Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги



Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги
Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги
Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги
Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги
Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги
Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги
Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги
Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги
Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги
Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги

 


Владельцы патента RU 2599171:

Общество с ограниченной ответственностью "Почвенно-экологический центр МГУ имени М.В. Ломоносова" (ООО "Экотерра МГУ") (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" (ФГБОУ ВПО "МГУЛ") (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к выбору семян зерновых культур для посева. Одинаковые навески сравниваемых семян помещают в стаканчики, засыпают песком в количестве, в 4 раза превышающем вес семян, и добавляют одинаковое количество раствора осмотика, вес которого равен весу семян, выдерживают и измеряют концентрацию углекислоты в емкостях со сравниваемыми семенами. Более высокий показатель характеризует лучшие посевные качества семян. Изобретение позволяет определить посевные качества семян в условиях недостатка влаги за время 16-28 часов. 2 ил., 7 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к выбору семян для посева в условиях недостатка влаги.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения энергии прорастания и всхожести зерна [1], заключающийся в проращивании семян на влажном песке. Чашки Петри наполняют увлажненным песком, разравнивают его. Затем раскладывают семена и трамбовкой вдавливают в песок на глубину, равную их толщине.

Основными недостатками данного способа являются, во-первых, низкая производительность при проведении экспериментов. Для большинства зерновых культур время определения прорастания составляет 3-4 суток, а всхожести 7-8 суток. Во-вторых, не удается получать результаты достаточной статистической значимости, так как испытания проводятся, как правило, в 4-кратной повторности при использовании в одном опыте 100 зерновок. Это связано с тем, что проросшие семена надо пересчитывать, что при большом количестве семян (более 100) требует значительных трудозатрат. В-третьих, не удается в полной мере оценить посевные качества семян, так как принимается во внимание только наклевывание проростков за определенное время, а не их длина. В результате различные хорошие семена невозможно отличить между собой по посевным качествам, а значит невозможно выбрать из них лучшие. В-четвертых, испытания проводят, используя дистиллированную или водопроводную воду, что не позволяет делать вывод о посевных качествах семян в условиях недостатка влаги.

Целью изобретения является возможность градации семян по посевным качествам в условиях недостатка влаги с высокой степенью достоверности и повышение производительности труда при выборе семян.

Техническая сущность изобретения заключается в том, что посевные качества семян определяются их способностью производить энергию. Чем выше скорость, с которой семена производят энергию, тем выше их способность к росту и возможности противодействовать негативным факторам внешней среды. Семена производят энергию за счет расщепления ферментами запасенных питательных веществ при возникновении в них цепочки процессов: образуются и-РНК, которые обеспечивают образование ферментов, расщепляющих запасенные питательные вещества. Все процессы достаточно сложные и трудно изучаемые, но суммарным их итогом наряду с производством энергии является образование углекислого газа. Таким образом, скорость образования углекислого газа фактически характеризует скорость производства энергии при прорастании семян и дает возможность проводить градацию семян по их посевным качествам. При проведении испытаний не с водой, а с растворами осмотиков появляется возможность оценить посевные качества семян в условиях недостатка влаги. Для этого одинаковые навески сравниваемых семян помещают в стаканчики, засыпают песком в количестве в 4 раза превышающем вес семян и добавляют к ним одинаковые навески раствора осмотика. После этого стаканчики с образцами ставят в емкости, которые герметично закрывают и выдерживают определенное время. По прошествии времени измеряют концентрацию углекислоты в емкостях со сравниваемыми семенами и пересчитывают количество выделяющейся углекислоты на среднюю зерновку. Более высокий показатель характеризует лучшие посевные качества семян в условиях недостатка влаги.

