Зелёные технологии. Предпосевная активация семян зерновых, масличных и овощных культур
Подписаться на разделСовременное положение агропромышленного комплекса требует использования новых экологически безопасных технологий выращивания зерновых, овощных и бахче-вых культур. Одной из таких технологий является предпосевная активация семян ультра-фиолетовым (УФ) облучением. Предпосевное УФ облучение семян положительно влияет на увеличение урожайности сельскохозяйственных культур, увеличивая их стойкость к различным заболеваниям и неблагоприятным климатическим факторам (в том числе к засухе). Так проведенные совместно с научными сотрудниками Института овощеводства и бахчеводства УААН исследования по фотостимуляции и обеззараживанию (фотохимическому протравливанию) семян овощных культур показали перспективность этого направления для увеличения урожайности овощных культур и перехода на экологически чистые зелёные технологии.
Инженерами Харьковской электротехнической компании, совместно со специалистами специализированного семенного фермерского хозяйства ФЛП Хорунжий, была разработана опытно - промышленная установка для предпосевной УФ - стимуляции семян, позволяющая обрабатывать в течение суток до 30 т семенного материала. Высокая эффективность обработки достигнута за счет использования специальных генераторов УФ - излучения и автоматизации контроля и управления интенсивностью лучевого потока.
При ультрафиолетовом облучении семян изменяется проницаемость биологических мембран клеток, что приводит к стимуляции начальных ростовых про-цессов. В результате в УФ облучения в семенах изменяется уровень окисления липидов, рН и активность АТФ, что ведет к усилению биоэнергетических и биосинтетических процессов, что приводит к увеличению энергетического потенциала семян. Кроме того облучение семян ультрафиолетовым излучением совместно с предварительным их орошением небольшими дозами перекиси водорода приводит к уничтожению фитопатогенов, т.е. к обеззараживанию семян (экологически безопасный аналог традиционного химического протравливания). Однако при этом необходимо учитывать, что низкие дозы УФ излучения не оказывают существенного влияния на микрофлору семян и вызывают незначительное повышение всхожести, а высокие дозы УФ облучения обеспечивают более эффективное уничтожение фитопатогенов, но снижают всхожесть семян. Наряду с этим, УФ облучение мобилизует в семенах генетически заложенные резервы роста, которые обусловлены многовековой адаптацией растений к солнечному излучению. В результате чего семена мобилизуют свои скрытые ресурсы, которые идут на усиление роста и развития растений.
Конструктивно фотохимический активатор семян представляет собой барабан, внутри которого размещены специальные УФ лампы. Корпус барабана выполнен из не-ржавеющей стали. Обрабатываемые семена через специальный люк засыпаются в по-лость барабана. После чего барабан приводится во вращение и производится УФ облуче-ние семян. Для повышения эффективности обеззараживания семена перед их загрузкой в барабан могут быть подвергнуты предварительному опрыскиванию перекисью водорода. При предварительном орошении семян перекисью водорода под воздействием УФ – излучения происходит насыщение семян кислородом, что приводит к дополнительному повышению всхожести семян и увеличению их энергии роста. После проведения сеанса облучения, которое производится в течение нескольких минут, УФ лампы выключаются и к семенам добавляются необходимые микроэлементы и биостимуляторы.
Проведенные в период с 2008 по 2014 годы системные исследования на ряде сортов подсолнечника установили, что для семян, обработанных ультрафиолетовыми лучами, их всхожесть увеличилась в среднем на 20 - 27%, а прибавка урожайности составила 52 - 68%.
Необходимо также отметить, что зафиксированные результаты высокой эффективности предпосевной УФ - обработки семян были достигнуты при недостатке влаги на ста-дии прорастания и жарком засушливом лете. Различие между пострадавшими от засухи урожаями обработанного и необработанного подсолнечника составляет 52 – 68%, рапса, проса и ячменя – 10 - 15%.
