Bновационные технологии при предпосевной обработке семян

Методы и технологические режимы обработки семян. Использование нанотехнологий в предпосевной подготовке. Определение доз опрыскивания вегетирующих растений. Анализ влияния фунгицидов и стимуляторов на генетическую структуру сельскохозяйственных культур.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 10.01.2022
Размер файла 5,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВО Великолукская ГСХА

Инженерный факультет

Кафедра «Автомобили, трактора и сельскохозяйственные машины»

Реферат

на тему «Иновационные технолгии предпосевной обработки семян»

по дисциплине «Современные проблемы науки и производства в агроинженерии»

Выполнил: Захарченко.А.Н

магистрант инженерного факультета

направление подготовки35.04.06 - Агроинженерия

профиль «Технические системы в агробизнесе»

Проверил: к.т.н.доцент.,Зимин И.Б.

Великие Луки-2021

Содержание

Введение

Технология подготовки семян к посеву

Физические методы обработки семян

Первые устройства для обработки семян

Технологические режимы обработки семян

Работа в потоке

Результаты испытаний

Нанотехнологии предпосевной обработки семян с использованием (нано)чипов

Место проведения, объекты исследования

Методика исследований

Результаты исследований

Заключение

Список используемых источников

Введение

В сельскохозяйственном производстве для увеличения урожайности традиционно применяются агрохимические средства. Для борьбы с семенной инфекцией и болезнями вегетирующих культур могут быть использованы фунгициды, регуляторы роста, соли микроэлементов и микроудобрения. К недостаткам такой предпосевной обработки следует отнести низкую экологическую чистоту препаратов, их накопление в биомассе растений и в ряде случаев влияние на генетическую структуру. Более того, отдельные фунгициды и стимуляторы нередко содержат соли тяжелых металлов, не разлагающиеся в природных условиях и попадающие в организм человека и животных, что может приводить к интоксикации и хроническим заболеваниям. К биологическим методам стимуляции роста растений следует отнести обработку семян препаратами, изготовленными на основе продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, грибов и бактерий. Нужно отметить, что бактериальные вещества в меньшей степени воздействуют на окружающую среду и быстрее инактивируются по сравнению с химическими средствами. Однако к числу недостатков применения таких решений относятся трудности в определении рациональных доз как для посевного материала, так и для опрыскивания вегетирующих растений. Кроме того, биологические препараты имеют короткие сроки годности и требуют строгого соблюдения температурного режима хранения. Для химических и биологических методов предпосевной обработки семян разработано и выпускается значительное количество типов протравливателей. Эксплуатация подобных установок требует не только специальной подготовки, но и применения средств индивидуальной защиты персонала, работающего на таком оборудовании.

Технология подготовки семян к посеву

Рост производства растениеводческой продукции возможен только при освоении новых, экологически безопасных технологий, позволяющих реализовывать генетический потенциал современных сортов при одновременном снижении потерь сельскохозяйственной продукции от болезней, вредителей, сорняков и других неблагоприятных воздействий. В этом комплексе мероприятий одним из ведущих приемов должно стать получение и сохранение до посева семян высокого физического качества.

Главный путь получения семян с высокими посивными и урожайными свойствами-выращивание их по специальной технологии. Особенно успешно подобные технологии развиты за рубежом, в ведущих компаниях. Знакомство с опытом их работы имеет большое научное и практическое значение для создания технологии производства высококачественного семенного материала в нашей стране.

Современная технология подготовки семян к посеву включает следующие этапы: сбор урожая и его обработка (очистка и сортировка семян); хранение посевного материала; предпосевная обработка семян (стимуляция прострастания, дезинфекция и покрытие оболочками). Послеуборочная обработка семян заключается в их очистке, сушке и сортировке. Первая и последняя обеспечивают удаление дефектных семян (битых, раздавленных, проросших), семян-сорняков и примесей других культурных растений, в так же вредителей. Этот процесс основывается на таких физических характеристиках семян, как масса, форма, размер, цвет, плотность, характер поверхности, а так же на их аэродинамических, оптических и электрических свойств с целью получения семенного материала и более высокого физиологического качества, обладающего способностью к дружному и быстрому прорастанию и формирующего нормально развитые проростки в различных условиях окружающей среды. Рядом зарубежных семеноводческих компаний используется сортировка семян по степени зрелости, основанная на измерении содержания хлорофилла в семенных оболочках. Хранение посевного материала - одна из наиболее актуальных проблем семеноводства, поскольку основной причиной снижения качества семян является их старение как процесс накопления структурных и метаболических повреждений при неблагоприятных условиях хранения. Качество семян в данном случае зависит от комплекса взаимосвязанных факторов: биотических (микроорганизмы, насекомые, грызуны); антропогенных (воздействие человека в процессе выращивания, уборки и послеуборочной обработки); абиотических (влажность, температура и состав воздуха, освещенность). Сочетание низких значений влажности и температуры определяет наиболее благоприятную сохранность посевного материала: чем выше температура, тем ниже должен быть уровень влажности семян.

