Способ определения всхожести семян пшеницы

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам оценки качества посевного материала. Способ заключается в замачивании на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе семян пшеницы в течение 12 часов при температуре 20°С, измерении мембранного потенциала каждой зерновки, определении среднего значения мембранного потенциала для семян и установлении всхожести семян пшеницы. Предварительно используют пять опытных партий семян пшеницы одного сорта с известной всхожестью в диапазонах 80-88%, 89-90%, 91-93%, 94-95%, 96-100%, для каждой из которых определяют мембранный потенциал каждой зерновки и среднее значение мембранного потенциала для семян каждой опытной партии. Затем устанавливают калибровочную зависимость всхожести от среднего значения мембранного потенциала для зерновок каждой партии семян пшеницы. Далее берут семена пшеницы этого же сорта неизвестной всхожести, которые предварительно замачивают на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе в течение 12 часов при температуре 20°С, и измеряют мембранный потенциал каждой зерновки, после чего по полученной калибровочной зависимости устанавливают всхожесть семян пшеницы этого сорта. Способ позволяет оценить с высокой точностью всхожесть семенного материала любых сортов пшеницы. 6 ил.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам оценки качества посевного материала.

В сельскохозяйственном производстве при уборке семян пшеницы возникают большие сложности с оценкой их посевных качеств. Не прошедшие послеуборочного дозревания зерновки имеют пониженную всхожесть, и в этом случае сложно разобраться, чем вызвано снижение посевных качеств семян - гибелью зародыша или его физиологической неполноценностью. Отправка на хранение партий семян пшеницы без оценки их качества приводит к большим экономическим потерям при замене некондиционных семян, или из-за повышенной нормы высева.

Для диагностики всхожести семян пшеницы в сжатые сроки разработаны различные способы оценки, в частности способы определения всхожести с использованием стимуляторов роста. Одним из наиболее распространенных является тетразольно-топографический способ определения всхожести семян пшеницы, заключающийся в замачивании в воде семян, отобранных из семян основной культуры, в течение 15-18 часов при температуре 20°С, а свежеубранных семян - при температуре 10-15°С в течение такого же времени, разрезании семян пшеницы на две половинки вдоль зародыша, промывании несколько раз водой каждой подготовленной сотни половинок семян, полном погружении половинок семян подготовленной сотни в раствор тетразола и выдерживании в темноте при температуре 20°С в течение 1 часа 30 мин, а при 30°С в течение 40-50 мин, аннулировании другой сотни половинок семян, промывании водой обработанных половинок семян, раскладывании их на пластинке или фильтрованной бумаге, просматривании половинок семян с помощью лупы или невооруженным глазом, поддерживая их во влажном состоянии во время всего процесса, установлении всхожести семян пшеницы в соответствии с заданным чертежом окрашивания (ГОСТ 12039-82. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения жизнеспособности. - Введ. 1983-07-01. - М.: Стандар-тинформ, 2011. - С. 1-9).

Вышеописанный способ является небезопасным вследствие применения химических реагентов, длительным вследствие необходимости замачивания семян пшеницы в воде более 15 часов и дополнительного выдерживания в растворе тетразола, а также трудоемким вследствие реализации большого количества операций для подготовки зерен к установлению всхожести.

Известен также способ определения всхожести свежеубранных семян озимой пшеницы, включающий отсчет семян, их замачивание в экстракте свежеубранных проросших семян данного сорта озимой пшеницы в течение 10-12 часов, раскладку в растильнях на подготовленном ложе из увлажненного песка, покрытого влажной фильтровальной бумагой, проращивание семян в термостате в течение 48 часов при температуре 20°С и установление всхожести свежеубранных семян озимой пшеницы путем подсчета проросших зерен. Таким образом, продолжительность процесса определения всхожести семян составляет более двух суток (авторское свидетельство SU 393973, М. кл. А01С 1/02).

Основными недостатками данного способа являются применимость только для диагностики всхожести свежеубранных семян озимой пшеницы и отсутствие возможности использования в предпосевной период, поскольку процесс послеуборочного дозревания семян пшеницы контролируется не одним фактором - стимуляторами роста, а многими, в том числе и проницаемостью оболочки семян, концентрацией ионов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ определения всхожести семян пшеницы сорта «Алтайский янтарь», заключающийся в замачивании на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе семян пшеницы в количестве 150 штук в течение 12 часов при температуре 20°С, измерении мембранного потенциала каждой зерновки, определении среднего значения мембранного потенциала для 150 зерен и установление всхожести семян пшеницы по следующей формуле:

где Вд - всхожесть семян пшеницы, %;

Е - мембранный потенциал покоя, В.