Поставленная задача решается тем, что помещают сравниваемые семена зерновых культур в разные емкости, приводят семена в контакт с влагой, выдерживают семена в контакте с влагой и определяют, и сравнивают параметр, характеризующий прорастание изучаемых семян, используя замкнутые емкости, в которые помещают навески семян, засыпают семена сухим песком, вес которого в 4 раза больше веса семян, добавляют одинаковое количество раствора осмотика, вес которого равен весу семян, и используют в качестве параметра, характеризующего посевные качества семян в условиях недостатка влаги, количество углекислоты, выделившейся на одну среднюю зерновку при прорастании семян при комнатной температуре за время 16 -28 часов, сравнивая полученные параметры изучаемых семян.

Преимуществом предлагаемого способа является его высокая производительность и точность. Результат можно получить через 16-28 часов, проводя испытания с тысячами семян. Увеличение количества семян не усложняет работу, так как определяют суммарный параметр, но значительно повышает точность получаемых результатов. Ошибка при 95% уровне значимости не превышает 2-5%. Ее можно снизить, увеличивая количество повторений без существенного снижения производительности труда. Это означает, что можно различать семена, посевные качества которых в условиях недостатка влаги отличаются на 5-10%, что ранее было сделать невозможно.

Нижеследующие примеры раскрывают суть предлагаемого изобретения.

Пример 1

Отработка параметров методики

Параметры метода - навеска семян, навеска раствора осмотика, навеска песка, время проведения эксперимента и объем емкостей связаны между собой и определяются возможностями применяемого для измерения концентрации углекислоты прибора. Мы использовали измеритель углекислоты «Testo 535». Предельная концентрация углекислоты в воздухе, измеряемая при помощи данного прибора, составляет 9999 ppm. При использовании герметично закрываемых емкостей объемом 3 литра и навески семян 5 грамм, что соответствует 100-200 семенам. При проведении экспериментов при комнатной температуре предельная концентрация достигается для некоторых семян за время, большее 28-30 часов.

Навеска семян - 5 грамм, объем емкостей - 3 литра и время проведения эксперимента - 1 сутки были взяты в качестве базовых параметров методики. Для имитации условий недостатка влаги использовали 5% раствор полиэтиленгликоля (ПЭГ).

Для выяснения соотношения между навесками семян и раствором осмотика провели эксперименты, используя в качестве критерия величину концентрации углекислоты. Связано это с тем, что и недостаток, и избыток раствора приводят к уменьшению концентрации углекислоты за счет замедления биохимических процессов. В первом случае из-за недостатка влаги, во втором случае из-за недостатка кислорода для дыхания семян. Кроме того, при избытке раствора концентрация углекислоты снижается из-за растворения углекислоты в избыточной влаге. Результаты представлены в таблице 1.

Из полученных результатов видно, что максимальная концентрация углекислоты в емкости за сутки накапливается при навеске раствора осмотика равной примерно 5 г - весу семян.

Однако ошибка экспериментов была еще достаточно высока и составляла 8-12%, что мы связали с разной смачиваемостью семян. После добавления раствора соли не удавалось «притопить» все семена, и часть из них плавала по поверхности жидкости. Для обеспечения одинаковых условий смачивания было решено семена засыпать песком, а затем добавлять раствор осмотика. Для выбора навески песка была проведена серия экспериментов. Результаты представлены в таблице 2.

Из полученных результатов следует, что оптимальная навеска песка соответствует 20 г при использовании 5 г семян и 5 г раствора осмотика.

Для проверки правильности выбора времени определения концентрации были сняты кинетические кривые - зависимость изменения концентрации углекислоты в емкости объемом 3 литра при помещении в нее 5 г семян, 5 г воды или растворов осмотика и 20 г песка. Результаты представлены чертежами, где:

Фиг. 1 - изменение концентрации углекислоты во времени в емкостях объемом 3 литра при помещении в них 5 г семян различных культур, 5 г воды и 20 г песка;

Фиг. 2 - изменение концентрации углекислоты во времени в емкостях объемом 3 литра при помещении в них 5 г семян озимой пшеницы ФГБНУ ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова сорт «Л-15 №222», 5 г воды или 5 г 5% раствора ПЭГ и 20 г песка.