Отличительной чертой комплекса предпосевной обработки за рубежом является использование приемов стимуляции прорастания семян, основанных на их предварительном увлажнение с последующим высушиванием или без него, что позволяет:

· Снизить чувствительность семян к стрессу быстрым набуханием, когда при прорастании, осбоенно в сырой холодной почве, из-за слишком быстрого поступления воды могут происходить механические повреждения клеточных мембран и покровных тканей;

· Вывести семеня из вторичного покоя, в результате чего увеличивается их всхожесть и дружность прорастания

· Улучшить физиологическое качество семян путем восстановления накопленных при хранении повреждений на уровне мембран и внутриклеточных компонентов.

Набухание семян в парах воды приводит к их постепенной гидратации за сет диффузии паров через покровы семени. Этот метод обычно применяют при работе с крупносеменными бобовыми культурами. Медленно набухшие в парах воды семена впоследствии менее чувствительны к стрессу быстрым набуханием. Данный метод также используют для увеличения влагосодержания слишком сухих семян перед закладной на хранение. Однако следует избегать конденсации воды на поверхности семян, приводящей к развитию инфекции.

Замачивание в воде можно применять только для семян, не чувствительных к стрессу набуханием. Это позволяет достигать лаг-фазы набухания, но видимого прорастания, как правило не наблюдается из-за недостатка растворенного в воде кислорода. В набухших семенах происходит инициация метаболических процессов роста, отчего при их последующем подсушивании нет возврата в исходное покоящееся состояние. Семена остаются на той фазе, которой они достигли при замачивании, поэтому прорастают быстрее и более дружно. При этом сокращается срок хранения обработанных семян: они должны быть реализованы в течении 1-2 недель.

Увлажнение семян с прорастанием характеризуется их набуханием путем замачивания до фазы видимого проклевывания зародышевого корешка. Но пока этот прием технологически разработан очень слабо и используется редко. Чаще всего для замачивания применяют гелевые растворы, поскольку в них проросшие семена меньше повреждаются (проклюнувшиеся всплывают на поверхность раствора и таким образом их можно отсортировать). Проросшие семена хранят не более 1-2 недель при низкой температуре и относительной влажности воздуха, не допускающей их пересыхания. В настоящие время для увеличения срока хранения разрабатываются щадящие приемы подсушивания.

Важнейшим этапом предпосевной обработки является дезинфекция, обеспечивающая защиту семян и проросток от болезней, которая может осуществляться с использованием физических факторов (обработки лазерами, озонирования, температурной обработки) или химических средств защиты растений (протравителей). Наиболее распространенным приемом дизенфекции семян является именно протравливание. Сухие протравители характеризуются несложным применением, хорошим распределением на зерне, возможностью протравливания без добавления воды и при низких температурах, а также простотой транспортировки и хранения. Их отрицательные характеристики - низкая прилипаемость к поверхности семян, образование пыли и высокая осыпаемость. Самая простая препаративная форма - дуст с диаметром частиц 10 мкм и менее. Оптимизация применения сухих протрав заключается в переходе от дустов к микрогранулярным формам с диаметром частиц от 0,06 до 0,2 мм, способным к большей адгезии с поверхностью семян.

Смачивающие порошки - вещества, которые предварительно разбавляются водой в смесительном сосуде с последующим использованием в жидком виде. Отрицательные свойства - плохая самотечная подача протравленного семенного материала. Водные суспензии и водно-суспензионные концентраты состоят из действующего вещества, воды и поверхностно-активных веществ. Они имеют преимущества по сравнению со смачивающимися порошками: при одинаковой норме расхода лучше прилипают и распределяются на семенах, меньше снижают качество самотечной подачи. Основным недостатком водно-суспензионных концентратов является гидролизуемость действующего вещества.

Общий недостаток всех жидких протравителей, приготовленных на основе воды - невозможность их применения при низких температурах. Однако он отсутствует в жидких протравителях, приготовленных на основе органических растворителей. Протравливание с увлажнением - самый распространенный метод, при котором семена предварительно увлажняют, а затем наносят препарат в любой препаративной форме. Количество воды при данном виде обработки должно составлять не более 1% от массы семян, чтобы предотвратить изменение их водного статуса. Этот метод дает возможность применения препаратов разного целевого назначения и является наиболее экологически чистым. При подсыхании семян препарат может осыпаться, поэтому рекомендуется использовать специальные вещества-прилипатели, удерживающие его на поверхности семян. Покрытие семян пленкой, содержащей необходимые для защиты и питания семян и развивающихся проростков вещества и позволяющей прочно удерживать их, является очень эффективным и наиболее современным способом предпосевной обработки. Классификация типов покрытия (искусственных оболочек) основана на их способности изменять форму и размер семени (рис1)

