СПОСОБ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЯЧМЕНЯ Российский патент 2007 года по МПК A01C1/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в растениеводстве для предпосевной обработки семян ячменя.

Несмотря на то что исследования по обеззараживанию семян от микрофлоры ведутся с давних пор, вопрос этот не решен до сих пор и в последние годы он стал наиболее актуальным.

Средние показатели зараженности ячменя возбудителями грибной и бактериальной этиологии по годам составляют 52-60%, максимум - 98-100%. Если учесть при этом, что использование химических фунгицидов в обеззараживании семян ячменя нежелателен, становится очевидным актуальность поиска путей экологического оздоровления ячменя.

Известен способ обработки семян (а.с. СССР №1655326, А01С 1/08, 1987), включающий предварительный нагрев семян и воды до 25-30°С, увлажнение семян до влажности 21%, обеззараживание семян в электромагнитном поле и их сушку в электромагнитном поле при направляющем поле, вдвое меньшем, с адсорбентом, нагретым до 45-50°С.

Недостатком данного способа является его трудоемкость, а также отсутствие информации о зараженности семян микрофлорой после их обработки.

Задача изобретения - повышение качества обработки семян перед посевом, т.е. повышение посевных и фитосанитарных свойств семян за счет их обеззараживания в СВЧ-поле.

Технический результат в отличие от прототипа достигается тем, что способ включает увлажнение семян, обеззараживание семян в элекромагнитном поле, притом семена увлажняют водой с температурой 24°С в течение 10 мин при соотношении семена : вода = 4:1 соответственно, затем обрабатывают в СВЧ-поле с мощностью 540 Вт, экспозиции 60-90 секунд при конечной температуре семян 46,5-52,3°С.

Новым является то, что в процессе СВЧ-обработки семян происходит их избирательный нагрев, при котором быстрее нагреваются более влажные компоненты семени, которыми являются фитопатогенные микроорганизмы, при этом они погибают. Равномерный прогрев происходит за счет того, что обрабатываемый материал (семена) нагреваются по всему объему, а градиенты температуры, давления и влажности направлены из центра объекта (семени) к его поверхности, поэтому удается семена обеззараживать как от внешней, так и от внутренней инфекции.

Пример. Для проведения опытов для каждого варианта 10-вариантной схемы было взято по 40 г семян пивоваренного ячменя сорта Ача, которые были увлажнены водой с температурой 24°С в течение 10 минут при соотношении семена : вода = 4:1 соответственно. Температура семян до обработки была 24°С.

Увлажненные семена подвергались обработке в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (СВЧ-поле). В ходе проведения опытов учитывались три критерия - это мощность в ваттах, время обработки в секундах и конечная температура семян после СВЧ-обработки. Было проведено девять опытов с различными вариантами мощности и экспозиции, десятым был контрольный опыт, семена которого были просто увлажнены без обработки в СВЧ-поле (табл.).

После обработки в СВЧ-поле и измерения конечной температуры семян методом конверта отбирались навески для определения посевных качеств семян: всхожести и фитосанитарных свойств семян.

Влияние режимов СВЧ-поля на фитопатогенные микроорганизмы устанавливали по результатам фитоэкспертизы на естественном фоне заражения. Использовали биологический метод, основанный на создании условий, позволяющих стимулировать рост и развитие микроорганизмов в зараженных семенах с целью получения спороношения и последующей идентификации видового состава возбудителей и степени поражения семян. Метод позволяет определить как внешнюю, так и внутреннюю инфекцию по типу спороношения, получаемого на естественном субстрате-семени.

Для создания влажной камеры использовали чашки Петри, на дно которых укладывалась фильтровальная бумага в 2 слоя, увлажненная до полной влажности. Из партии обработанных семян в СВЧ-поле при разных режимах отбирались по 25 семян, которые раскладывались в чашки Петри на расстоянии 1,5-2 см друг от друга и проращивали при температуре 25°С. Семена анализировались на инфицированность через 7-8, окончательно через 12 дней. Опыт проводился по 10-вариантной схеме (9 режимов + контроль без СВЧ-обрабоки) в 4-кратной повторности. Результаты исследований представлены в таблице.

Семена пивоваренного ячменя сорта Ача в контрольном опыте были инфицированы микрофлорой: фузариоз - 4,0%, гельминтоспориоз - 18,0%, альтернариоз - 25,0%. Следовательно, общая зараженность семян составляла 47%, что выше экономического порога вредоносности.

В результате исследований (табл.) по влиянию СВЧ-поля на фитопатогенный комплекс и посевные качества пивоваренного ячменя сорта Ача были сделаны следующие выводы:

1. При обработке семян пивоваренного ячменя сорта Ача, предварительно увлажненных водой с температурой 24°С в течение 10 минут при соотношении семена : вода = 4:1 соответственно, в электромагнитном поле сверхвысокой частоты при мощности 900 Вт, экспозиции 30 секунд (вариант №1), конечной температуры семян после СВЧ-обработки 43,3°С происходит резкое увеличение всхожести семян с 75% (контроль) до 95%, при этом обеззараживание семян составляет: от фузариоза - 50%, гельминтоспориоза - 0%, альтернариоза - 68,0%. При обработке семян в СВЧ-поле при мощности 900 Вт, экспозиции 60-90 секунд (вариант 2, 3) происходит нагрев семян ячменя до 57,0-75,8°С и резкое снижение всхожести семян до 63,0-6,0% соответственно. При этом не достигаются хорошие результаты по обеззараживанию семян от фитопатогенных микроорганизмов. В варианте 3 семена травмировались в процессе их обработки в СВЧ-поле, поэтому из всхожесть упала до 6%.

