Обработка семян свч технологией
Добавил пользователь Skiper Обновлено: 19.09.2024
Девушки, смотрите, что прочитала только что на "Моем мире" в комментах:
"Алла Солдатова ответ для Елена Крахмалёва Попробуйте семена сухими поместить в микроволновку на самую маленькую мощность (300вт) на 30сек. для раскачки. Этот метод позволяет пробудить даже далеко просроченные семена. Кому мы советовали, все довольны результатом. Только нужно сразу же высевать. "
Честно говоря, даже не знаю, что и думать по этому поводу.
У кого какие мысли?
ЗЫ. Это по поводу Сон-травы писалось.
Механизм действия микроволн таков, что их воздействие будет разрушительным для семян. Ну скажем так: разогрев это ускорение движения частиц. если мы греем на сковородке то разогрев происходит снаружи частиц, а если в микроволновке то изнутри. ну не вдаваясь уж сильно в физические процессы: в инструкции к микроволновке написано "не сушить домашних животных - это приводит к их гибели" Так что этот способ такой себе немного шаманский, на мой взгляд. Скорее всего семена просто не успели попасть под действие микроволн , и был скажем так эффект плацебо. Ну я так думаю.
Ну да, 30 сек на минимуме. Не, интересно. Как в гомеопатии. То, что убивает в нормальных дозах, в микроскопических дозах лечит.
В следующем комментарии она уточняет - семена должны быть абсолютно сухие.
Для тех, кто о данном способе не слышал выдержка из журнала наука и жизнь №4 за 2004 год
СЕМЕНА ИЗ МИКРОВОЛНОВКИ
Простой и эффективный метод повышения всхожести семян, не только свежесобранных, но и долгохранящихся, - облучение их перед посадкой в микроволновой печи.
Исследования, проведенные во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур, показали, что облучение СВЧ-лучами не только повышает всхожесть семян, но и увеличивает урожай. На треть больший урожай крупных кочанов капусты получен из семян, облученных в СВЧ-печи в течение 40 секунд. Такой же эффект отмечен при обработке семян цикория, ревеня, томатов в течение 30 секунд, свеклы - в течение 120 секунд, картофеля - в течение 60 секунд.
Обработка семян лука в течение 100 секунд повысила урожай на 20%, а лука-севка в течение 120 секунд - ускорила на неделю сбор и значительно увеличила число луковиц диаметром более 40 мм.
Семена - в СВЧ-печь
Ученые утверждают, что облучение семян в микроволновой печи током высокой частоты дает положительный эффект. Ростовчанин В. Пахомов создал целую систему применения в сельском хозяйстве электротехники сверхвысоких частот. Обработанные СВЧ-облучением семена дают повышенный урожай, а из зерна можно сварить кашу не за обычные полчаса - за пять минут. Тем же способом переводят кормовое зерно в пригодное для хлебопекарного производства. А еще, представьте себе, облучение действует подобно таймеру: по весне поля прорастают сначала сорняками, которые скашивают. Затем из земли выглядывают культурные растения, осчастливленные развиваться без своих врагов-сорняков, сообщил журнал "Рационализатор и изобретатель" (N 3 за 2004 г.).
При этом облучать семена следует на самой низкой мощности микроволновки. Например, при опытной СВЧ-обработке семян ячменя ученые устанавливали температуру нагрева 50оС. Поскольку микроволны "настроены" на воду в продукте, то чем меньше влажность семян, тем меньше эффект от микроволновки.
В Челябинске изучением влияния СВЧ-облучения на всхожесть и урожайность культур занимались ученые кафедры земледелия ЧИМЭСХ (ныне агроинженерный университет). Однако их эксперименты выявили не только благотворное влияние СВЧ-облучения на семена, но и опасность микроволн для человека. Поэтому ученые рекомендуют при пользовании даже бытовыми микроволновками держаться от них подальше в момент работы.
Вот судя по таблице, повышается в основном урожай, а не всхожесть.
Сейчас запихну в микроволновку семена кактусов 3-хлетней давности. Все равно уже руки чешутся.
Люда, а ты не пробовала?
В статье представлен методический подход к исследованию процессов электрофизического воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты на семена сельскохозяйственных культур и результаты экспериментальных исследований по влиянию дозы СВЧ-обработки на способность прорастания семян пшеницы.