Рис.1. Типы искусственных оболочек для покрытия семян

Инструктирование представляет собой однородное нанесение материалов на поверхность семян без изменения их формы и размеров. Увеличение при этом массы семян незначительно и составляет от 0,5 до 5% (film coating) и от 1 и до 5 (encrusting) раз. Жидкая субстанция, включающая пленкообразующий полимер и растворенные в нем вещества, впрыскивается со строго контролируемой частотой в массу вращающихся семян для однородного распределения на их поверхности. Скорость процедуры лимитируется необходимостью подсушивания, для оптимизации которой используют перфорированные барабаны. Препараты должны быть не токсичными по отношению к семенам и не препятствовать поглощению ими воды и кислорода; иметь высокую степень адгезии, при этом обработанные семена не должны слипаться при транспортировке и хранении, включать совместимые компоненты, не вступающие в химическое взаимодействие в процессе обработки семян и после их высева в почву. Преимущества метода инкрустирования семян: однородное распределение материала в правильной пропорции, отсутствие пыли, улучшенная окраска при включении пигментов. Дражирование является перспективным, но по сравнению с инкрустированием менее распространенным на территории стран СНГ способом покрытия семян. Дражированные семена характеризуются тем, что их форма и размер значительно изменяются, а масса может увеличиваться от 10 до 25 раз (mini pill) или от 15 до 100 раз (standard pill). Массу вращающихся семян опрыскивают водой для активации связующих веществ. Во время вращения происходит налипание наполнителя на семена и формирование сферических драже. В отличие от инкрустирования, дражирования - влажный процесс. Оно дает возможность послойного покрытия, так что действующие вещества могут быть пространственно отделены друг от друга или поверхности семян и становятся доступными лишь при формировании проростка. Основное достоинство дражирования - облегчение механизированного высева семян, особенно мелких и неправильных форм.

Физические методы обработки семян

Существенно меньший экологический вред наносят физические методы воздействия на семена. К таким технологиям относятся обработки ультразвуком, ионизирующими излучениями и электромагнитными полями, а также термическое, фотоэнергетическое или оптическое влияние, в том числе когерентными излучениями. Ключевыми недостатками термического метода являются длительность воздействия на посевной материал и, как правило, низкая производительность машин такого типа. Значительная стоимость оборудования и источников колебаний, неоднозначность их действия на внутриклеточные процессы в растениях серьезно ограничивают использование ультразвуковых установок для предпосевной обработки семян. Техника на основе ионизирующих излучений не нашла применения в практике сельскохозяйственного производства и задействуется в основном в исследовательских целях. Причинами этого явления выступают как ее невысокая производительность, так и возможность размещения лишь в специально оборудованных помещениях. Наибольший интерес ученых и аграриев с точки зрения получения экологически чистой продукции имеют физические методы воздействия на семена растений, реализуемые на основе электрических и электромагнитных полей, -- обработка в постоянном или переменном магнитном поле, электростатическом поле и в области коронного разряда. Эффекты влияния постоянных, переменных и комбинированных электрических и магнитных полей на биологические объекты хорошо описаны в литературе. Данные обработки, не используя ионизирующие излучения и не обусловливая необратимые химические изменения в живой системе, возбуждают когерентные колебательные и вращательные процессы в семенах и растениях, а также вызывают биологические эффекты, требующие такого количества энергии, которое существенно ниже уровня ионизационных потенциалов. Клетки и их мембраны способны задействовать силу внешних электромагнитных полей, превращая ее в энергию молекулярных и клеточных процессов. Однако на практике установки на базе электрических и электромагнитных полей применения также не нашли, прежде всего, по причине конструктивной сложности, высокой стоимости и большой опасности поражения персонала токами высокого напряжения.

Первые устройства для обработки семян

Особняком в перечне технологий предпосевной обработки стоят устройства, основанные на фотоэнергетическом или оптическом воздействии на семена растений. К их числу следует отнести КЛ-11 -- установку передвижного типа, КЛ-13 -- лазерное устройство для зернотоков, а также оборудование «Львов-1 Электроника». Их массовое производство было организовано в 70-80-е годы прошлого века. Несколько позже был разработан лазерный облучатель сельскохозяйственный -- ЛОС. Использование этих механизмов для предпосевной обработки семенного материала позволяло увеличивать урожай в среднем на 11-12%, а в ряде случаев отмечался прирост продуктивности до 30%. Значительным недостатком названных агрегатов стало применение в качестве излучателя газовых гелий-неоновых лазеров, у которых ресурс ламп накачки не превышал 500 ч, что существенно снижало сроки эксплуатации и межремонтные периоды этих устройств. Замена ламп оказалась невозможна, поскольку изготавливавшие их заводы были остановлены в 1990-е годы. Кроме того, у газовых лазеров нельзя изменять в широком диапазоне мощность излучения, меняя соответственно параметры процесса влияния на семена. Тем не менее наиболее перспективным направлением предпосевной обработки семенного материала следует считать технологии, основанные на фотоэнергетическом воздействии когерентным оптическим излучением.

