2 с Germination of seeds under constant illumination of SD ЗС 525 nm,
1.44 mol / m 2 s
2,36 мкМоль/м2 с Germination of seeds under constant illumination of CD KS 660 nm,
2.36 mol / m 2 s
В вариантах применения способа СД СС и СД ЗС наблюдается повышение высоты ростков сои на 3,8% и 0,9% в сравнении с контролем 1 и увеличение высоты ростков на 61,8% и 57,4% в сравнении с контролем 2 (фитолампа). При этом, положительный эффект сохраняется для этих вариантов и в случае продуктивности сои по росткам, что проявляется в повышении на 11,3 % и 12,7 % относительно контроля 2. Для варианта СД СС наблюдается незначительное снижение продуктивности (на 1,3%) относительно контроля 1, для варианта СД ЗС нет изменений по продуктивности относительно контроля 1 (табл.2). In the variants of application of the method SD SS and SD ZS, there is an increase in the height of soybean sprouts by 3.8% and 0.9% in comparison with control 1 and an increase in the height of sprouts by 61.8% and 57.4% in comparison with control 2 (phytolamp ). At the same time, the positive effect persists for these variants and in the case of soybean sprout productivity, which is manifested in an increase of 11.3% and 12.7% relative to control 2. For the SD SS variant, a slight decrease in productivity is observed (by 1.3%) relative to control 1, for the variant of the SD ZS there are no changes in productivity relative to control 1 (Table 2).
Только в случае СД КС наблюдается существенное снижение высоты ростков на 32,2% относительно контроля 1 при повышении на 5,9 % относительно применения фитолампы - контроля 2 (табл.2). Однако, в этом варианте освещения СД КС наблюдается снижение продуктивности сои по биомассе ростков относительно контроля 1 и контроля 2 на 18,8% и 8,5%, соответственно.Only in the case of CD KS there is a significant decrease in the height of sprouts by 32.2% relative to control 1 with an increase of 5.9% relative to the use of phytolamp - control 2 (Table 2). However, in this version of the illumination of the SD KS, there is a decrease in the productivity of soybeans in terms of the biomass of sprouts relative to control 1 and control 2 by 18.8% and 8.5%, respectively.
Только вариант использования зеленого монохроматического освещения СД ЗС с низкой интенсивностью в 1,44 мкМоль / м2 реализует возможности максимального положительного влияния на параметры роста, продуктивности и всхожести. Только всхожесть относительно контроля в этом варианте способа имеет снижение показателя на 1,2 %, что находится в переделах погрешности определения. При этом формируется новое качество ростков при получении их биомассы. При действии фотонов запускается механизм синтеза фотосинтетических пигментов хлорофилла и каратиноидов и новый тип автотрофного питания на стадии проращивания.Only the option of using green monochromatic illumination of the LED ZS with a low intensity of 1.44 μM / m 2 realizes the possibilities of the maximum positive effect on the parameters of growth, productivity and germination. Only the germination rate relative to the control in this variant of the method has a decrease in the indicator by 1.2%, which is within the limits of the determination error. At the same time, a new quality of sprouts is formed upon receipt of their biomass. The action of photons triggers the synthesis of photosynthetic pigments of chlorophyll and carotenoids and a new type of autotrophic nutrition at the germination stage.
Это позволяет получать пророщенные семена сои с повышенной биологической активностью относительно контроля - темнового проращивания семян с повышением продуктивности относительно контроля 2 (использования фитоламп).This makes it possible to obtain germinated soybean seeds with increased biological activity relative to the control - dark germination of seeds with an increase in productivity relative to control 2 (using phytolamps).