На Фиг. 1 введены следующие обозначения:

1 - яровой ячмень сорт «Нур»;

2 - озимая рожь сорт «Московская 12»;

3 - яровая пшеница сорт «МИС»;

4 - озимый тритикале сорт «Гермес»;

5 - экспериментальный образец озимой пшеницы ФГБНУ ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова сорт «Л-15 №222».

Из полученных данных хорошо видно, что для всех культур в условиях эксперимента происходит изменение скорости выделения углекислоты. Кривые состоят из 2 участков: начального - более пологого, на котором разные культуры мало различимы между собой, и второго - с более крутым наклоном. По прошествии 800-900 минут скорость выделения углекислоты возрастает, причем для каждой культуры наблюдается своя скорость выделения углекислоты, и культуры хорошо различимы между собой, по концентрациям, которые они создают в герметичных емкостях. Полученные результаты позволяют выбрать время проведения эксперимента 16-28 часов. Нижняя граница определяется сменой скорости выделения углекислоты, а верхняя - возможностями используемого прибора и необходимостью проведения экспериментов за минимальное время, а также удобством проведения экспериментов. Время одни сутки удовлетворяет всем перечисленным выше условиям.

Ошибку определения посевных качеств семян удается снизить до 2-5%, проводя опыты в семикратной повторности.

Пример 2

Сравнение семян яровой пшеницы в условиях, близких к оптимальным (вода) и имитирующих недостаток влаги (5% раствор ПЭГ)

Сравнивали посевные качества семян яровой пшеницы сортов «Злата», «Эстер» и «Юбилейная 80». Опыты проводили в семикратной повторности, помещая в герметичные емкости на одни сутки по 5 г семян и воды или 5% раствора ПЭГ и 20 г песка. Результаты представлены в таблице 3.

Из полученных данных хорошо видно, что семена, практически не отличающиеся по энергии прорастания и всхожести, сильно отличаются друг от друга по посевным качествам как в условиях, близких к оптимальным, так и в условиях, имитирующих недостаток влаги. Лучшими являются семена сорта «Злата», которые при выборе и надо использовать для посева.

Пример 3

Сравнение семян озимого тритале в условиях, близких к оптимальным (вода) и имитирующих недостаток влаги (5% раствор ПЭГ)

Сравнивали посевные качества семян озимого тритикале сортов «Нина», «Гермес» и «Немчиновский 56». Опыты проводили в семикратной повторности, помещая в герметичные емкости на одни сутки по 5 г семян и воды или 5% раствора ПЭГ и 20 г песка. Результаты представлены в таблице 4.

Из полученных данных хорошо видно, что семена, практически не отличающиеся по энергии прорастания и всхожести, сильно отличаются друг от друга по посевным качествам как в условиях, близких к оптимальным, так и в условиях, имитирующих недостаток влаги. Лучшими являются семена сорта «Нина», которые при выборе и надо использовать для посева. Обращает на себя внимание то, что посевные качества семян сорта «Немчиновский 56» в условиях, близких к оптимальным, практически не отличаются от сорта «Гермес», но заметно уступают последним в условиях недостатка влаги.

Пример 4

Сравнение семян озимой ржи в условиях, близких к оптимальным (вода) и имитирующих недостаток влаги (5% раствор ПЭГ)

Сравнивали посевные качества семян озимой ржи сортов «Валдай», «Московская 12» и «Татьяна». Опыты проводили в семикратной повторности, помещая в герметичные емкости на одни сутки по 5 г семян и воды или 5% раствора ПЭГ и 20 г песка. Результаты представлены в таблице 5.

Из полученных данных хорошо видно, что семена, практически не отличающиеся по энергии прорастания и всхожести, отличаются друг от друга по посевным качествам как в условиях, близких к оптимальным, так и в условиях, имитирующих недостаток влаги. Лучшими являются семена сорта «Татьяна», которые при выборе и надо использовать для посева.