Ресурс современных лазерных установок может быть увеличен за счет замены газовых гелий-неоновых устройств инновационными полупроводниковыми диодами, имеющими аналогичный спектр излучения. Подобное оборудование и, соответственно, технологии оптической предпосевной обработки семян в этом случае имеют весьма существенные конкурентные преимущества. В частности, отсутствуют экологическое загрязнение окружающей среды и необходимость наличия специальной подготовки и средств индивидуальной защиты персонала, а также наблюдается существенное увеличение урожайности сельскохозяйственных культур -- до 30%. В ряде случаев сокращается расход семенного материала при посеве за счет повышения полевой всхожести, а окупаемость достигается в течение первого года эксплуатации.

Технологические режимы обработки семян

Для обработки малых партий семян на основе полупроводниковых лазерных диодов была разработана и изготовлена коллективом ученых ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» установка «Луч-2. Ее конструкция позволяет менять важные параметры -- оптическую мощность диодов, время воздействия на семена, число одновременно включенных излучателей, что дает возможность подбирать режимы обработки, добиваясь требуемой эффективности для каждой из культур и сортов сельскохозяйственных растений. Были проведены лабораторные и полевые исследования влияния лазерной предпосевной обработки на семена пшеницы сорта Иргина. Научные эксперименты осуществлялись на микроделянках опытного поля учхоза академии. В ходе испытаний было получено существенное увеличение как полевой всхожести семян -- до 50%, так и урожайности -- до 30%. В течение лета и осени 2017 года на полях ЗАО «Птицефабрика “Чайковская”» аналогичные работы выполнялись с яровой пшеницей сорта Экада 70.

Исследования реализовывались по 14 режимам обработки семян в трехкратной повторности, при этом каждый вариант отличался своим набором параметров установки, включавшем оптическую мощность диодов, время выдержки и число одновременно включенных излучателей. На контрольной делянке урожайность яровой пшеницы составила 34,1 ц/га, что оказалось близко к сортовым показателям. Обработка семян на оборудовании «Луч-2» позволила в зависимости от выбранного режима повысить данный показатель на 9-11 ц/га, то есть до 43-45 ц/га, или на 25-31%. Такая прибавка подтвердилась структурой сборов: увеличением количества продуктивных растений на 21-34%, числа стеблей -- на 31-37%, массы 1000 зерен -- на 5-10% по отношению к значениям контрольного варианта.

Предпосевная оптическая обработка также оказывает значительное влияние на посевные качества семян. В частности, в апреле и мае 2019 года для некоторых культур выполнялся подбор наиболее подходящих режимов воздействия когерентными излучениями. Проращивание зерен осуществлялось на песке в соответствии с ГОСТом 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести». При этом в ходе эксперимента устанавливаемые режимы различались двумя параметрами -- мощностью излучения лазерного диода и временем обработки, что в совокупности определяло эффективную дозу воздействия, воспринимаемую посевным материалом.

В ходе исследования удалось установить, что для всех семян анализируемых культур и сортов имелся режим обработки, повышающий лабораторную всхожесть на 5-13% в зависимости от их исходного состояния. Одновременно отмечалось увеличение средней длины растений, их общего веса и массы стеблей.

Работа в потоке

В 2018 году была разработана и изготовлена новая установка «Луч-Зерно» производительностью до 10 т/ч, предназначенная для обработки семян зерновых культур когерентным оптическим, или лазерным, излучением непосредственно в условиях зернотоков хозяйств.

Следует обозначить основные технические параметры оборудования. Тип излучателей -- полупроводниковые лазерные диоды мощностью 100 мВт или 2 Вт, их оптический диапазон составляет 630-650 нм, потребляемая энергия -- не более 150 Вт, а у устройств погрузки и выгрузки семян -- порядка 2 кВт. Масса оборудования -- не выше 450 кг.

Наработка на отказ превышает 1000 ч, гарантийный срок -- 1 год, длительность эксплуатации -- не менее 8 лет, температурные условия работы -- от 30 до -30єС, влажность -- не более 85%.

Дополнительно к использованию лазерных полупроводниковых диодов обработка семян с помощью этой установки выполняется в потоке на транспортерной ленте с регулируемой скоростью движения. В результате конструкция оборудования позволяет существенно точнее по сравнению с более ранними модификациями подбирать эффективную для той или иной сельскохозяйственной культуры дозу оптического излучения. Для развертки лазерного луча в линию поперек ленты транспортера применяется один из двух механизмов: оптико-электронная развертка излучения мощных лазеров с помощью цилиндрических линз либо механическая развертка на зеркальной призме луча маломощных полупроводниковых лазеров. Следует отметить, что оборудование легко встраивается в линии подработки и погрузки семян зерновых и зернобобовых культур на зернотоках хозяйств, а специальные требования к условиям его эксплуатации отсутствуют. Хранение возможно в помещениях, закрытых от внешних воздействий -- влаги, снега и ветра.

