Применение ультрафиолета для предпосевной обработкой семян

Современные методы предпосевной обработки семян позволяют обеззараживать семена, повышать урожайность и устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды, стимулировать иммунитет растений. Среди методов электромагнитного воздействия на биообъекты облучение семян ультрафиолетом отличается простотой, энергетическим и экономическим преимуществом и экологической безопасностью. Целью исследований является изучение воздействия ультрафиолетового излучения для предпосевной обработки семян туи и эмпирическое определение эффективной дозы УФ-облучения. Для поддержания необходимой дозы УФ-облучения нами разработана цифровая система управления на микроконтроллере ATMEGA128A (ATMEL). Рабочая площадь УФ-матрицы 12 × 12, состоящей из 200 УФ-светодиодов, составила 144 см². Расстояние от УФ-светодиодов до облучаемых семян составляет около 2 см. Контроль дозы УФ-излучения матрицы осуществляется путем контроля падения напряжения на фоторезисторах NSL-19M51. Излучение светодиодов в зоне УФ-А (UV-A) соответствовало 98%. В каждой серии облучалось 100 семян туи западной, повторность опытов – четырехкратная. Исследовались дозы УФ-облучения 2, 3 и 4 кДж/м². В качестве контроля использовались семена туи западной без УФ-облучения. Эмпирически определена эффективная доза УФ-облучения семян. Установленная доза УФ-облучения 2 кДж/м² способна повысить энергию прорастания семян на 12,8% по сравнению с контролем. Статистическая обработка эмпирических данных показала удовлетворительную точность проведенных экспериментов. Показатель точности опыта составил P = 1,76% 0,65%, для контроля (без УФ-облучения) – P = 1,33 0,47%.

1. Старцева А.В., Акманаев Э.Д. Урожайность озимой тритикале сорта Цекад 90 при использовании биопрепаратов в Среднем Предуралье // Агротехнологии XXI века: стратегия развития, технологии и инновации: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной десятилетию науки и технологий в Российской Федерации. Пермь, 2023. С. 29-33. EDN: SCDDXX

2. Русских Ю.В. Урожайность зерна яровой пшеницы Йолдыз при предпосевной обработке семян хелатными микроудобрениями // Научные труды студентов Ижевской ГСХА: Сборник статей. Ижевск, 2023. Т. 1. С. 99-103. EDN: ROCAKI

3. Серебренникова Ю.О. Влияние совместного применения гербицидов и биопрепаратов на продуктивность среднеспелых сортов сои // Агропромышленный комплекс: проблемы и перспективы развития: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Благовещенск, 2023. Т. 1. С. 127-132. EDN: LMGWGE

4. Singh B.N., Kapoor C.P., Choudhari R.S. Growth studies in relation to ultraviolet radiation. Botanical Gazette. 1936;97(3):649-665. http://www.jstor.org/stable/2471714.

5. Колесникова В.Г., Меньшикова Л.Н. Предпосевная обработка семян овса Яков биопрепаратами // Инновационные решения стратегических задач агропромышленного комплекса: Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Удмуртского ГАУ. Ижевск: Удмуртский государственный аграрный университет, 2023. Т. 1. С. 71-75. EDN: OEPDSC

6. Верховцева Н.В., Кубарев Е.Н., Балашов Г.Р., Роберт А.Э. Влияние предпосевной обработки семян яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) органическими кислотами природного происхождения в разреженной среде на рост и развитие растений // Агрохимия. 2023. № 4. C. 51-61. https://doi.org/10.31857/S0002188123040142

7. Игнатенко А.А., Батова Ю.В., Холопцева Е.С., Казнина Н.М. Влияние предпосевной обработки семян салициловой кислотой на рост и фотосинтетический аппарат ячменя при разном содержании цинка в субстрате // Физиология растений. 2023. Т. 70, № 3. С. 251-258. https://doi.org/10.31857/S001533032370001X

8. Кондратьева Н.П., Шогенов Ю.Х., Зиганшин Б.Г., Ахатов Р.З. Использование цифровых технологий для эффективного управления электротехнологическими облучательными установками // Техника и оборудование для села. 2022. № 4 (298). С. 40-43. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2022-4-40-43

9. Björn L.O., Janet F. Proceeding of the International Workshop on the «Effects ultraviolet radiation on Plant’», organized by Association Internationale de Photobiologie and Indian Photobiology Society 1-5 November, 1982 Delhi, India. Physiology Plantarum. 1983;58:349-450.