Ультрафиолетовое облучение заметно влияет на энергию прорастания и всхожесть семян. В зависимости от культуры и выходных дан-ных всхожесть обработанных семян превышает контрольные на 13 - 19 %, что в известной мере повышает его жизнеспособность. Следуют отметить, что свекла столовая сорт Деликатесный до проведения фотостимуляции имела всхожесть 69 %, что на 6 % меньше чем необходимо в соответствии с ГОСТ 2240 - 93 (минимум 75 %; всхожесть для репродукционных семян), а после обработки ультрафиолетовым облучением всхожесть составила 79 %, что позволило довести семена до кондиционных показателей по всхожести. Кроме того, после проведения фотостимуляции наблюдалось повышение урожайности овощных культур на 15 – 40 %.
Предпосевная УФ – обработка семян положительно влияет на увеличение урожай-ности других зерновых, бахчевых и овощных культур. Так обработка фотостимуляция се-мян пшеницы увеличивает ее урожайность в среднем на 20 - 30%, кукурузы – на 30 - 40%, ячменя – на 10 - 15%, подсолнечника, рапса и других масличных культур – на 35 – 70%, перца – на 25 - 30%, баклажанов – на 20 - 30%, огурцов – на 15 - 20%, сахарной свеклы – на 10 - 25%, арбузов и дынь – на 20 - 30%. Наряду с увеличением урожайности фотостимуляция семян УФ излучением положительно влияет на повышение содержания сахара, витамина С, каротина, и др. Кроме того наблюдается ускорение созревания агрокультур на 3 – 15 суток. Также существенным фактором является низкая цена УФ - активатора и невысокая стоимость предпосевной обработки семян (0,3 – 0,5 USD/т). Удельные расходы электроэнергии на технологию УФ активации семян не превышают 1 кВт/1 т.
Рассматривая рентабельность данного процесса, можно выделить следующие преимущества метода предпосевной фотостимуляции семян зерновых, масличных и овощных культур ультрафиолетовым излучением:
1) низкая себестоимость обеззараживания и стимуляции семян;
2) существенное увеличение урожайности агрокультур, что позволяет с минималь-ными затратами получить максимальную прибыль;
3) увеличение энергии всхожести и прорастания семян, которые были подвергнуты фотостимуляции УФ излучением, и как следствие снижение потерь урожая из - за недостаточной увлажненности почвы в период высевания;
4) сокращение сроков созревания урожая;
5) перевод продукции в разряд зелёных технологий и органического земледелия, что способствует повышению экспортного потенциала выращенной продукции, обусловленного отказом от применения токсичных химических препаратов.
Инженерами Харьковской электротехнической компании, совместно со специалистами специализированного семенного фермерского хозяйства ФЛП Хорунжий, была разработана опытно - промышленная установка для предпосевной УФ - стимуляции семян, позволяющая обрабатывать в течение суток до 30 т семенного материала. Высокая эффективность обработки достигнута за счет использования специальных генераторов УФ - излучения и автоматизации контроля и управления интенсивностью лучевого потока.
При ультрафиолетовом облучении семян изменяется проницаемость биологических мембран клеток, что приводит к стимуляции начальных ростовых про-цессов. В результате в УФ облучения в семенах изменяется уровень окисления липидов, рН и активность АТФ, что ведет к усилению биоэнергетических и биосинтетических процессов, что приводит к увеличению энергетического потенциала семян. Кроме того облучение семян ультрафиолетовым излучением совместно с предварительным их орошением небольшими дозами перекиси водорода приводит к уничтожению фитопатогенов, т.е. к обеззараживанию семян (экологически безопасный аналог традиционного химического протравливания). Однако при этом необходимо учитывать, что низкие дозы УФ излучения не оказывают существенного влияния на микрофлору семян и вызывают незначительное повышение всхожести, а высокие дозы УФ облучения обеспечивают более эффективное уничтожение фитопатогенов, но снижают всхожесть семян. Наряду с этим, УФ облучение мобилизует в семенах генетически заложенные резервы роста, которые обусловлены многовековой адаптацией растений к солнечному излучению. В результате чего семена мобилизуют свои скрытые ресурсы, которые идут на усиление роста и развития растений.