Результаты испытаний

В начале сентября 2018 года изготовленная установка использовалась во время сева озимой ржи сорта Фаленская 4 на полях ООО «Старозятцинское». После внесения у обработанных семян отмечались более дружное и быстрое появление всходов, интенсивный рост, а также увеличенная густота всходов. Участки, засеянные семенами после оптического воздействия, наглядно отличались от делянок, где высев был осуществлен сутками ранее семенным материалом без предпосевной обработки. Через месяц после посева высота всходов на опытных вариантах оказалась на 10-15 мм больше по сравнению с контрольной делянкой. В результате проверка, проведенная специалистами хозяйства уже в начале ноября, показала, что состояние всходов на участках, засеянных семенами после оптического предпосевного воздействия, была не хуже, а в ряде случаев оказалась лучше, чем на варианте без использования такой обработки. Летом 2019 года установка «Луч-Зерно» позволила провести в ряде хозяйств Удмуртской Республики производственные испытания технологии предпосевной оптической обработки семян когерентными излучениями. В ходе опыта использовались ячмень Памяти Чепелева и Неван, а также пшеница сорта Йолдыз. Во всех случаях засевались два поля: контрольное -- семенами, подготовленными по стандартной технологии, опытное -- посевным материалом после предпосевной оптической обработки. После уборочной кампании в августе этого же года на экспериментальных участках отмечался прирост биологической урожайности ячменя Памяти Чепелева на 23%, сорта Неван -- на 25%, пшеницы Йолдыз -- на 31%. На опытных делянках с озимой рожью Фаленская 4 в зависимости от выбранных режимов предпосевной обработки прирост продуктивности составил от 12 до 63%. При этом во всех случаях прибавка подтверждалась структурой собранного урожая.

Нанотехнологии предпосевной обработки семян с использованием (нано)чипов

XXI век является веком нанонауки и нанотехнологий, которые и определяют его лицо. Нанотехнологии, как технологический прорыв в АПК, имеют огромный потенциал, поскольку позволяют совместить экономическую эффективность и натуральные ингредиенты для решения многих вопросов сельского хозяйства. Для достижения высокой эффективности в сельскохозяйственном производстве в последние годы используются новые агробионанотехнологии. Под эгидой ФАО создана база данных о более 160 проектах использования нанотехнологий в сельском хозяйстве, которые финансируются и разрабатываются в мире с 2006 года. В последние годы во всем мире отдается все большее предпочтение сельскохозяйственной продукции, выращенной без применения пестицидов. В практику сельского хозяйства внедряются многочисленные «безъядные» препараты, способные заменить пестициды.

В растениеводстве применение нанопрепаратов, в качестве средств защиты растений и микроудобрений, обеспечивает повышение устойчивости к неблагоприятным погодным условиям и увеличение урожайности (в среднем в 1,5-2 раза) почти всех продовольственных (картофель, зерновые, овощные, плодово-ягодные), технических (хлопок, лен) и других культур. В защищенном грунте опрыскивание ими растений усиливает их иммунную систему, способствует снижению заболеваемости, увеличению урожайности растений и получению высококачественной продукции. Эффект здесь достигается благодаря более активному проникновению биологически активных веществ, микроудобрений в растение за счет наноразмера частиц, их особой функциональности и комплекса свойств.

Так, с использованием нанотехнологий разработан препарат Nano Gro, комплексное минеральное микроудобрение Green Lift для предпосевной обработки семян и внекорневой подкормки растений и многие другие. Удобрение Green Lift представляет собой водную суспензию соединений биогенных макро- и микроэлементов, связанных с ультрадисперсными и наночастицами твердого оксида. При обработке на растениях образуются наноразмерные структуры, обеспечивающие высокую эффективность процессов минерального питания, защиты и развития. Нами проводятся работы (в рамках расширения и развития исследований с целью внедрения в практику сельского хозяйства патента США 2459518) по разработке экологически безопасной (нано)технологии предпосевной обработки семян различных культур с использованием многокомпонентных полифункциональных биологически активных (нано)чипов, сформированных на (нано)сорбентах на основе различных пористых матриц (природного модифицированного минерала (производного вермикулита), активных углей и других углеродсодержащих сорбционноемких материалов) и (нано)структурированных полифункциональных систем с помощью водорастворимых синтетических и природных полимеров и их производных (полисахаридов - физиологически активного вещества амино(олиго)полисахарида -- хитозана (биопестицида с элиситорной активностью), производных целлюлозы и других при определенных соотношениях и концентрациях с введением в их состав различных биологически активных веществ как природного, так и синтетического происхождения.