Энергия электрического (ЭП), магнитного (МП) и электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) находит свое применение в различных технологических процессах сельского хозяйства [1–10].
Установлено, что эффективность технологической обработки семян и зерна в ЭМП СВЧ для предпосевной стимуляции, дезинфекции, дезинсекции, сушки и т. д. зависит от параметров электромагнитного поля и исходных свойств семян.
Кроме того, следует учитывать также и тот факт, что биологическим объектам свойственны защитные реакции в зависимости от величины пороговых и резонансных значений параметров ЭМП данного объекта, т. е. эффект может достигаться лишь при достижении определенных уровней параметров воздействия ЭМП СВЧ.
С технологических позиций целесообразно выделить взаимо связь между параметрами ЭМП СВЧ, исходными параметрами семян и биологическими показателями эффективности СВЧ-обработки семян, а также взаимосвязь между скоростью, конечной температурой СВЧнагрева и биологическими показателями эффективности СВЧ-обработки семян.
Анализ исследований показывает, что предпосевная обработка семян пшеницы электромагнитным полем СВЧ позволяет повысить способность прорастания семян пшеницы, но эффект воздействия зависит как от величины удельной СВЧ-мощности, так и от времени воздействия.
Ниже приведены результаты экспериментальных исследований по оценке воздействия микроволновой энергии на семенное зерно пшеницы. и способность прорастания семян. В эксперименте исследовались семена пшеницы Дар Черноземья (влажность 10,25 %) и Прохоровка (влажность 8,25 %).
При проведении исследований фиксировались такие параметры, как удельная СВЧ-мощность воздействия и время обработки (экспозиция), а также измерялась начальная и конечная температура СВЧ-нагрева зерна. Оценка качества обработки семян проводилась по таким показателям, как энергия прорастания и способность прорастания (всхожесть).
Отметим также, что в некоторых исследованиях по СВЧ-воздействию на семена высказывается предположение, что эффективность обработки может зависеть от дозы СВЧоблучения (кВт/кг) [3–4].
Назначение
Микроволновая предпосевная обработка семян овощных, зерновых культур, льна, хвойных растений
Характеристики
Микроволновая энергия успешно применяется в современных сельскохозяйственных технологиях. В основе лежит информационное воздействие микроволновой энергии малого уровня мощности на биологические объекты. Это воздействие повышает энергию прорастания семян овощных культур и иммунитет растений.
Применение данной технологии для предпосевной обработки семян позволяет получить прибавку урожая на 10-12%. Микроволновая технология позволяет уничтожить семенную инфекцию, повысить энергию прорастания семян, увеличить фотосинтезирующий аппарат растений, способствует более быстрому развитию растений, повышает урожайность овощных культур
- энергозатраты 50 мВт/кг семян
- диапазон используемых частот 37, 5-78,33 ГГц
- биотехнолгия является низкоэнергетической и экологически абсолютно чистой
- для тепличных хозяйств при урожайности 28…35 кг/м2 составляет (при увеличении всхожести семян на 10…15%, при увеличении урожайности на 8…12%) от 8 000 долларов на один гектар,
- для овощеводства открытого грунта составляет (при увеличении всхожести семян на 12…25%, при увеличении урожайности на 8…15%, при исключении предпосевного протравливания ядохимикатами) от 270,0 долларов на 1 тонне семян в зависимости от культуры.
Экономическая эффективность от применения промышленных установок предпосевной биофизической микроволновой обработки семян льна на 1 тонне семян может составить (при увеличении всхожести семян льна на 15…20%, при увеличении урожайности семян льна на 40…60%, при. исключении предпосевного протравливания ядохимикатами) от 150,0 до 340,0 $ в зависимости от производительности оборудования.
Многое в претворении задач зависит от своевременного и качественного выполнения прогрессивных агроприемов, решительно отказа от упрощения агротехники, настойчивого поиска внутрихозяйственных резервов, широкого внедрения достижений науки и передового опыта.
В настоящее время актуальность проблемы повышения урожайности хлопчатника возросла в связи с ограничением возможности расширения посевных площадей, главным образом, из-за нехватки водных ресурсов.
