RU2771962C1 - Method for activating the germination of radish seeds with hydrothermal nanosilicon under led lighting - Google Patents

Method for activating the germination of radish seeds with hydrothermal nanosilicon under led lighting Download PDF

Info

Publication number
RU2771962C1
RU2771962C1 RU2021123762A RU2021123762A RU2771962C1 RU 2771962 C1 RU2771962 C1 RU 2771962C1 RU 2021123762 A RU2021123762 A RU 2021123762A RU 2021123762 A RU2021123762 A RU 2021123762A RU 2771962 C1 RU2771962 C1 RU 2771962C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seeds
germination
hydrothermal
radish
wavelength
Prior art date
Application number
RU2021123762A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Николаевич Зеленков
Вячеслав Васильевич Латушкин
Вадим Владимирович Потапов
Анатолий Андреевич Лапин
Мария Ивановна Иванова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства"
Application granted granted Critical
Publication of RU2771962C1 publication Critical patent/RU2771962C1/en

Links

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to the field of agriculture, in particular to crop production and biophotonics, and can be used in breeding in the selection of promising biotypes of plants responsive to artificial LED lighting. The method involves the treatment of seeds with hydrothermal nanosilicon using LEDs that generate low-intensity photons. Before sowing, radish seeds are pre-soaked for 2 hours in aqueous sol of hydrothermal nanosilicon, 0.005% concentration, followed by sowing on a substrate of mineral wool in the form of 20×20 cm plates at room temperature, 22-23°C, and moistening the seeds with water as the substrate dries. As light sources, monochromatic continuous illumination with LEDs of blue light with a wavelength of 440 nm, or green light with a wavelength of 525 nm, or red light with a wavelength of 660 nm is used when generating low-intensity photons in 6.52 Umol/(m2∙s), 1.44 Umol/(m2∙s) and 2.36 Umol/(m2∙s), respectively, at the level of the substrate with seeds for 6 days’ germination until the primary microgrowth is obtained.
EFFECT: method provides an expansion of the possibilities of using aqueous nanosilicon sols of hydrothermal origin in combination with exposure to a monochromatic spectrum of blue, green and red light regions of low intensities, constantly used in the process of germination of radish seeds with an increase in seed germination, the quality of sprouts in their productivity and the presence of high values of the total antioxidant activity of obtaining germinated seeds and primary microgreens of plants for nutrition and breeding in obtaining new highly productive biotypes of radish.
1 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству и может найти применение в селекции при отборе перспективных генотипов растений отзывчивых на искусственное светодиодное освещение и может найти применение для предпосевной обработки семян редиса для активации проращивания, повышения, всхожести, качества проростков по продуктивности в технологиях получения пророщенных семян и первичной микрозелени для здорового питания.The invention relates to the field of agriculture, in particular to crop production and can be used in breeding when selecting promising plant genotypes responsive to artificial LED lighting and can be used for pre-sowing treatment of radish seeds to activate germination, increase, germination, quality of seedlings in terms of productivity in technologies obtaining germinated seeds and primary microgreens for a healthy diet.

В России введен государственный стандарт определения всхожести семян сельскохозяйственных растений, где рассматривают условия проращивания семян и, как правило, в темноте с учетом факторов температуры и времени для оценки всхожести семян (ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М. Стандартинформ, 2011). Для семян, отзывчивых по проращиванию к свету, рассматривается в стандарте только естественное освещение. In Russia, a state standard has been introduced for determining the germination of seeds of agricultural plants, which considers the conditions for germination of seeds and, as a rule, in the dark, taking into account temperature and time factors to assess the germination of seeds (GOST 12038-84. Seeds of agricultural crops. Methods for determining germination. - M. Standartinform, 2011). For seeds that are responsive to light, only natural light is considered in the standard.

Стандарты для проращивания семян при искусственном освещении на данный момент не существуют. 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.Standards for germinating seeds under artificial light do not currently exist. For each plant, the issues of the influence of artificial lighting in its various components on the spectra of electromagnetic radiation, intensity and time of exposure at different stages of vegetation and photosynthesis are specifically studied in the development of technology elements for protected ground.