Место проведения, объекты исследования

Предпосевная обработка семян с помощью наночипов новыми экологически безопасными многокомпонентными полифункциональными (нано)системами, включающими в своем составе модифицированные природные компоненты (производные модифицированных минералов, активных углей, олиго-, поли- и аминосахаридов, олигохитозанов и препаратов на их основе) и другие физиологически активные вещества проведена на различных албанских сортах пшеницы Dajti, Progres, LVS, а также кукурузы Rozafa 609B и Rozafa 685 (патента США 2459518 , 2012).

Полевые опыты заложены в различных почвенно-климатических зонах Албании: северной, средней и южной: 1 - Тирана (AUT); 2 - Корча (Korca); 3 -- Косово (Peja)) в четырех повторениях, проведены учеты и наблюдения в динамике за ростом, развитием, урожайностью, изучена структура урожая различных культур. Климат в Албании субтропический средиземноморский умеренный. Лето жаркое, сухое (средняя температура июля -- от +24 о С до +28о С). Зима прохладная и влажная (от +14 о С на юге до +6 о С на севере). При этом температурный режим сильно зависит от высоты места над уровнем моря, поэтому в некоторых районах зимой температура опускается до -12-20 о С, а летом не превышает +10 о С. Осадков выпадает 600-800 мм в год, при этом максимум приходится на осень и весну. В горных районах годовые суммы осадков возрастают от 900-1200 мм, на восточных -- до 2000-2600 мм и более на наветренных западных склонах гор. На высотах более 1000 метров в горных районах снежный покров держится несколько месяцев.

Методика исследований

Исследования по разработке и изучению физико-химических свойств и структурных особенностей (нано)чипов выполнялись совместно с Центром «Биоинженерия» РАН в лаборатории инженерии ферментов и Центром коллективного пользования «Диагностика структуры и свойств наноматериалов» Белгородского государственного национального исследовательского университета на кафедре общей химии биолого-химического факультета НИУ БелГУ с использованием сканирующего электронного микроскопа Hitachi SU 1510, ИК-спектрометра Nicolet 6700, лазерного анализатора Microtrac S3500 и другого современного оборудования. Наработка (нано)чипов, предпосевная обработка семян и оценка их эффективности проводились согласно патента (патент США 2459518, 2012). предпосевной опрыскивание сельскохозяйственный

Закладка лабораторных и полевых опытов, оценка посевных качеств семян, наблюдения, учеты, анализы осуществлены по общепринятым для НИР международным стандартам, методикам, ГОСТам и рекомендациям, а также агроправилам возделывания культур пшеницы и кукурузы, принятым в различных почвенно-климатических регионах Албании и России (Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур,1985). Результаты обработаны с применением кластерного анализа ANOVA (Glenn A. Walker, 2002).

Результаты исследований

Проведено лабораторное тестирование посевных качеств семян кукурузы и пшеницы различных сортов в условиях Фитотрона. Учитывали энергию прорастания, лабораторную всхожесть семян, измеряли длину проростков (ростка и корешка), их сырую и сухую массу в динамике (в четырех повторениях). Осуществлена статистическая обработка экспериментальных данных(E. Kolgjini et.al., 2012). Дисперсионный анализ показал, что нанотехнология предпосевной обработки семян оказывает существенное влияние на большинство изучаемых признаков растений (длину проростков, корня и ростка, их сырую и сухую массы, устойчивость к возбудителям заболеваний и вредителям, а также на показатели структуры урожая и, как итог, урожайность. По результатам полевых испытаний в Албании было выявлено в отдельных вариантах опытов (с нанообработкой) следующее. Урожайность пшеницы сорта Dajti составила - 38,2 -- 47,0 ц/га (в контроле-38,0 ц/га), сорта Progres - 41,5 -- 48,5 ц/га (в контроле-40,2 ц/га) и сорта LVS -41,8 -- 44,2 ц/га (в контроле-38,2 ц/га) в зависимости от состава физиологически активных многокомпонентных полифункциональных (нано)чипов (1-3) с элиситорной активностью для предпосевной обработки семян, а урожайность кукурузы соответственно Rozafa 609B 98,2 -- 118,1 ц/га (в контроле -- 94,8 ц/га), и Rozafa 685 125,3 -- 136,7 ц/га (в контроле-121,0 ц/га).

Таким образом, выявлена явная (сильная) положительная корреляция (0,7) между морфолого-биометрическими признаками растений (длиной проростков (корня и ростка), их сырой и сухой массой, устойчивостью к возбудителям заболеваний и вредителям и другими показателями структуры урожая), а также урожайностью разных сортов изучаемых культур и вариантами применения нанотехнологии предпосевной обработки семян с помощью (нано)чипов (1-3) с элиситорной активностью различного состава. Полученные результаты испытаний позволяют сделать заключение о перспективности разрабатываемой (нано)технологии предпосевной обработки семян и возможности подготовки 1-2 заявок на патенты по новым проводимым исследованиям в рамках развития разрабатываемой концепции «беспестицидной сельхозпродукции».