Пример 5

Сравнение семян озимой пшеницы в условиях, близких к оптимальным (вода) и имитирующих недостаток влаги (5% раствор ПЭГ)

Сравнивали посевные качества семян озимой пшеницы сортов «Галина», «Московская 39» и экспериментальный образец озимой пшеницы ФГБНУ ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова сорт «Л-15 №222». Опыты проводили в семикратной повторности, помещая в герметичные емкости на одни сутки по 5 г семян и воды или 5% раствора ПЭГ и 20 г песка. Результаты представлены в таблице 6.

Из полученных данных хорошо видно, что семена, практически не отличающиеся по энергии прорастания и всхожести, отличаются друг от друга по посевным качествам. При этом в условиях, близких к оптимальным, лучшими являются семена сорта «Московская 39». Однако в условиях, имитирующих недостаток влаги, лучшими являются семена сорта «Галина», которые при выборе и надо использовать для посева в условиях недостатка влаги.

Пример 6

Сравнение семян ярового ячменя в условиях, близких к оптимальным (вода) и имитирующих недостаток влаги (5% раствор ПЭГ)

Сравнивали посевные качества семян ярового ячменя сортов «Владимир», «Московский 86» и «Нур». Опыты проводили в семикратной повторности, помещая в герметичные емкости на одни сутки по 5 г семян и воды или 5% раствора ПЭГ и 20 г песка. Результаты представлены в таблице 7.

Из полученных данных хорошо видно, что семена, практически не отличающиеся по энергии прорастания и всхожести, отличаются друг от друга по посевным качествам как в условиях, близких к оптимальным, так и в условиях, имитирующих недостаток влаги. Лучшими являются семена сорта «Московский 86», которые при выборе и надо использовать для посева.

Из представленных примеров хорошо видно, что предлагаемая методика позволяет на стадии выбора, не используя никаких стимуляторов прорастания семян, увеличить вероятность повышения урожаев зерновых культур в условиях недостатка влаги.

Таким образом, предлагаемый способ, используя простую высокопроизводительную методику, позволяет решать задачу выбора семян по посевным качествам в условиях недостатка влаги.

Литература

1. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести.

Способ выбора семян зерновых культур для посева в условиях недостатка влаги, заключающийся в помещении сравниваемых семян в разные емкости, приведении семян в контакт с влагой, выдержке семян в контакте с влагой и определении, и сравнении параметра, характеризующего прорастание изучаемых семян, отличающийся тем, что используют замкнутые емкости, в которые помещают навески семян, засыпают семена сухим песком, вес которого в 4 раза больше веса семян, добавляют одинаковое количество раствора осмотика, вес которого равен весу семян, а в качестве параметра, характеризующего посевные качества семян в условиях недостатка влаги, используют количество углекислоты, выделившейся на одну среднюю зерновку при прорастании семян при комнатной температуре за время 16-28 часов, сравнивая полученные параметры изучаемых семян.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ предпосадочной обработки клубней семенного картофеля жидким биостимулятором включает обработку клубней посевного картофеля в емкости, заполненной биостимулятором, с помощью рабочего органа, установленного в емкости.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложена система обработки семян, имеющая центральное компьютеризированное устройство хранения данных, пользовательский интерфейс и сетевые соединения от устройства хранения данных к двум и более объектам.

Группа изобретений относится к сельскому и лесному хозяйству. Производят обработку посевного материала низкочастотным электромагнитным полем частотой от 6 до 19 Гц.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может использоваться для дополнительной обработки семян. Устройство для обработки семян переменным магнитным полем содержит дозатор, загрузочный бункер, камеру для обработки семян, источник магнитного поля, преобразователь частоты для регулирования скорости изменения напряженности магнитного поля.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к машинам для предпосевной обработки семян и для увеличения эффективности процесса предпосевной обработки семян.