Близким по техническому решению к предлагаемому объекту является использование для редиса предпосевной обработки семян гидротермальным нанокремнеземом различных концентраций при проращивании в темноте для активации процесса проращивания (патент РФ №2747294, опубликован 04.05.2021г, Бюл.№13). В данном способе показана эффективность использования гидротермального нанокремнезема (ГНК) как фактора активации проращивания семян редиса. Однако, в аналоге не учитывается влияние фактора освещения для активации стадии проращивания семян редиса с получением в отличие от темноты первичной микрозелени и пророщенных семян в условиях воздействия фотонов светового потока генерированного светодиодным излучателем. Close in technical solution to the proposed object is the use of presowing treatment of seeds with hydrothermal nanosilica of various concentrations for radish during germination in the dark to activate the germination process (RF patent No. 2747294, published 04.05.2021, Bull. No. 13). This method shows the effectiveness of the use of hydrothermal nanosilica (HSC) as an activation factor for the germination of radish seeds. However, the analogue does not take into account the influence of the lighting factor for activating the stage of radish seed germination with obtaining, in contrast to darkness, primary microgreens and germinated seeds under the influence of photons of the light flux generated by the LED emitter.

В исследованиях многих авторов отмечается генетическая специфичность генома разных растений на спектры искусственного освещения и интенсивности пучков фотонов при фотосинтезе сформированного аппарата листьев растений, не говоря о первой стадии проращивания до начала истинного фотосинтеза, где воздействие активационного фактора наночастиц при одновременном воздействии фотонов разной интенсивности малоизученно.In the studies of many authors, the genetic specificity of the genome of different plants on the spectra of artificial illumination and the intensity of photon beams during photosynthesis of the formed apparatus of plant leaves is noted, not to mention the first stage of germination before the start of true photosynthesis, where the effect of the activation factor of nanoparticles with simultaneous exposure to photons of different intensities is poorly understood.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому объекту является решение, изложенное в изобретении по патенту РФ № 2746275 (опубликован 12.04.2021, Бюл. №11), в котором приведен способ активации проращивания семян применительно к сельскохозяйственной корнеплодной культуре сахарной свеклы с использованием обработки семян путем замачивания ГНК концентрации 0,001 % при постоянном 10-суточном светодиодном освещении в режиме генерации низкоинтенсивных пучков монохроматических фотонов от светодиодных светильников синего света (СД СС) длиной волны 440 нм с интенсивностью 6,52 мкмоль/(м2⋅с), зеленого света (СД ЗС) длиной волны 525 нм с интенсивностью 1,44 мкмоль/(м2⋅с). Воздействие этих и других концентраций ГНК на семена редиса при проращивании при таком низкоинтенсивном монохроматическом освещении светодиодными излучателями на практике не известно. The closest technical solution to the proposed object is the solution set forth in the invention according to the patent of the Russian Federation No. 2746275 (published on April 12, 2021, Bull. No. 11), which shows a method for activating seed germination in relation to the agricultural root crop of sugar beet using seed treatment by soaking GNK concentration of 0.001% with constant 10-day LED illumination in the mode of generating low-intensity beams of monochromatic photons from LED lamps of blue light (LED SS) with a wavelength of 440 nm with an intensity of 6.52 μmol / (m 2 ⋅ s), green light (LED GS ) with a wavelength of 525 nm with an intensity of 1.44 μmol / (m 2 s). The impact of these and other concentrations of HNA on radish seeds during germination under such low-intensity monochromatic illumination by LED emitters is not known in practice.

Более близких прототипов по техническим решениям по влиянию других режимов потока фотонов, генерируемых светодиодными излучателями с существенно меньшими показателями интенсивности на семена редиса, начиная с первичной фазы развития растений, отсутствуют.There are no closer prototypes in terms of technical solutions for the effect of other modes of photon flux generated by LED emitters with significantly lower intensity indicators on radish seeds, starting from the primary phase of plant development.