Заключение

Способов предпосевной подготовки семян много, но цель всех их одна -- повысить посевные и урожайные качества семян.

Предпосевная обработка семян повышает посевные качества; также для появления дружных всходов перед посевом ( за 3-7 дней) семена всех сельскохозяйственных культур обогревают теплым воздухом при температуре 30 градусов или на солнце. Для уничтожения спор грибов и бактерий семена протравливают с помощью специальных аппаратов и машин.

Практические испытания показали, что лазерное воздействие на семена сельскохозяйственных культур перед посевом оказывает положительное влияние на полевую всхожесть, рост и развитие растений, что способствует повышению урожайности, при этом вред для окружающей среды является минимальным. В связи с этим такая технология может быть рекомендована для использования на сельхозпредприятиях.

Обработка семенного материала перед высевом направлена на улучшение его биологических свойств, стимуляцию развития, защиту от болезней и вредителей, повышение устойчивости к стрессовым условиям. Улучшение посевных характеристик возможно реализовать с помощью различных приемов -- физических, биологических и химических.

Современное растениеводство стоит перед весьма сложной задачей -- обеспечить устойчивое увеличение продуктивности сельхозкультур и повышение качества урожая путем применения менее энергоемких технологий. В данном аспекте также немаловажно снижение ресурсоемкости и уровня техногенного и антропогенного загрязнений окружающей среды и получаемой аграрной продукции.

Для уменьшения влияния негативных факторов, действующих при производстве сельскохозяйственных товаров, необходим поиск технологий, которые в различных климатических условиях и независимо от состояния семенного материала повышали бы как его качественные, так и количественные показатели. Одной из широко применяемых методик в данной области является предпосевная обработка семян.

Список используемых источников

1.Алексейчук Г.Н., Ламан Н.А., Задворнова Ю.В., Сапоненко Ю.А. Современные подходы к оценке посевных качеств семян сельскохозяйственных культур// 2005,№ 2 С.19-22.

2.ГОСТ 21507-81. Защита растений. Термины и определения.

3. Гриценко В.В., Капошина З.М. Семеноведение полевых культур. М., 2010.

4.Протравливание семян сельскохозяйственных культур пленкообразующими составами и препаратами (методические указания). М., 2009.

5. Авдеева, В.А. Предпосевная обработка семян озоном / В.А. Авдеева И Главный агроном.-2009, № 5.- С. 22.

6. Лихачёв, Б.С. Связь силы роста семян с ростом, развитием и продуктивностью формирующихся из них растений / Б.С. Лихачёв // Селекция и генетика культурных растений на Кубани, (сб. научных трудов по прикладной ботанике и селекции, том 89).- Ленинград, 2015,- С. 81.

7.Никин, В.И. Роль предшественников, удобрений и стимуляторов роста при выращивании сортов озимой пшеницы в южной зоне Ростовской области / В.И. Никин // Автореф. кандидата с.-х. наук,- Персиановский, 2006.- 21 с.

8. А.с. 231951 (СССР) Способ обработки семян посевного материала / В.Н. Шмигель,- Опублик. в Б.И., 1968.- № 36.

9. А.с. 563938 (СССР) Способ обработки семян сельскохозяйственных культур / Н.В. Цугленок и др,- Опублик. в Б.И., 1977.- № 25.

10.А.с. 578027 (СССР) Способ обработки семян / Б.Г. Белов и др.-Опублик. в Б.И., 1977.- № 40.

11.А.с. 657781 (СССР) Способ предпосевной обработки семян / Г.П. Хлястиков.- Опублик. в Б.И., 1979.- № 15.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Технологии предпосевной обработки почвы. Основные виды механической обработки почвы. Агротехнические требования к предпосевной обработке почвы. Настройка комбинированных агрегатов до выезда в поле. Минимизация интенсивности и глубины обработки почвы.

    реферат [427,4 K], добавлен 29.06.2015

  • Основные агротребования к предпосевной обработке. Рабочие органы Системы-Компактор для предпосевной обработки почвы. Подготовительные работы на тракторе. Навешивание и демонтаж комбинированного орудия для предпосевной обработки почвы Система-Компактор.

    курсовая работа [3,7 M], добавлен 06.06.2010

  • Влияние предпосевной обработки семян микробиологическими фунгицидами (Ризоплан, Алирин, Бинорам) на величину урожая и качество зерна яровой пшеницы. Фенологические и фитопатологические наблюдения. Динамика элементов питания в почве и ее влажности.