Таким образом, использование предлагаемого способа с применением низкоэнергетического излучения монохроматического светодиодного светильника СД ЗС (интенсивности излучения 1,44 мкмоль/м2с) позволяет получать пророщенные семена сои в форме первичной микрозелени с содержанием новых фотосинтетических биологически активных компонентов – продуктов первичного фотосинтеза уже на 7 сутки для здорового питания, а также использовать этот подход для получения новых биотипов сои в селекции.Thus, the use of the proposed method with the use of low-energy monochromatic radiation LED lamp DM AP (radiation intensity of 1.44 mol / m 2 s) allows to obtain germinated soybean seeds in the form of primary mikrozeleni with new content photosynthetic active components - primary products of photosynthesis already 7 day for a healthy diet, and use this approach to obtain new biotypes of soybeans in breeding.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020131967A RU2746277C1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Method for activating germination of soybean seeds with led monochromatic lighting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020131967A RU2746277C1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Method for activating germination of soybean seeds with led monochromatic lighting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2746277C1 true RU2746277C1 (en) | 2021-04-12 |
Family
ID=75521087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020131967A RU2746277C1 (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Method for activating germination of soybean seeds with led monochromatic lighting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2746277C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3198211U (en) * | 2015-04-10 | 2015-06-18 | 昭和電工株式会社 | Light source for plant cultivation and light source device for plant cultivation |
| RU2704104C2 (en) * | 2016-06-22 | 2019-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "АТОМСВЕТ - ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ" | Electromagnetic radiation spectrum forming method, agriculture lighting method and agriculture lighting system |
| RU2018126320A (en) * | 2015-12-18 | 2020-01-20 | Томатопью С.Р.Л. | DEVICE FOR GROWING VEGETABLES, MUSHROOMS, DECORATIVE PLANTS AND SIMILAR |
| RU2731078C2 (en) * | 2014-12-23 | 2020-08-28 | Родиа Операсьон | Enhanced plant growth using cationic guars |
-
2020
- 2020-09-28 RU RU2020131967A patent/RU2746277C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731078C2 (en) * | 2014-12-23 | 2020-08-28 | Родиа Операсьон | Enhanced plant growth using cationic guars |
| JP3198211U (en) * | 2015-04-10 | 2015-06-18 | 昭和電工株式会社 | Light source for plant cultivation and light source device for plant cultivation |
| RU2018126320A (en) * | 2015-12-18 | 2020-01-20 | Томатопью С.Р.Л. | DEVICE FOR GROWING VEGETABLES, MUSHROOMS, DECORATIVE PLANTS AND SIMILAR |
| RU2704104C2 (en) * | 2016-06-22 | 2019-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "АТОМСВЕТ - ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ" | Electromagnetic radiation spectrum forming method, agriculture lighting method and agriculture lighting system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Effects of different light sources on the growth of non-heading Chinese cabbage (Brassica campestris L.) | |
| RU2737174C1 (en) | Method for increasing of germinating ability of winter wheat seeds | |
| CN106718183B (en) | Water culture seedling culture light environment and seedling culture method for lettuce vegetables | |
| CN110583389B (en) | Artificial light environment method for plant seedling culture | |
| WO2020199277A1 (en) | Illumination method for facilitating plant growth, plant illumination device and use thereof | |
| RU2734081C1 (en) | Method for activation of germinating wheat seeds | |
| CN111448905A (en) | Light-controlled tomato seedling method and illumination equipment | |
| Kulchin et al. | Plant morphogenesis under different light intensity | |
| KR101386928B1 (en) | Method for growing lettuce using artificial light source and ＣＯ₂in closed-type plant production system | |
| Dănilă et al. | Efficient lighting system for greenhouses | |
| RU2741085C1 (en) | Method of activating rape seed germination | |
| RU2740316C1 (en) | Method to activate lettuce crops seed sprouting | |
| Zhang et al. | Rice yield corresponding to the seedling growth under supplemental green light in mixed light-emitting diodes | |
| RU2746277C1 (en) | Method for activating germination of soybean seeds with led monochromatic lighting | |
| Paradiso et al. | Light use efficiency at different wavelengths in rose plants | |
| Britz | Photoregulation of root: shoot ratio in soybean seedlings | |
| RU2742614C1 (en) | Method for activating germination of seeds of abyssinian nougat with led monochromatic lighting | |
| RU2742535C1 (en) | Method for activating the germination of sugar beet seeds under led monochromatic lighting | |
| Rakutko et al. | Comparative evaluation of tomato transplant growth parameters under led, fluorescent and high-pressure sodium lamps | |
| RU2745449C1 (en) | Method for activating germination of seeds of cereal meadow grass | |
| RU2742611C1 (en) | Method for activating the germination of rapeseed seeds under monospectral illumination | |
| RU2750265C1 (en) | Method for activating sprouting of lettuce culture seeds under monochrome led lighting | |
| RU2746275C1 (en) | Method for activating the germination of sugar beet seeds | |
| RU2746276C1 (en) | Method for activating germination of seeds of cereal meadow grasses under led monochromatic lighting | |
| RU2742954C1 (en) | Method for activating germination of abyssinian nougat seeds |