Технический результат – расширение возможностей использования водных золей нанокремнезема гидротермального происхождения в сочетании с воздействием монохроматическим спектром областей синего, зеленого и красного света низких интенсивностей, применяемых постоянно в процессе проращивания семян редиса после их обработки замачиванием в растворе нанокремнезема определенной концентрации для повышения, всхожести семян, качества ростков по их продуктивности и наличию высоких значений суммарной антиоксидантной активности с реализацией технологий получения проросших семян и первичной микрозелени растений для питания, для селекции при получении новых высокопродуктивных биотипов редиса. EFFECT : expanding the possibilities of using hydrothermal nanosilica aqueous sols in combination with exposure to a monochromatic spectrum of low-intensity blue, green and red light areas used constantly in the process of germination of radish seeds after their treatment by soaking in a nanosilica solution of a certain concentration to increase seed germination, quality sprouts in terms of their productivity and the presence of high values of total antioxidant activity with the implementation of technologies for obtaining germinated seeds and primary plant microgreens for nutrition, for breeding when obtaining new highly productive radish biotypes.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что способ включает обработку семян гидротермальным нанокремнеземом с использованием светодиодов, генерирующих фотоны низкой интенсивности. Перед посевом семена редиса предварительно замачивают на 2 часа в водном золе гидротермального нанокремнезема концентрации 0,005% с последующим посевом на подложку из минеральной ваты в виде пластин 20х20 см при комнатной температуре 22-23°С и увлажнении семян водой по мере подсыхания подложки с применением в качестве источников света монохроматического непрерывного освещения светодиодов синего света длиной волны 440 нм, или зеленого света длиной волны 525 нм, или красного света длиной волны 660 нм при генерации фотонов низкой интенсивности в 6,52 мкмоль/(м2⋅с), 1,44 мкмоль/ (м2⋅с) и 2,36 мкмоль/ (м2⋅с), соответственно, на уровне подложки с семенами в течение 6 суток проращивания до получения первичной микрозелени. The technical solution of the claimed object lies in the fact that the method includes the treatment of seeds with hydrothermal nanosilica using LEDs that generate low-intensity photons. Before sowing, radish seeds are pre-soaked for 2 hours in an aqueous ash of hydrothermal nanosilica with a concentration of 0.005%, followed by sowing on a mineral wool substrate in the form of 20x20 cm plates at room temperature 22-23 ° C and moistening the seeds with water as the substrate dries out using as light sources monochromatic continuous illumination LED blue light 440 nm, or green light 525 nm, or red light 660 nm with low intensity photon generation of 6.52 µmol/(m 2 ⋅s), 1.44 µmol / (m 2 ⋅s) and 2.36 µmol/ (m 2 ⋅s), respectively, at the level of the substrate with seeds for 6 days of germination to obtain primary microgreens.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

В способе используют водный золь гидротермального нанокремнезема (ГНК), который получают из природных гидротермальных растворов Мутновского месторождения Камчатки (производство ООО «Наносилика»). В испытаниях использовали исходный водный золь ГНК с концентрацией по кремнезему 2,5%, Для обработки семян исходный золь ГНК разводили дистиллированной водой до рабочей концентрации 0,005% по кремнезему Гидротермальный нанокремнезем обладает высокой биохимической активностью, высокой скоростью проникновения в семена растений, высокой сорбционной емкостью за счет размеров частиц кремнезема и их площади поверхности до 500 см2/г. В приготовленном рабочем растворе гидротермального кремнезема отсутствуют токсические вещества, что придает предлагаемому решению более высокую экологичность и биодоступность для семян, в частности, к эндосперму и позволяет интенсифицировать процесс проращивания семян не только в темноте для решения различных биотехнологических и селекционных задач. The method uses an aqueous sol of hydrothermal nanosilica (HNK), which is obtained from natural hydrothermal solutions of the Mutnovsky deposit of Kamchatka (manufactured by Nanosilika LLC). In the tests, the initial HNK aqueous sol with a silica concentration of 2.5% was used. For seed treatment, the initial HNK sol was diluted with distilled water to a working concentration of 0.005% silica. Hydrothermal nanosilica has a high biochemical activity, a high rate of penetration into plant seeds, and a high sorption capacity for counting the size of silica particles and their surface area up to 500 cm 2 /g. There are no toxic substances in the prepared working solution of hydrothermal silica, which gives the proposed solution a higher environmental friendliness and bioavailability for seeds, in particular, for endosperm and allows intensifying the process of seed germination not only in the dark to solve various biotechnological and breeding problems.