    дипломная работа [236,2 K], добавлен 01.10.2015

  • Характеристика корнеплодов, особенности сортов редиса, технология возделывания. Проверка эффективности применения регуляторов роста для предпосевной обработки семян редиса. Использование физиологических материалов в работе со школьниками старших классов.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 01.08.2016

  • Агротехнологические требования, предъявляемые к обработке почвы в ходе предпосевной культивации. Характеристика технологического процесса предпосевной обработки почвы культивацией агрегатом с трактором ДТ-75. Технологический процесс ремонта ходовой части.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 20.06.2012

  • Технология обработки частого пара. Защита паровых полей от эрозии и увеличения количества органического вещества в почве. Зяблевая обработка почвы. Система предпосевной обработки почвы под яровые культуры. Главные особенности предпосевной культивации.

    реферат [553,9 K], добавлен 28.12.2010

  • Особенности роста и развития сои. Болезни и вредители. Регуляторы роста и развития растений, как элемент технологии повышающий устойчивость растений к стрессам. Особенности роста и развития сои сорта Вилана. Предпосевная обработка семян регуляторами.

    дипломная работа [602,0 K], добавлен 26.02.2009

  • Система семеноводства многолетних трав в Республике Беларусь. Морфологические и биолого-экологические особенности мятлика лугового. Влияние обработки семян регуляторами роста на полевую всхожесть и выживаемость семян, на семенную продуктивность.

    дипломная работа [1007,1 K], добавлен 07.10.2013

  • Исследование и оценка влияния химических веществ, электромагнитной (биофизической) и лазерной обработки на процесс роста и развития растений. Особенности анализа и изучения всхожести семян ячменя в зависимости от степени и характера их облучения лазером.

    курсовая работа [40,8 K], добавлен 14.06.2014

  • Покой семян и условия его преодоления. Физико-географические, почвенные и климатические условия Иркутской области. Эколого–морфологическая характеристика исследуемых растений. Экономическая эффективность применения альбита для повышения всхожести семян.

    дипломная работа [2,1 M], добавлен 14.10.2011

  • Оценка пригодности агроландшафта для возделывания сельскохозяйственных культур и их рационального использования. Сорняки, болезни, вредители растений, меры борьбы с ними. Первичная обработка урожая и хранение продукции. Сортовые и посевные качества семян.

    отчет по практике [64,7 K], добавлен 02.02.2015

  • Назначение и агротехнические требования к предпосевной культивации почвы при выращивании овса. Описание технологических регулировок тракторов и рабочих машин. Расчеты по установке машин на заданный режим работы. Оценка качества выполненного процесса.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 03.06.2014

  • Морфологические признаки, посевные качества семян. Показатели качества семян. Жизнеспособность семян. Зараженность семян болезнями. Формирование, налив, созревание семян. Образование и формирование семян. Покой, долговечность и прорастание семян.

    реферат [27,1 K], добавлен 21.09.2008

  • Агротехнические требования к предпосевной подготовке почвы. Характеристика техники для транспортировки и внесения в почву жидких органических удобрений. Анализ существующих конструкций. Расчет потребной мощности машины. Себестоимость выполнения работ.

    курсовая работа [920,3 K], добавлен 29.10.2015

  • Превращения органических веществ в семенах масличных культур при их созревании. Биохимические процессы, происходящие при послеуборочном дозревании семян. Устойчивость растений к затоплению. Физиология растений при воздействии на них стресс-факторов.

    контрольная работа [41,8 K], добавлен 22.06.2012

  • Общая характеристика и отличительные признаки типов семян различных культур: зерновых, крупяных, зернобобовых, масличных, клубнеплодных, бобовых трав и зерновых. Порядок и закономерности возделывания, организация процесса сортовой сертификации семян.

    учебное пособие [477,7 K], добавлен 07.01.2012

  • Методы оценки запаса и общей численности живых семян в почвах лесных сообществ: полевой эксперимент и лабораторное проращивание. Особенности распределения запасов семян по профилю темнохвойных лесов. Видовой состав растений в современном фитоценозе.

    курсовая работа [40,2 K], добавлен 23.04.2011

  • Комплекс мероприятий по подготовке посевного материала. Физико-механические свойства семян льна-долгунца; технология их очищения. Принцип работы очистителя вороха передвижного, зерноочистительной машины и триерной установки. Условия хранения семян льна.

    контрольная работа [219,3 K], добавлен 20.08.2014

  • История развития проблем и методов получения искусственных семян. Подходы к созданию "искусственных семян". Способы получения "искусственных семян" из культуры корня шлемника байкальского. Основные преимущества искусственных семян перед натуральными.

    курсовая работа [526,9 K], добавлен 24.01.2017

  • Разработка современных ресурсосберегающих технологий возделывания предпосевной культивации после вспашки под посев пшеницы: назначение технологической операции, агротехнические требования. Комплектование и расчет состава машинно-тракторного агрегата.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 15.04.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.