В последние годы благодаря созданию новых машин и механизмов многие основные процессы возделывание хлопчатника механизированы. Однако до сих пор на значительной части площадей сев хлопчатника в республике осуществляется рядовым опущениями семенами.
Конкурентоспособность экономики любой страны во многом зависит от уровня развития наукоемкого, высокотехнологичного производства. Основы нормального роста и развития растений закладываются при получении полноценных и дружных всходов, что обеспечивается высокими посевными качествами семян. При прорастании качественных семян происходит быстрый переход зрелого жизнеспособного семени из состояния вынужденного покоя к состоянию активной жизнедеятельности, к интенсивному росту проростка. Поэтому исследованиям различных сторон физиологии прорастания семян, разработке эффективных методов их предпосевной обработки с целью повышения жизнеспособности проростков придается большое значение [1,2].
В повышении урожайности хлопчатника немаловажную роль играют посевные качества семян и способы их подготовку к севу.
Исследованию экономической эффективности сельскохозяйственного производства посвящены многие научные труды экономистов-аграрников: Г.Струмилина, Г. М. Сорокина, Т. С. Хачатурова, К. П. Оболенского, А. И. Коткина, И. Ф. Суслова, В. И. Исаева, Е. С. Городецкого, Г. Г. Котова, Е. С. Карнауховой, Л. Н. Кассирова, И. Н. Буздалова, В. И. Юшкова, Н. М. Емельянова и многих других. Вопросы повышения эффективности сельскохозяйственного производства в условиях Средней Азии освещены в исследованиях К. И. Лапкина, В. В. Кима, Н. Т. Сапильникова, Х. М. Джалилова, В. И. Исхакова, Н. Усманова, А. С. Цамутали, Ф. К. Каюмова, Р. Раджапова, К. А. Хасанджанова и других.
За последние годы проведены исследования и опубликованы их итоги по ряду работ, посвященных повышению эффективности сельскохозяйственного производства в Туркменистане. За последние годы изменилась экономическая ситуация; возросла обеспеченность хозяйств, поливной водой, совершенствовались закупочные цены, управление производством, организация и оплата труда, углублялись интеграционные — вертикальные и горизонтальные процессы. Все это требует изучения проблемы повышения эффективности хлопководства в новых экономических и организационных условиях. С учетом всего этого в работе поставлена цель — вскрыть резервы повышения эффективности хлопководства.
Дашогузский оазис расположен в северной части Туркменистана на обширной дельтовой низменности, ограниченной на северо-западе платой Устюрт, на востоке горным хребтом Султануиздаг на юге и западе Заунгискими Каракумами. Основная территория оазиса расположена в древней дельте реки Амударьи. Поверхность имеет уклон 0,0002 0 с юга на северо-запад, в сторону Сарыкамышской впадины.
Через всю территорию проходят древние русла реки Амударьи: Дауан, Дарьялук, Мангидарья, Тунидарья и древние магистральные каналы.
Поверхность оазиса выпуклая, слегка волнистая равнина, расчлененная ирригационной сетью и нарушенная несколькими возвышенностями. Образование этой равнины генетически связано с деятельностью древних протоков, по которым направлялась вода от современной дельты Амударьи в Сарыкамышскую впадину. В этом направлении наблюдается основное падение абсолютных высотных отметок в пределах 95–50 м над уровнем моря.
Дельта равнины Амударьи, по данным М. М. Рогова (1957), состоит из Хорезмской, Сарыкамышской и Аральской впадин, которые последовательно заполнялись речными наноcами. Хорезмская дельта, в которую входит и Дашогузский велаят Туркменистана, в течение длительного времени развивается как долинная равнина реки.
Дашогузский оазис расположен преимущественно в Сарыкамышской дельте Амударьи и только наиболее северная часть его заходит в современную дельту реки.
Почвенный покров земледельческих районов Дашогузского велаята разнообразен по механическому составу, степени засоления и характеру почвообразовательных процессов.
Верхнечетвертичные аллювиально-дельтовые отложения территории представлены хорошо проницаемыми тонко и мелкозернистыми, преимущественно пылевыми песками с редкими прослойками глин.
Эти отложения залегают на глинистых, практически водонепроницаемых породах неогана и покрываются комплексом современных агроирригационных наносов.