Параметры размеров наночастиц преимущественно диапазона 10-20 нм достигаются возможностями ультрафильтрационного оборудования и технологиями проведения поликонденсации ортокремневой кислоты гидротермальных растворов Мутновского месторождения. Это позволяет обеспечить качественную обработку семян растений.The size parameters of nanoparticles, predominantly in the range of 10-20 nm, are achieved by the capabilities of ultrafiltration equipment and technologies for the polycondensation of orthosilicic acid in hydrothermal solutions of the Mutnovsky deposit. This allows you to ensure high-quality processing of plant seeds.

В качестве объекта исследований-проверки способа взят редис сорта Юбилейный (ООО «Агрофирма Поиск», д.Верея, Раменский район, Московская обл.).As an object of research and verification of the method, radish of the Yubileiny variety was taken (Agrofirm Poisk LLC, Vereya village, Ramensky district, Moscow region).

Проращивание семян редиса 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 по 100 шт. на каждый вариант, повторность трехкратная. Полив проводили дистиллированной водой по мере подсыхания подложки. Проращивание проводили при температуре 22-23°С. В качестве контроля использовали проращивание семян пшеницы 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 в течение 6 суток с использованием монохроматического спектра светового излучения с низкой интенсивностью фотонов. Для этого использовали разные варианты светодиодных источников: синего света (СД СС) длиной волны 440 нс, зеленого света (СД ЗС) длиной волны 525 нм и красного света (СС КС) длиной волны 660 нм в режиме интенсивности генерируемого потока фотонов в 6,52 мкмоль м-2 с-1, 1,44 мкмоль м-2 с-1 и 2,36 мкмоль м-2 с-1, соответственно, на уровне подложки с семенами в течение 6 суток проращивания. Germination of radish seeds was carried out according to GOST 12038-84 with changes, namely: instead of filter paper, a mineral wool substrate in the form of plates 20*20 cm (400 cm 2 ) was used. The number of seeds per 100 pcs. for each option, repeat three times. Irrigation was carried out with distilled water as the substrate dried. Germination was carried out at a temperature of 22-23°C. Germination of wheat seeds in the dark in accordance with GOST 12038-84 was used as a control, which were previously kept in distilled water for 2 hours before sowing, and in experimental variants, germination was carried out for 6 days using a monochromatic spectrum of light radiation with low photon intensity. For this, different versions of LED sources were used: blue light (LED SS) with a wavelength of 440 ns, green light (LED GS) with a wavelength of 525 nm, and red light (SS KS) with a wavelength of 660 nm in the mode of intensity of the generated photon flux of 6.52 µmol m -2 s -1 , 1.44 µmol m -2 s -1 and 2.36 µmol m -2 s -1 , respectively, at the level of the substrate with seeds during 6 days of germination.

Определяли всхожесть в опытном и контрольном вариантах и измеряли высоту ростков, их массу в 3-х повторностях. Определяли среднее арифметическое по всхожести и измеренным метрическим показателям высоты и массы 100 образцов проростков. Germination was determined in the experimental and control variants and the height of the sprouts and their weight were measured in 3 repetitions. The arithmetic mean was determined by germination and measured metric indicators of height and weight of 100 seedling samples.