2. При обработке семян пивоваренного ячменя сорта Ача, предварительно увлажненных водой с температурой 24°С в течение 10 минут при соотношении семена : вода = 4:1 соответственно, в СВЧ-поле при его мощности 180 Вт и экспозиции 30 секунд, семена нагреваются до 28,8°С (вариант 7), всхожесть их повышается до 92,0%, но обеззараживание семян от фитопатогенных микроорганизмов фактически не происходит. При обработке увлажненных семян ячменя в СВЧ-поле при мощности 180 Вт, экспозиции 60-90 секунд (вариант 8, 9) и при конечной температуре семян после обработки в СВЧ-поле 32,3-33,5°С происходит сначала повышение, а затем резкое снижение всхожести семян до 79,0-52,0% соответственно и очень низкий уровень обеззараживания семян: от фузариоза на 50%, от альтернариоза - 0-64,0%, от гельминтоспориоза - 27,8-0% соответственно.

3. При обработке семян пивоваренного ячменя сорта Ача, предварительно увлажненных водой с температурой 24°С в течение 10 минут при соотношении семена : вода = 4:1 соответственно, при мощности 540 Вт и эспозиции 30 секунд (вариант 4) и конечной температуре семян после обработке в СВЧ-поле 37,0°С происходит увеличение всхожести семян до 93%, но при этом происходит обеззараживание семян от фузариоза на 50%, от альтернариоза - 16%, от гельминтоспориоза - 0%.

Наилучшие результаты получены при обработке семян пивоваренного ячменя сорта Ача, предварительно увлажненных водой с температурой 24°С в течение 10 минут при соотношении семена: вода = 4:1 соответственно, при мощности СВЧ-поля 540 Вт (варианты 5, 6), экспозиции 60-90 секунд и конечной температуре семян после обработки в СВЧ-поле равной 46,5-52,3°С. Обработка семян ячменя в СВЧ-поле при этих режимах приводит либо к полному уничтожению фитопатогенных микроорганизмов, либо снижает уровень инфицированного начала до экономических порогов вредоносности. В результате в вариантах 5 и 6 зараженность семян снижается:

- по фузариозной инфекции на 82,0-100%;

- по гельминтоспориозной инфекции на 69,8-72,2%;

- по альтернариозной инфекции на 70,0-72%.

Установленные зависимости также позволяют выяснить, что повышение конечной температуры семян ячменя после СВЧ-обработки в вышеуказанных вариантах до 46,5-52,3°С способствует не только сохранению всхожести, а стимулирует этот процесс, при этом всхожесть увеличивается на 17-18% и составляет 92,0-93,0%.

Таким образом, установлено, что область эффективных режимов обеззараживания семян пивоваренного ячменя после предварительного увлажнения водой с температурой 24°С в течение 10 минут при соотношении семена : вода = 4:1 соответственно от фитопатогенной микрофлоры с одновременным стимулированием всхожести семян находится в интервале: мощность СВЧ-поля 540 Вт, экспозиция 60-90 секунд, конечная температура семян после обработки в СВЧ-поле 46,5-52,3°С.

Остаточная зараженность семян по фузариозу составила 0%, гельминтоспориозу - 5,0%, альтернариозу - 7,0%, что соответствует экономическому порогу вредоносности.

Проведены полевые опыты на базе опытного хозяйства «Миндерлинское» Сухобузимского района Красноярского края, которые подтвердили данные, полученные при проведении лабораторных исследований.

Таким образом, проведенные научно-исследовательские работы показывают, что поставленная задача решена - повышена всхожесть и фитосанитарные качества семян, значит резко снижена инфицированность семян микрофлорой.

Предлагаемый способ легко может быть реализован в сельскохозяйственном производстве.

Таблица№ ВариантаМощность, ВтЭкспозиция, секТемпература семян после обработки в СВЧ-поле, °СВсхожесть семян, %Обеззараживание семян после обработки в СВЧ-поле, %.ФузариозГельминтоспориозАльтернариоз19003043,395,050,0068,029006057,063,067,061,144,039009075,86,0100,077,772,045403037,093,050,0016,055406046,593,082,069,870,065409052,392,0100,072,272,071803028,892,00052,081806032,379,050,027,8091809033,552,050,0064,010Контроль* (без обработки в СВЧ-поле)75,0---* - инфицированность семян фузариозом - 4,0%, гельминтоспориозом - 18%, альтернариозом - 25,0%.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к предпосевной обработке семян ячменя к посеву. Семена увлажняют водой с температурой 24°С в течение 10 минут при соотношении семена : вода = 4:1 соответственно, затем обрабатывают в СВЧ-поле с мощностью 540 Вт, экспозиция 60-90 секунд при конечной температуре семян 46,5-52,3°С. Изобретение позволяет повысить всхожесть и фитосанитарные качества семян. 1 табл.

Способ предпосевной обработки семян ячменя, включающий увлажнение семян, обеззараживание семян в электромагнитном поле, отличающийся тем, что семена увлажняют водой с температурой 24°С в течение 10 мин при соотношении семена: вода = 4:1 соответственно, затем обрабатывают в СВЧ-поле с мощностью 540 Вт, экспозицией 60-90 с при конечной температуре семян 46,5-52,3°С.