Последние переслаиваются супесями, суглинками и глинами мощностью 2–10 м и более. Античную роль в развитии почвообразовательного процесса играют грунтовые воды.
Во внутренних этрапах велаята, где грунтовые воды залегают на глубине 1–3 м, протекает гидроморфный режим почвообразования. На периферической части велаята, где грунтовые воды находятся на глубине 3–10 м, сложился переходный режим почвообразования.
На окраине и в пустынном секторе дельты, где глубина залегания превышает 10–15 м, определился автоморфный режим почвообразования.
В орошаемых районах Дашогузского оазиса наиболее распространенными типами почв являются луговые-эллювиальные, лугово-такырные, такыровидные, такыры и пустынно-песчанные.
Луговые почвы образованы в результате временного или постоянного увлажнения из грунтовых вод восходящими капиллярными токами. Признаки луговости (увлажнение, ржавые пятна и сизая окраска) отмечаются грунтовыми водами. Луговые почвы развиты в данном районе на отложениях преимущественно суглинистого механического состава.
В отличие от луговых почв сероземного пояса, они характеризуются малым содержанием гумуса и других питательных веществ.
В луговых почвах Дашогузского оазиса содержания гумуса колеблется в пределах 0,66–1,28 %, общего азота от 0,049 до 0,080 %, валового фосфора от 0,13 до 0,23 %, валового калия от 1,30 до 2,40 %.
Грунтовые воды залегают в поливной сезон на глубине 1,0–1,3 м, в зимнее время на 1,8–2,5 м. Все орошаемые луговые почвы в различной степени засолены. Содержание суммы солей SO4 в этих почвах колеблется от 0,20 до 1,34 %, гипса от 0,73 до 5,01 %.
Интенсивная фильтрация воды из Амударьи, из ирригационной сети и с орошаемых полей при высоком коэффициенте земельного использования и общая естественная бессточность определяют высокое залегание уровня грунтовых вод в пределах 1–2 м от дневной поверхности.
Содержание солей в грунтовых водах по глубине и величине минерализации довольно пестрое. Средняя минерализация грунтовых вод под орошаемыми массивами 2–5 г/л, однако встречается 20–30 г/л и более. Качественный состав солей в грунтовых водах при низкой степени минерализации — сульфатный или хлоридно-сульфатный, а при высокой сульфатно-хлоридный, редко-хлоридный.
В связи с вышеуказанным, большое внимание исследователей привлекает разработка новых технологий предпосевной обработки семян хлопчатника, обеспечивающих: повышение посевных качеств семян; стимулирование физиолого-биохимических процессов роста и развития проростков; длительное хранение семян без потерь посевных качеств; возможность проведения точного сева и снижение расхода посевного материала; повышение устойчивости проростков к пониженной температуре, высокой влажности и патогенным микроорганизмам; совместное применение фунгицидов и биостимуляторов-доноров микроэлементов и биоактивных лигандов, воздействующих на физиологические процессы.
Особый практический интерес вызывают новые технологии, которые могут повлиять на рост, развитие и, в конечном итоге, на продуктивность сельскохозяйственных культур. Новейшие методы и технологии могут быть разработаны на основе современной физиологии растений, которая развивается во взаимодействии с различными областями естественных наук, при сочетании не только с классическими методами исследования и фундаментальными данными, но и новых подходов с применением последних достижений генетики, биохимии, фитопатологии, физико-химической биологии.
Огромную роль играет селекция и семеноводство, но на практике в интенсивном хлопководстве успех дела обеспечивают и качественно выполненные подготовка семян, почвы и посев хлопчатника [3].
Сев высококачественными и правильно подготовленными семенами в хорошо разделанную, прогретую и достаточно влажную почву обеспечивает получение ранних и дружных всходов. В первую очередь посевные работы следует проводить на легких и песчаных почвах, которые лучше прогреваются и быстрее теряют влагу в верхнем слое, затем переходить на земли со средним и тяжелым механическим составом почвы. Каждое фермерское хозяйство должно проводить сев в лучшие агротехнические сроки, использовать семена высокого класса районированных и высокоурожайных сортов прошедших заводскую обработку и калибровку.