Для проверки биологической активности определяли суммарную антиоксидантную активность (САОА) ростков. САОА определяли кулонометрическим методом (в пересчете на г рутина на 100 г сухого образца (с.о.) в соответствии с МВИ-01-00669068-13 (Зеленков В.Н., Лапин А.А. Суммарная антиоксидантная активность. Методика выполнения измерений на кулонометрическом анализаторе. ВНИИ овощеводства. Верея Московской обл., 2013, 19с). Сушку ростков редиса проводили в тени при комнатной температуре в течении 14 суток. Данная методика позволяет говорить не только об антиоксидантной активности, но и об антирадикальной активности, поскольку в основе метода положен методический подход генерации радикалов брома с последующим титрованием (с использованием кулонометрии) их растворов водными экстрактами ростков разных вариантов проверки предлагаемого способа. To test the biological activity, the total antioxidant activity (CAOA) of the sprouts was determined. SAOA was determined by the coulometric method (in terms of rutin per 100 g of dry sample (d.d.) in accordance with MVI-01-00669068-13 (Zelenkov V.N., Lapin A.A. Total antioxidant activity. Measurement procedure on a coulometric analyzer. All-Russian Research Institute of Vegetable Growing. Vereya, Moscow region, 2013, 19c. Radish sprouts were dried in the shade at room temperature for 14 days. This method allows us to speak not only about antioxidant activity, but also about antiradical activity, since it is based on The method is based on the methodical approach of generation of bromine radicals with subsequent titration (using coulometry) of their solutions with aqueous extracts of germs of different variants of verification of the proposed method.

Результаты испытаний реализации способа по параметрам проращивания семян приведены в таблице 1-3.The results of testing the implementation of the method on the parameters of seed germination are shown in table 1-3.

Таблица 1. Всхожесть (6-е сутки, %) семян редиса сорт Юбилейный для вариантов контроля и в предлагаемом способе Table 1. Germination (day 6, %) of seeds of radish cultivar Yubileiny for control options and in the proposed method

Вариант опытаExperience variant Всхожесть, %Germination, % Изменение всхожести по отношению к контролю, %Change in germination in relation to control, % Проращивание семян в темноте - контрольGermination of seeds in the dark - control 9595 -- Обработка семян водным раствором 0,005% ГНК при освещении
СД СС (440 нм) и интенсивности
6,52 мкмоль м-2 с-1
Seed treatment with an aqueous solution of 0.005% HNK under illumination
LED SS (440 nm) and intensity
6.52 µmol m -2 s -1
9595 00
Обработка семян водным раствором 0,005% ГНК при освещении
СД ЗС (525 нм) и интенсивности светового потока 1,44 мкмоль м-2 с-1
Seed treatment with an aqueous solution of 0.005% HNK under illumination
LED AP (525 nm) and luminous flux intensity 1.44 µmol m -2 s -1
9797 +2,1+2.1
Обработка семян водным раствором 0,005% ГНК при освещении
СД КС (660 нм) и интенсивности
2,36 мкмоль м-2 с-1
Seed treatment with an aqueous solution of 0.005% HNK under illumination
SD COP (660 nm) and intensity
2.36 µmol m -2 s -1
9797 +2,1+2.1

Таблица 2. Показатели качества ростков редиса сорт Юбилейный при проращивании для вариантов контроля и предлагаемого способа Table 2. Quality indicators of radish sprouts variety Yubileiny during germination for control options and the proposed method

Вариант опытаExperience variant Высота ростков, смSprouts height, cm Изменение высоты ростков относительно контроля, %Change in the height of sprouts relative to control, % Средняя масса 100 ростков, гAverage weight of 100 sprouts, g Изменение массы 100 ростков относительно контроля, %Change in weight of 100 sprouts relative to control, % Проращивание семян в темноте - контрольGermination of seeds in the dark - control 9,39.3 -- 12,5012.50 -- Обработка семян водным раствором 0,005% ГНК при освещении
СД СС (440 нм) и интенсивности
6,52 мкмоль м-2 с-1
Seed treatment with an aqueous solution of 0.005% HNK under illumination
LED SS (440 nm) and intensity
6.52 µmol m -2 s -1
8,88.8 -5,4-5.4 14,8814.88 +19,0+19.0
Обработка семян водным раствором 0,005% ГНК при освещении
СД ЗС (525 нм) и интенсивности
1,44 мкмоль м-2 с-1
Seed treatment with an aqueous solution of 0.005% HNK under illumination
SD AP (525 nm) and intensity
1.44 µmol m -2 s -1
9,29.2 -1,1-1.1 14,4914.49 +15,9+15.9
Обработка семян водным раствором 0,005% ГНК при освещении
СД КС (660 нм) и интенсивности
2,36 мкмоль м-2 с-1
Seed treatment with an aqueous solution of 0.005% HNK under illumination
SD COP (660 nm) and intensity
2.36 µmol m -2 s -1
7,57.5 -19,4-19.4 13,7113.71 +9,7+9.7