Триер // 2589780
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для сепарации семян в электрическом поле, и может использоваться при подготовке семян к посадке и хранению.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Изобретение представляет собой способ определения урожайных свойств семян пшеницы, включающий проращивание семян, удаление не проросших, загнивших и дефектных проростков, расчет средней длины ростков и корешков, подсчет коэффициента симметрии, где дополнительно определяют среднее количество корешков проросших семян, а коэффициент симметрии подсчитывают по формуле где Lрост.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Одинаковые навески обработанных и необработанных фунгицидами семян помещают в замкнутые емкости, засыпают песком в количестве, в 4 раза превышающем вес семян, и добавляют в емкости одинаковое с навесками семян количество воды, выдерживают и измеряют концентрацию углекислоты в емкостях со сравниваемыми семенами.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к выбору семян зерновых культур для посева. Одинаковые навески сравниваемых семян, помещают в стаканчики, засыпают песком в количестве, в 4 раза превышающем вес семян, и добавляют к ним одинаковые навески воды, выдерживают и измеряют концентрацию углекислоты в емкостях со сравниваемыми семенами.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Вибрационная машина для предпосевной обработки семян содержит шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины, с разгрузочным окном, рабочий орган, бункер-дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к выбору семян зерновых культур для посева. Одинаковые навески сравниваемых семян помещают в стаканчики, засыпают песком в количестве, в 4 раза превышающем вес семян, и добавляют к ним одинаковые навески раствора соли, выдерживают и измеряют концентрацию углекислоты в емкостях со сравниваемыми семенами. Более высокий показатель характеризует лучшие посевные качества семян. Изобретение позволяет определить посевные качества семян в условиях засоления за время 16-28 часов. 2 ил., 7 табл., 6 пр.
Область использования: изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу предпосевной обработки семян зерновых культур. Способ предпосевной обработки семян зерновых культур включает модификацию препаратов гумусовых веществ и обработку водным раствором препаратов семян. Модификацию препаратов гумусовых веществ осуществляют путем обработки кипячением суспензии препаратов гумусовых веществ в растворе вода - изопропиловый спирт при содержании в растворе 6-8% воды. После чего отделяют твердую фазу препаратов от раствора с изопропиловым спиртом. Технический результат: изобретение позволяет повысить посевные качества семян путем предпосевной обработки. 1 табл.
Изобретение относится к биотехнологии. Способ включает выращивание растений в теплице с использованием при поливе легкой воды, вентиляцию этого помещения с извлечением из удаляемого воздуха воды, повторное использование ее для выращивания растений. При этом перед посадкой осуществляют замачивание семян в легкой воде с концентрацией дейтерия не более 136 ppm, а воду после завершения процесса замачивания вновь используют, возвращая ее в цикл полива. При выращивании растения поливают водой с концентрацией дейтерия не более 136 ppm, а концентрацию дейтерия при поливах при созревании последовательно снижают в зависимости от стадии вегетации до 50 ppm на завершающем этапе. Способ позволяет снизить себестоимость пищевых сельскохозяйственных культур с пониженным содержанием дейтерия без снижения их высокого качества. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к области контроля качества и подготовки к заложению в почву семенного материала сельскохозяйственных растений и может быть использовано в отрасли полевого растениеводства. Способ определения всхожести семян сельскохозяйственных растений включает облучение семян, подлежащих сортировке, от источника электромагнитного излучения длиной волны 5000-9000 Å. При этом фиксируют спектральные характеристики диффузного отражения семян при облучении от источника электромагнитного излучения длиной волны 5000-9000 Å. Далее сравнивают полученные спектральные характеристики диффузного отражения семян с эталонными спектрами отражения для этих семян и семена, утратившие всхожесть, отбраковывают. Критерием отбраковки семян является наличие провала в спектральных характеристиках диффузного отражения семян. Предлагаемый способ определения всхожести семян обеспечивает увеличение эффективности процессов контроля качества и подготовки к заложению в почву семенного материала сельскохозяйственных растений, сокращение энергоемкости процессов, упрощение устройства применяемого технологического оборудования, в результате использования предлагаемого изобретения повышается точность процессов контроля качества семенного материала сельскохозяйственных растений. 2 ил.
Наверх