10. Разживин В.В., Потапова Г.Н. Влияние системных фунгицидов на полевую всхожесть и перезимовку растений озимой ржи сорта Янтарная // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2023. № 12 (230). С. 15-20. https://doi.org/10.53083/1996-4277-2023-230-12-15-20

11. Sisson W.B. Photosynthesis, Growth and ultraviolet Irradiance Absorbance of Cucurbita pepo L. Leaves Exposed to Ultraviolet-B Radiation (280-315 nm). Plant Physiol. 1981;67(1):120-124. https://doi.org/10.1104/pp.67.1.120

12. Teramura A.H. Effects of ultraviolet-B irradiances on soybean. I. Importance of photosynthetically active radiation in evaluating ultraviolet-B irradiance effect on soybean and wheat growth. Physiol. Plant. 1980;48:333-339. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1980.tb03264.x

13. Острошенко В.Ю., Острошенко Л.Ю. Влияние стимуляторов на всхожесть семян и рост сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2023. № 4 (394). С. 93-104. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-93-104

14. Рябова Т.Н., Ястребова А.В., Коконов С.И., Мильчакова А.В. Кормовая продуктивность люпина узколистного в зависимости от предпосевной обработки семян и нормы высева // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2023. № 3 (75). С. 4-9. https://doi.org/10.48012/1817-5457_2023_3_4-9

15. Украинцев В.С., Корепанов Д.А., Кондратьева Н.П., Бывальцев А.В. Влияние ультрафиолетового облучения на повышение посевных качеств семян хвойных пород // Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле». 2011. № 1. С. 132-137. EDN: NDXRUD

16. Исупов А.Н., Киселев М.М., Крылов О.Н. Влияние предпосевной лазерной обработки семян на урожайность озимой ржи // Актуальные вопросы агрономии: Материалы Национальной научно-практической конференции, посвященной 70-летию доктора сельскохозяйственных наук, почетного работника высшего профессионального образования, заслуженного деятеля науки Удмуртской Республики профессора Ильдуса Шамилевича Фатыхова. Ижевск, 2023. С. 152-155. EDN: NKHTGH

17. Ренёв Е.А., Громов О.В. Влияние магнитного поля при предпосевной обработке семян на урожайность ярового ячменя в Среднем Предуралье // Вековое растениеводство: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры растениеводства. Пермь, 2023. С. 138-144. EDN: MBBKON

18. Бахчевников О.Н., Брагинец А.В. Применение микроволнового излучения для предпосевной обработки семян (обзор) // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2023. № 3 (71). С. 509-526. EDN: XGJUCG

19. Башарина О.В., Артюхов В.Г., Савостина И.Е. Влияние УФ-света на синтез некоторых белков лимфоцитами // Иммунология. 2009. Т. 30, № 3. С. 152-153. EDN: KUYSMF

20. Кондратьева Н.П., Корепанов Д.А., Бывальцев А.В., Перевозчиков Е.А. Ультрафиолетовое облучение семян туи западной и ели колючей // Известия Международной академии аграрного образования. 2011. № 12. С. 13-15. EDN: OBTJMT

21. Рыбкина С.В., Беляков М.В. Применение оптического излучения для стимулирования прорастания семян ели европейской // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2007. № 4. С. 14-19. EDN: IISSWZ

22. Кентбаева Б.А., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Кентбаев Е.Ж. Грунтовая всхожесть семян некоторых представителей рода CRATAEGUS L // Вестник Нижегородского государственного агротехнологического университета. 2023. № 4 (40). С. 45-51. EDN: XBMQYF

23. Kondrateva N.P., Akhatov R.Z., Bolshin R.G., Krasnolutskaya M.G., Selunskiy V.V. Digital automation of energy-efficient in vitro irradiation of orchard plum micro cuttings // Light & Engineering. 2023. Т. 31, № 6. С. 57-64. https://doi.org/10.33383/2023-019

24. Кондратьева Н.П., Ахатов Р.З., Большин Р.Г., Краснолуцкая М.Г., Духтанова Н.В., Селунский В.В., Нетёсов С.В. Эффект синергизма для управления посевными качествами семян люцерны изменчивой с элементами нейросети для контроля дозы УФО // АгроЭкоИнфо. 2023. № 5 (59). EDN: OUUCDZ

25. Кондратьева Н.П., Большин Р.Г., Ахатов Р.З., Краснолуцкая М.Г. Компактная энергоэффективная УФ-облучательная установка для семян с настраиваемым светодиодным цифровым драйвером // Реинжиниринг и цифровая трансформация эксплуатации транспортно-технологических машин и робото-технических комплексов: Сборник статей Московской Международной межвузовской научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. М.: Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева, 2023. С. 323-329. EDN: JDBOVP

26. Ovchukova S.A., Kondrateva N.P., Kovalenko O.Y. Energy saving in lighting technologies of agricultural production. Light & Engineering. 2021;29(2):21-25. https://doi.org/10.33383/2020-039