СПОСОБ ПРЕДПОСЕВНОГО СТИМУЛИРОВАНИЯ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ И ПРОДУКТИВНОСТИ СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР Российский патент 1997 года по МПК A01C1/00 H05F3/00 H05H1/00 H01J37/317 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к растениеводству и может быть использовано при обработке семян растений перед посевом.

Известен способ регулирования роста пшеницы, основанный на обработке семян тлеющим разрядом. Cогласно этому способу обработку семян проводят в остаточной атмосфере воздуха при давлении 3-4 мм рт.ст. напряжении 350-400 Вт, плотности тока 2 мА/см² в течение 10 с. Эффект от воздействия тлеющим разрядом в основном сказывается на энергии прорастания семян в условиях пониженных температур. При температуре прорастания семян выше 15^oС эффективность способа резко снижается.

Известен также способ регулирования роста растений, основанный на использовании электромагнитного поля токов сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ). Недостатками этого способа являются невысокая эффективность (стимуляция всхожести на 8-12%), нестабильность результатов, наличие эффекта подавления всхожести семян с низкими посевными качествами.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ обработки семян растений, заключающийся в воздействии на семена газовой плазмой при давлении неорганического газа от 0,05 до 5 мм рт.ст. частоте электрического разряда от 1 до 40 мГц, мощности разряда от 0,003-1,5 Вт/см³ и времени воздействия 5-300 с.

Однако известный способ не позволяет определить оптимальные сроки проведения обработки семян. Произвольный выбор сроков обработки семян до посева снижает эффективность способа, так как последействие газовой плазмой уменьшается со временем. Известный способ характеризуется также относительно высокими удельными энергозатратами, так как обработку семян ведут при мощности разряда до 1,5 Вт/см³.

Целью изобретения является повышение биологической эффективности плазменной обработки семян, а также в снижении при проведении обработки удельных энергозатрат.

Это достигается тем, что в известном способе, включающем воздействие на семена газовой плазмой при частоте электрического разряда 1-40 мГц с экспозицией 5-300 с, плазменное воздействие проводят не позднее, чем за 7 мес до посева семян при мощности разряда не более 0,003 Вт/см³ и давлении неорганического газа в диапазоне от 666 до 1333 Па.

Сущность изобретения состоит в том, что снижение мощности разряда способствует уменьшению температуры газа в камере, что исключает вероятность перегрева семян и увеличивает эффективность их обработки. Увеличение давления в камере, согласно уравнению Саха, способствует снижению степени ионизации и энергии ионизированных частиц газа, что локализует их действие на поверхности семян и оптимизирует условия формирования гидрофильных химических связей. В результате гидрофильность семенных покровов повышается, а поступление воды в семена и скорость протекания ростовых процессов в растениях увеличивается. При этом эффект стимуляции роста сохраняется в течение 7 мес.

Пример 1. Рапс яровой как характерный представитель кормовых культур. Семена рапса обрабатывали газовой плазмой в течение 20 с при частоте электрического разряда 27 мГц, мощности разряда 0,002 Вт/см³ и давлении атмосферного воздуха 1066 Па. Предлагаемый режим обработки сравнивали с контролем (необработанные семена) и режимом прототипа: время обработки 20 с, частота электрического разряда 27 мГц, мощность 0,5 Вт/см³, давление 533 Па. После обработки семена проращивали в темноте в чашках Петри и в почвенных условиях. Энергию прорастания семян учитывали через 2 сут, всхожесть через 3-4 сут, сухую массу проростка через 7 сут после замачивания семян. Сухая масса проростка характеризовала эффективность гетеротрофного питания зародыша, так как семена проращивали в темноте и, следовательно, исключались условия для автотрофного питания. Продуктивность рапса в почвенной культуре учитывали в фазу цветения Полученные результаты приведены в табл. 1.

Из табл.1 следует, что наиболее эффективным был заявляемый режим стимулирующего воздействия на семена газовой плазмой. По сравнению с прототипом воздействие на семена в предлагаемом режиме стимулировало энергию прорастания на 19% всхожесть на 13% эффективность использования зародышем запасных веществ на 17% и последующую продуктивность рапса на 21%
Пример 2. Редис, как характерный представитель овощных культур. Семена редиса обрабатывали плазмой, как в примере 1. Результаты обработки представлены в табл.2.

Из табл. 2 следует, что плазменное воздействие в предлагаемом режиме увеличивало по сравнению с контролем и прототипом энергию прорастания семян, соответственно, на 35 и 12% всхожесть на 21 и 13% массу недельного проростка на 37 и 18% а последующий урожай корнеплодов редиса на 20 и 12%
Пример 3. Ячмень как характерный представитель зерновых культур. Обработка семян ячменя, как в примере 1. Полученные результаты представлены в табл.3.

Из результатов табл.3 следует, что заявляемый режим был наиболее эффективным. Его использование позволило увеличить по сравнению с контролем и прототипом энергию прорастания семян, соответственно. на 28 и 18% всхожесть
на 11 и 9% Массу проростка на 18 и 11% урожай зерна на 49 и 42% массу 1000 зерен на 28 и 27% Принципиально важно, что плазменное воздействие стимулировало прорастание даже высококачественных семян, характеризовавшихся изначально высокой всхожестью.

Данные табл. 1-3 свидетельствуют, что физиологическая эффективность предлагаемого режима плазменного воздействия существенно выше прототипа. Заявляемый режим характеризуется комплексным действием на рост растений, т. е. стимулирует прорастание семян на различных стадиях развития.

Пример 4. Определяли период последействия плазменного воздействия. Семена рапса ярового обрабатывали газовой плазмой, как в примере 1. Энергию прорастания и всхожесть семян оценивали через 2, 7 и 8 мес после воздействия. Результаты представлены в табл.4.

Как видно из табл.4, наиболее эффективное последствие плазменного воздействия на семена сохраняется в течение 7 мес.

Технико-экономическая эффективность способа заключается в ускорении прорастания семян, увеличении продуктивности растений, снижении удельных энергозатрат (в 3-10 раз) при проведении плазменного воздействия на семена. Кроме того, предлагаемый режим характеризуется большей универсальностью: ускоряет прорастание не только низко-, но и высококачественных семян, стимулирует рост как овощных и зерновых, так и кормовых культур.

Использование: в сельском хозяйстве, точнее в растениеводстве и может быть использовано при обработке семян растений перед посевом. Сущность изобретения: способ предпосевного стимулирования жизнедеятельности и продуктивности семян с/х культур, предусматривает воздействие на семена газовой плазмой при частоте электрического разряда в диапазоне 1-40 мГц и мощности разряда не более 0,003 Вт/см³ с экспозицией 5-300 с и при давлении неорганического газа в диапазоне 666-1333 Па. Причем обработку проводят не позднее чем за 7 мес до посева. Использование изобретения позволяет ускорить процесс прорастания семян, увеличить продуктивность сельскохозяйственных культур и снизить удельные энергозатраты при проведении плазменного воздействия на семена. 4 табл.

Способ предпосевного стимулирования жизнеспособности и продуктивности семян сельскохозяйственных культур, предусматривающий воздействие на семена газовой плазмой при частоте электрического разряда 1 40 мГц с экспозицией 5 300 с, отличающийся тем, что воздействие осуществляют не позднее чем за 7 мес до посева при мощности электрического разряда не более 0,003 Вт/см³ и давлении неорганического газа 666 1333 Па.