Как видно из таблиц 1 и 2 применение наноразмерного кремнезема положительно сказывается на этапе проращивания семян редиса.As can be seen from tables 1 and 2, the use of nanosized silica has a positive effect on the stage of germination of radish seeds.

Применение ГНК при предпосевной обработке семян увеличивает всхожесть на 2,1% для вариантов использования в облучении семян СД ЗС и СД КС при сохранении показателя всхожести семян относительно контроля для варианта облучения синим светом 440 нм (табл.1).The use of GNK in pre-sowing seed treatment increases germination by 2.1% for options for using SD GS and SD KS in seed irradiation while maintaining the seed germination rate relative to the control for the option of irradiation with blue light 440 nm (Table 1).

Для всех испытанных вариантов наблюдается рост продуктивности при проращивании семян редиса по массе 100 ростков на 9,7 – 19,0% от сочетанного действия гидротермального нанокремнезема и низкоэнергетических фотонов области 440, 525, 660 нм (табл.2).For all tested variants, there is an increase in productivity during the germination of radish seeds by 9.7–19.0% by weight of 100 sprouts from the combined action of hydrothermal nanosilica and low-energy photons in the region of 440, 525, 660 nm (Table 2).

Существенным моментом, как для пророщенных семян, так и для первичной микрозелени и их использования для питания является наличие пигментов первичного фотосинтеза – хлорофилла для опытного варианта предложенного способа по сравнению с контролем. В контроле пророщенные семена представляют собой этиолированные бесцветные ростки, а в опытном варианте проростки имеют зеленый цвет, что характерно для хлорофиллсодержащих растений при активном фотосинтезе.An essential point, both for germinated seeds and for primary microgreens and their use for nutrition, is the presence of primary photosynthesis pigments - chlorophyll for the experimental version of the proposed method compared with the control. In the control, germinated seeds are etiolated colorless sprouts, and in the experimental variant, the sprouts are green, which is typical for chlorophyll-containing plants with active photosynthesis.

Применение предлагаемого способа для редиса позволяет получить проросшие семена с увеличением продуктивности по росткам (масса 100 ростков, г) от 10,8% до 22,8% . При этом высота ростков редиса в испытанных вариантах светодиодного освещения монохроматическим светом уменьшается по сравнению с контролем от -1,1% (СД СС) , -5,4% (СД СС) до -19,4% (СД КС), что подтверждает перспективность целенаправленного получения новых биотипов редиса в селекционных работах по поиску высокопродуктивных сортов растений. Application of the proposed method for radishes allows you to get germinated seeds with an increase in productivity by sprouts (weight 100 sprouts, g) from 10.8% to 22.8%. At the same time, the height of radish sprouts in the tested variants of LED illumination with monochromatic light decreases from -1.1% (SD SS), -5.4% (SD SS) to -19.4% (SD KS), which confirms the prospects of purposeful obtaining of new biotypes of radish in breeding work on the search for highly productive plant varieties.

Таблица 3. Показатели качества ростков редиса сорт Юбилейный по САОА (г рутина на 100 г с.о) при проращивании для вариантов контроля и предлагаемого способа Table 3. Quality indicators of radish sprouts cv. Yubileiny according to CAOA (g rutin per 100 g w.o.) during germination for control options and the proposed method