Используя приведенные рекомендации необходимо помнить, что сев оголенными семенами хлопчатника следует начинать на пять — семь дней позже, чем опушенными семенами. Большие преимущества имеет сев сеялками точного высева, который производят оголенными семенами, т. к. он позволяет в 2–3 раза сократить расход семян, значительно облегчить прореживание всходов или полностью исключить его. Указанные сроки сева сельхозкультур привязаны главным образом к потребности семян в положительных температурах необходимых для процесса прорастания. Следует учесть, что в районах предгорий к рекомендованным датам сева сельхозкультур следует прибавить 5–7 дополнительных дней, что связано с более низкими температурами в этих местах.
Разработано несколько типов оборудования для микроволновой предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур на основе микроволновых модулей. Характеристики модуля излучения подбираются индивидуально для каждого растения. В основе технологии лежит информационное воздействие микроволновой энергии малого уровня мощности на биологические объекты. Это воздействие повышает энергию прорастания семян и иммунитет растений. Применение микроволновой технология предпосевной обработки семян позволяет уничтожить семенную инфекцию, повысить энергию прорастания семян, усиливает развитие корневой системы, увеличивает фотосинтезирующий аппарат растений, способствует более быстрому развитию растений и более раннему плодоношению. Увеличивает урожайность на 10–12 %. Биотехнология, применяемая при выращивании сельскохозяйственной продукции, является экологически безопасной.
Цель исследований — разработать научно обоснованные технологии сева хлопчатника семенами различного способа подготовки, способствующие экономии посевного материала, ускорению появления всходов, снижению расходов на прореживание и повышению урожая хлопка — сырца.
Рис. 1. Момент обработки семян облучением с помощью установки РКЭС–1
Перед посевом убрав опущенность семян хлопчатника, зарядив энергией микроволновыми лучами с помощью установки РКЭС-1, получили семена высокого качества и этим впервые использовав новый метод в Дашогузском велаяте, получили высокий урожай хлопчатника.
После отбора семян хлопчатника был выбран участок площадью равный 1 гектару в сельскохозяйственном акционерном обществе имени С.Розметова этрапа имени С. А. Ниязова Дашогузского велаята.
Сведения о всхожести семян хлопчатника для посева в лабораторных условиях приведены в таблице.
Применение электромагнитных полей СВЧ для защиты растений – одно из направлений поиска ученых. Основное преимущество обработки почвы – подавление жизнедеятельности семян сорняков, находящихся в слое заделки семян культурных растений. Этому направлению борьбы с сорняками придаётся большое значение. Сущность метода заключается в облучении поверхности почвы потоком электромагнитных волн СВЧ – диапазона в предпосевной период. Эффективность данного метода не вызывает сомнения у большинства исследователей.
Концентрируя энергию непосредственно в объёме почвы по следу излучателя и преобразуя её в тепло (за счёт диэлектрических потерь), можно за короткий промежуток времени (несколько секунд) прогреть почву до температуры 338 – 343 К, необходимой для достижения летального исхода семян нежелательной растительности.
Впервые в полевых условиях установлена принципиальная возможность уничтожения семян сорняков и их проростков. На обработанных ЭМП СВЧ полосах роста сорняков в течение всего периода вегетации не наблюдалось.
В ряде опытов при уничтожении сорняков отмечено повышение урожайности возделываемых культур от 30 до 65% по сравнению с ручной прополкой и применением химических средств.
Прибавку урожая объясняют отрицательным действием СВЧ – облучения на развитие в почве нематод, количество которых уменьшилось по сравнению с ручной прополкой почти в 6 раз, фитопатогенных грибов, личинок насекомых.
Важным является определение влияния СВЧ – поля на полезную микроофлору почвы и её химический состав. Исследования показали, что почвенные грибки, азотфиксирующие и нитрифицирующие бактерии устойчивы к СВЧ полю. СВЧ – облучение вначале задерживает активность полезных бактерий, а уже на 7 – 10 день после обработки на глубине до 10см. их численность не только восстанавливалась, но и увеличивалась. Следовательно, обработка почвы СВЧ – излучением может быть использована для борьбы с сорняками без ущерба для почвенных микроорганизмов и почвы. Основными показателями, влияющими на эффективность СВЧ – метода уничтожения сорняков, являются плотность потока энергии и доза облучения. Плотность потока энергии в экспериментах колебалась от 48 до 4800 Дж/см 2 .