Конструктивно фотохимический активатор семян представляет собой барабан, внутри которого размещены специальные УФ лампы. Корпус барабана выполнен из не-ржавеющей стали. Обрабатываемые семена через специальный люк засыпаются в по-лость барабана. После чего барабан приводится во вращение и производится УФ облуче-ние семян. Для повышения эффективности обеззараживания семена перед их загрузкой в барабан могут быть подвергнуты предварительному опрыскиванию перекисью водорода. При предварительном орошении семян перекисью водорода под воздействием УФ – излучения происходит насыщение семян кислородом, что приводит к дополнительному повышению всхожести семян и увеличению их энергии роста. После проведения сеанса облучения, которое производится в течение нескольких минут, УФ лампы выключаются и к семенам добавляются необходимые микроэлементы и биостимуляторы.
Проведенные в период с 2008 по 2014 годы системные исследования на ряде сортов подсолнечника установили, что для семян, обработанных ультрафиолетовыми лучами, их всхожесть увеличилась в среднем на 20 - 27%, а прибавка урожайности составила 52 - 68%.
Необходимо также отметить, что зафиксированные результаты высокой эффективности предпосевной УФ - обработки семян были достигнуты при недостатке влаги на ста-дии прорастания и жарком засушливом лете. Различие между пострадавшими от засухи урожаями обработанного и необработанного подсолнечника составляет 52 – 68%, рапса, проса и ячменя – 10 - 15%.
Ультрафиолетовое облучение заметно влияет на энергию прорастания и всхожесть семян. В зависимости от культуры и выходных дан-ных всхожесть обработанных семян превышает контрольные на 13 - 19 %, что в известной мере повышает его жизнеспособность. Следуют отметить, что свекла столовая сорт Деликатесный до проведения фотостимуляции имела всхожесть 69 %, что на 6 % меньше чем необходимо в соответствии с ГОСТ 2240 - 93 (минимум 75 %; всхожесть для репродукционных семян), а после обработки ультрафиолетовым облучением всхожесть составила 79 %, что позволило довести семена до кондиционных показателей по всхожести. Кроме того, после проведения фотостимуляции наблюдалось повышение урожайности овощных культур на 15 – 40 %.
Предпосевная УФ – обработка семян положительно влияет на увеличение урожай-ности других зерновых, бахчевых и овощных культур. Так обработка фотостимуляция се-мян пшеницы увеличивает ее урожайность в среднем на 20 - 30%, кукурузы – на 30 - 40%, ячменя – на 10 - 15%, подсолнечника, рапса и других масличных культур – на 35 – 70%, перца – на 25 - 30%, баклажанов – на 20 - 30%, огурцов – на 15 - 20%, сахарной свеклы – на 10 - 25%, арбузов и дынь – на 20 - 30%. Наряду с увеличением урожайности фотостимуляция семян УФ излучением положительно влияет на повышение содержания сахара, витамина С, каротина, и др. Кроме того наблюдается ускорение созревания агрокультур на 3 – 15 суток. Также существенным фактором является низкая цена УФ - активатора и невысокая стоимость предпосевной обработки семян (0,3 – 0,5 USD/т). Удельные расходы электроэнергии на технологию УФ активации семян не превышают 1 кВт/1 т.
Рассматривая рентабельность данного процесса, можно выделить следующие преимущества метода предпосевной фотостимуляции семян зерновых, масличных и овощных культур ультрафиолетовым излучением:
1) низкая себестоимость обеззараживания и стимуляции семян;
2) существенное увеличение урожайности агрокультур, что позволяет с минималь-ными затратами получить максимальную прибыль;
3) увеличение энергии всхожести и прорастания семян, которые были подвергнуты фотостимуляции УФ излучением, и как следствие снижение потерь урожая из - за недостаточной увлажненности почвы в период высевания;
4) сокращение сроков созревания урожая;
5) перевод продукции в разряд зелёных технологий и органического земледелия, что способствует повышению экспортного потенциала выращенной продукции, обусловленного отказом от применения токсичных химических препаратов.
| Разместил: | Шаляпина Татьяна Сергеевна |
| Источник: | Собственная информация |
| Учетная запись: | Харьковская электротехническая компания |
| Дата: | 17.02.15 |