Вариант опытаExperience variant САОА
в г рутина /100 г с.о
SAOA
in g rutin /100 g s.o.
Изменение САОА по сравнению с контролем, %Change in CAOA compared to control, %
Проращивание семян в темноте - контрольGermination of seeds in the dark - control 17,0317.03 -- Обработка семян водным раствором 0,005% ГНК при освещении СД СС (440 нм) и интенсивности 6,52 мкмоль м-2 с-1 Seed treatment with an aqueous solution of 0.005% HNK under illumination with LED SS (440 nm) and intensity of 6.52 µmol m -2 s -1 17,2317.23 +1,2+1.2 Обработка семян водным раствором 0,005% ГНК при освещении СД ЗС (525 нм) и интенсивности 1,44 мкмоль м-2 с-1 Seed treatment with an aqueous solution of 0.005% HNK under illumination with SD GL (525 nm) and intensity of 1.44 µmol m -2 s -1 17,7217.72 +4,1+4.1 Обработка семян водным раствором 0,005% ГНК при освещении СД КС (660 нм) и интенсивности 2,36 мкмоль м-2 с-1 Seed treatment with an aqueous solution of 0.005% HNK under illumination with SD KS (660 nm) and intensity of 2.36 µmol m -2 s -1 17,8917.89 +5,1+5.1

Как видно из таблицы 3, сочетанное действие наночастиц гидротермального нанокремнезема позволяет менять метаболом ростков в сторону повышения их качества по содержанию метаболитов, ингибирующих радикалы с проявлением антиоксидантной активности, что особенно важно в профилактическом питании с использованием пророщенных семян и микрозелени. As can be seen from Table 3, the combined effect of hydrothermal nanosilica nanoparticles makes it possible to change the metabolome of sprouts in the direction of increasing their quality in terms of the content of metabolites that inhibit radicals with antioxidant activity, which is especially important in preventive nutrition using germinated seeds and microgreens.

Полученные экспериментальные данные позволяют заключить, что нанокремнезем гидротермального происхождения является активатором проращивания семян редиса на этапе проращивания в сочетании с использованием монохроматического освещения синим, зеленым или красным светом низкой интенсивности и может расширить области применения ГНК в технологии получения проростков семян и далее первичной микрозелени для здорового питания, а также в селекционных работах по созданию новых сортов редиса. The obtained experimental data allow us to conclude that nanosilica of hydrothermal origin is an activator of radish seed germination at the germination stage in combination with the use of low-intensity monochromatic illumination with blue, green or red light and can expand the scope of GNK in the technology of obtaining seed sprouts and further primary microgreens for a healthy diet , as well as in breeding work to create new varieties of radish.

Claims (1)

Способ активации проращивания семян редиса гидротермальным нанокремнеземом при светодиодном освещении, включающий обработку семян гидротермальным нанокремнеземом с использованием светодиодов, генерирующих фотоны низкой интенсивности, отличающийся тем, что перед посевом семена редиса предварительно замачивают на 2 часа в водном золе гидротермального нанокремнезема концентрации 0,005% с последующим посевом на подложку из минеральной ваты в виде пластин 20×20 см при комнатной температуре 22-23°С и увлажнении семян водой по мере подсыхания подложки с применением в качестве источников света монохроматического непрерывного освещения светодиодов синего света длиной волны 440 нм, или зеленого света длиной волны 525 нм, или красного света длиной волны 660 нм при генерации фотонов низкой интенсивности в 6,52 мкмоль/(м2⋅с), 1,44 мкмоль/ (м2⋅с) и 2,36 мкмоль/ (м2⋅с), соответственно, на уровне подложки с семенами в течение 6 суток проращивания до получения первичной микрозелени. A method for activating the germination of radish seeds with hydrothermal nanosilica under LED lighting, including seed treatment with hydrothermal nanosilica using LEDs that generate low-intensity photons, characterized in that before sowing, radish seeds are pre-soaked for 2 hours in an aqueous ash of hydrothermal nanosilica with a concentration of 0.005%, followed by sowing on a substrate of mineral wool in the form of plates 20×20 cm at room temperature 22-23°C and wetting the seeds with water as the substrate dries using monochromatic continuous illumination of blue light LEDs with a wavelength of 440 nm, or green light with a wavelength of 525 as light sources nm, or red light with a wavelength of 660 nm when generating low-intensity photons of 6.52 µmol / (m 2 ⋅s), 1.44 µmol / (m 2 ⋅s) and 2.36 µmol / (m 2 ⋅s) , respectively, at the level of the substrate with seeds for 6 days of germination until primary microgreens are obtained.
RU2021123762A 2021-08-10 Method for activating the germination of radish seeds with hydrothermal nanosilicon under led lighting RU2771962C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771962C1 true RU2771962C1 (en) 2022-05-16

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2736336C1 (en) * 2020-07-16 2020-11-16 Автономная некоммерческая организация «Институт социально-экономических стратегий и технологий развития» Method for production of radish microgreen in the closed agrobiotechnological system
RU2740316C1 (en) * 2020-09-29 2021-01-13 Автономная некоммерческая организация «Институт социально-экономических стратегий и технологий развития» Method to activate lettuce crops seed sprouting

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2736336C1 (en) * 2020-07-16 2020-11-16 Автономная некоммерческая организация «Институт социально-экономических стратегий и технологий развития» Method for production of radish microgreen in the closed agrobiotechnological system
RU2740316C1 (en) * 2020-09-29 2021-01-13 Автономная некоммерческая организация «Институт социально-экономических стратегий и технологий развития» Method to activate lettuce crops seed sprouting

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СИНЯВИНА Н.Г. и др. Редис для светокультуры: задачи и перспективы селекции//Овощи России, N3(47), с.35-39. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sipos et al. Horticultural lighting system optimalization: A review
Samuolienė et al. LED irradiance level affects growth and nutritional quality of Brassica microgreens
Kanash et al. Optical criteria for assessment of efficiency and adaptogenic characteristics of biologically active preparations
Choudhary et al. Effect of elevated ultraviolet-B on four tropical soybean cultivars: quantitative and qualitative aspects with special emphasis on gas exchange, chlorophyll fluorescence, biomass and yield
Hu et al. Chlorophyll content and photosystem II efficiency in soybean exposed to supplemental ultraviolet-B radiation
CN107517837A (en) A kind of red blue composite light source cultural methods of LED for improving Pea Sprouts nutritional quality
Samson et al. Nutrient stress of corn plants: early detection and discrimination using a compact multiwavelength fluorescent lidar
Horaczek et al. JIP-test as a tool for early detection of the macronutrients deficiency in Miscanthus plants.
KR20170136097A (en) Method for producing ginseng sprout with increased growth and ginsenoside content using light emitting diode irradiation in plant factory
RU2771962C1 (en) Method for activating the germination of radish seeds with hydrothermal nanosilicon under led lighting
RU2737174C1 (en) Method for increasing of germinating ability of winter wheat seeds
Jang et al. Morphological development and photosynthetic acclimation of Panax ginseng seedlings to irradiation by light-emitting diodes (LEDs)
KR20130124703A (en) Method for growing lettuce using artificial light source and co_2 in closed-type plant production system
Zhang et al. Rice yield corresponding to the seedling growth under supplemental green light in mixed light-emitting diodes.
RU2740316C1 (en) Method to activate lettuce crops seed sprouting
RU2773367C1 (en) Method for activating the germination of table beet seeds with hydrothermal nanosilica under led lighting
RU2741085C1 (en) Method of activating rape seed germination
RU2283561C1 (en) Method for treating of potato planting material
RU2767621C1 (en) Method for activating germination of wheat seeds with germatranol under led lighting
Zhang et al. The Effects of Rain-shelter Cultivation on the Photosynthetic Characteristics and Chlorophyll Fluorescence of Sweet Cherry (Prunus avium L.).
RU2779421C1 (en) Method for activating the germination of beetroot seeds under led lighting
RU2745449C1 (en) Method for activating germination of seeds of cereal meadow grass
JP2009183208A (en) Wheat growth promoting method and wheat mating breeding method
RU2657476C1 (en) Method for stimulating plant growth at their early stages of development by the impact of the extreme frequency electromagnetic field
RU2750265C1 (en) Method for activating sprouting of lettuce culture seeds under monochrome led lighting