Для проверки последействия на обработанных полосах сажали кукурузу и клещевину. Наблюдения за состоянием посевов показали, что всходы на этих полосах всегда появлялись раньше, чем на контрольных.
| Показатели | Контроль | СВЧ - обработка | |
| Культивация | Ручная прополка | ||
| Высота стеблей, см | 172/124 | 181/133 | 188/135 |
| Длина початка (метёлки), см | 16,1/13,1 | 16,8/14,2 | 18,7/15,4 |
| Диаметр початка (метёлки), см | 3,8/5,8 | 3,9/6,6 | 4/6,7 |
| Масса зерна в одном початке (метёлке), г | 96/9,3 | 97/12,8 | 123/17,6 |
| Урожайность, ц/га | 73/21,8 | 74/27,7 | 103,3/48,7 |
Примечание: в таблице данные в числителе – для кукурузы, в знаменателе – для клещевины.
При воздействии СВЧ – энергии на биологические объекты и сельскохозяйственные материалы наблюдается ряд процессов. Эти процессы можно подразделить на три группы: изменяющие физиологическое состояние объекта (например, стимулирование процессов жизнедеятельности семян, растений); изменяющие физические параметры вещества (например, размораживание овощей, нагрев почвы в теплицах); действующие как на физические, так и на физиологические свойства биообъекта (например, сушка коконов тутового шелкопряда, при которой их сначала замаривают, затем удаляют влагу). Поэтому в качестве признака классификации удобно принять основной эффект, который необходим для достижения того или иного технологического процесса, а затем каждый такой процесс подразделить на сферы конкретного использования.
В таблице 1 представлена классификация технологических процессов сельскохозяйственного производства с использованием ЭМП СВЧ, в которых выделены шесть основных процессов.
Таблица 1. Классификация технологических процессов с использованием СВЧ – энергии.
| Применение энергии электромагнитного поля сверхвысокой частоты в сельском хозяйстве. | Разогревание | размораживание овощей, фруктов, ягод, мяса, почвы и т. п., роспуск закристализовавшегося мёда, вытопка воска, плавление сыра, приготовление кормов, обогрев растений, защита деревьев от морозов |
| Стимулирование | прорастания семян, роста растений, продуктивности и плодовитости животных, отдачи меха пушных зверей, укоренение черенков, корнеклубнеплодов, стратификация саженцев и семян. | |
| Сушка | семян, зерна, овощей фруктов, вяление травы, чая табака, специй. |
Представляет интерес стимулирование – процесс, при котором происходит интенсификация физиологических процессов; увеличивается выход продукции и повышается качество. Например, СВЧ - обработка семян увеличивает их всхожесть, энергию прорастания и, как следствие, повышает урожай и качество продукции. Удельная мощность протекания процесса стимулирования лежит в очень широких пределах и начинается уже при 0,5 кВт/кг, а при небольших экспозициях иногда отмечается при 1,0 кВт/кг, причём темп нагрева составляет около 0,035 – 0,48 0 С/с.
Разогревание –темп нагрева до 0,12 – 1,0 0 С/c при удельной мощности 1,0 – 1,9 кВт/кг.
Сушка – темп нагрева лежит в пределах 0,7 – 0,9 0 С/с при удельной мощности 0,5 – 0,7 кВт/кг. Скорость сушки лимитируется конечной температурой нагрева материала и временем воздействия СВЧ - поля.
Угнетение – процесс, при котором происходит снижение жизнедеятельности и гибель биообъектов в результате денатурации белка при сравнительно невысоких темпах нагрева – 0,5 – 0,8 0 С/c при удельной мощности 0,09 – 0,3кВт/кг, а при увеличении темпа нагрева до 1,2 – 1,6 0 С/c за счёт диэлектрического разрушения клеток живой ткани.
Экстрагирование – процесс переноса вещества в пористых материалах за счёт молекулярной диффузии. Удельная мощность процесса не должна превышать 2,5 – 3,0 кВт/кг.
Разрушение – происходит при высокой удельной мощности энергоподвода – 4,5 – 6,0 кВт/кг и выше, темп нагрева составляет 1,5 – 2,0 0 С/c.
Читайте также: