Разработка технических решений для реализации УФ-облучения семян перед посевом

В статье рассматривается облучение семян ультрафиолетовым излучением и лабораторные исследования на проектируемой установке.

Аннотация статьи
ультрафиолет
сосна
облучение
Ключевые слова

Облучение семян УФ излучением является простым, дешевым, энергоэффективным, экологически чистым (в LED нет ртути), электробезопасным (эти установки работают на напряжении 12 В) электротехнологическим способом, позволяющим увеличить энергию прорастания, всхожесть семян [1-6].

С учетом анализа разработанных светодиодных УФ облучательных установок нами была создана компактная установка размерами 50 на 40 мм и высотой 40 мм. Для создания равномерного облучения мы использовали 54 маломощных УФ светодиодов, которые соединили в группы по три штуки (рис.1).

Рис. 1. Расположение УФ светодиодов в облучательной установке а) расположение УФ LED: б) крепление и пайка УФ LED; в) включенные УФ LED; г) размеры используемых УФ LED

Лабораторные исследования проводились в период сентябрь – декабрь 2022 года. В качестве облучателя применялась описанная выше ультрафиолетовая светодиодная установка.

Рис. 2. Применяемый семенной материал

По причине присутствия в семенном материале различного по массе и объему семена было принято решение использовать разные по значению дозы облучения. Обрабатывались и пускались для проращивания по 55 семян каждой вариации опытных обработок. В таблице 1 сводим результаты по экспозициям и высотой подвеса облучателя над материалом.

Таблица 1

Время экспозиции при энергетической облученности, раной 11 Вт/м2 и высоте подвеса 2 см

Время обработки

Доза облученности

Минуты

секунды

ДЖ/м2

кДЖ/м2

20

1200

11990

11,99

30

1800

16700

16,70

40

2400

20100

20,10

На рисунке 3 приведено распределение 3 опытных и контрольного образца облученных растений при проведении опыта. В качестве семенного материала была получена сосна обыкновенная.

Рис. 3. Общий вид облученных растений и контроля в ходе проведения опыта

На рисунке 4 показано фото семян сосны обыкновенной, разделенных по дозе облучения на 15-й день эксперимента.

Рис. 4. Фиксирование проведения опыта по облучению сосны обыкновенной на 15 день опыта

Таблица 2

Основные показатели по эксперименту

Вариант

tоблучения

Всхожесть

Зараженные

Не проросли

% увеличения всхожести

Контроль

0

63

5

39

-

2

20

87

1

13

+25

3

30

75

7

21

+13

4

40

81

5

17

+18

Анализ таблицы свидетельствует о том, что облучение ультрафиолетом семенного материала положительно увеличивает качественные показатели и имеет воздействие. Для агропромышленного комплекса этот способ может снизить затраты на закупку семян для посева, а также уменьшить норму высева семян в хозяйствах, что очень важно и экономически целесообразно.

Текст статьи
  1. Малышев, В.В. Повышение эффективности облучательных установок для теплиц [Текст]: автореф. дис. канд. техн. наук/ В.В. Малышев. – М., 2007. -26 с.
  2.  Молчанов, А.Г. Энергосберегающее оптическое облучение промышленных теплиц: монография / А.Г. Молчанов, В.В. Самойленко; Ставропольский государственный аграрный университет. – Ставрополь : АГРУС, 2013. – 120с.
  3. Ivushkin D. S., Petrukhin V. A., Volobuev S .V., Feklistov A. S., Prokofiev P. V. Woody plants seedlings irradiation lighting parameters by using LED transmitters in small-sized irradiation installations // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 786, Mathematical modeling of technical and economic systems in agriculture III-2020 2020 DOI: 10.1088/1755-1315/786/1/012017
  4. Светотехнические параметры облучения сеянцев древесных растений с использованием светодиодных излучателей в условиях малогабаритных облучательных установок / И. В. Юдаев, Д. С. Ивушкин, С. В. Волобуев [и др.] // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. – 2022. – № 3(67). – С. 497-506.
  5. Ивушкин, Д. С. Светодиодная облучательная камера для исследования влияния оптического излучения на развитие сеянцев древесных и кустарниковых растений / Д. С. Ивушкин, П. В. Прокофьев, И. В. Юдаев // Научное обоснование стратегии развития АПК и сельских территорий в XXI веке : материалы Национальной научно-практической конференции, Волгоград, 10 ноября 2020 года. – Волгоград: Волгоградский государственный аграрный университет, 2021. – С. 181-186.
  6. Ивушкин, Д. С. Светодиодная облучательная камера для исследования влияния оптического излучения на развитие сеянцев древесных и кустарниковых растений / Д. С. Ивушкин // Материалы XXV региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области : Материалы конференции, Волгоград, 24–26 ноября 2020 года. – Волгоград: Волгоградский государственный аграрный университет, 2021. – С. 190-191.
Список литературы