Время определения всхожести составляет 13 часов. (Барышева, Н.Н. Метод и средство контроля мембранного потенциала зерен пшеницы и его применение для оценки всхожести [Текст]: дис. … канд. техн. наук: 05.11.13: защищена 01.12.2015: утв. 31.03.2016 / Барышева Надежда Николаевна. - Томск, 2015. - С. 93-99).

Основным недостатком данного способа является узкая сфера применения вследствие отсутствия возможности его использования для любых сортов пшеницы - мягких и твердых, так как определение всхожести по значению мембранного потенциала, реализующее способ, производят только для семян пшеницы сорта «Алтайский янтарь» при продолжительном промежутке времени осуществления этого процесса.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в создании универсального способа определения всхожести семян пшеницы в короткий промежуток времени осуществления процесса с расширенной сферой применения для любых сортов пшеницы - мягких и твердых.

Решение этой технической проблемы достигается тем, что в способе определения всхожести семян пшеницы, заключающемся в замачивании на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе семян пшеницы в течение 12 часов при температуре 20°С, измерении мембранного потенциала каждой зерновки, определении среднего значения мембранного потенциала для семян, установлении всхожести семян пшеницы, согласно изобретению предварительно используют пять опытных партий семян пшеницы одного сорта с известной всхожестью в диапазонах 80-88%, 89-90%, 91-93%, 94-95%, 96-100%, для каждой из которых определяют мембранный потенциал каждой зерновки и среднее значение мембранного потенциала для семян каждой партии, затем устанавливают калибровочную зависимость всхожести от среднего значения мембранного потенциала для зерновок каждой опытной партии семян пшеницы. Далее берут семена пшеницы этого же сорта неизвестной всхожести, которые предварительно замачивают на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе в течение 12 часов при температуре 20°С, и измеряют мембранный потенциала каждой зерновки, после чего по полученной калибровочной зависимости устанавливают всхожесть семян пшеницы этого сорта.

Расширение сферы применения для любых сортов пшеницы - мягких и твердых предлагаемого способа в короткий промежуток времени объясняется тем, что набор полученных калибровочных зависимостей для различных сортов пшеницы, позволяет для заданного сорта выбрать калибровочную зависимость и по измеренному среднему значению мембранного потенциала установить всхожесть зерна этого сорта.

При этом расчет всхожести семян пшеницы производят по следующей формуле:

где - всхожесть семян пшеницы, %;

- среднее значение мембранного потенциала, В;

С1, С2 - коэффициенты калибровочной зависимости от мембранного потенциала, имеющие размерность %, С3 - коэффициент, имеющий размерность 1/В.

Предварительное использование именно пяти опытных партий семян пшеницы одного сорта с известной всхожестью является оптимальным, так как позволяет получить минимальную погрешность измерения всхожести при минимальном времени калибровки. Предварительное использование более пяти опытных партий семян пшеницы приводит к увеличению времени калибровки, поскольку необходимо найти и сформировать шестую, седьмую и так далее партии семян, выполнить измерение мембранного потенциала и математическую обработку, а предварительное использование менее пяти опытных партий семян пшеницы может привести к высокой погрешности вычисления всхожести за счет возрастания погрешности аппроксимации при выполнении операции калибровки.

Выбранные диапазоны известной всхожести семян пшеницы каждой из опытных партий, составляющие 80-88%, 89-90%, 91-93%, 94-95%, 96-100%, являются оптимальными, так как использование диапазонов известной всхожести семян пшеницы, составляющих для каждой из опытных партий менее минимального значения приводит к увеличению погрешности вычисления всхожести семян, а использование диапазонов известной всхожести семян пшеницы, составляющих для каждой из опытных партий более максимального значения, приводит к неоправданно большому времени калибровки. Диапазоны имеют различные размеры в процентном выражении.

Способ определения всхожести семян пшеницы поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства для определения всхожести семян пшеницы, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 представлены элементы устройства фиг. 1; на фиг. 3 изображен график зависимости всхожести семян пшеницы от мембранного потенциала и уравнение (1); на фиг. 4 изображено устройство для фиксации зерна пшеницы, вид сбоку; на фиг. 5 - то же, что на фиг. 4, вид сверху; на фиг. 6 представлен график зависимости потенциала действия зерновки со всхожестью 97%, записанный в течение 5 с, 300 отсчетов соответствуют 1 с, с указанием точки мембранного потенциала, который характеризует всхожесть зерновки.

Устройство для проведения оценки всхожести семян пшеницы, предназначенное для реализации предлагаемого способа, содержит герметичный короб 1, внутри которого на пластиковых полочках установлены пластмассовые лотки 2, в которых на увлажненное дистиллированной водой поролоновое ложе раскладываются семена пшеницы на расстоянии 0,5-1,5 см друг от друга (на чертеже не показаны), вентилятор 3, обеспечивающий конвекцию воздуха, остеклованный резистор 4, выполняющий роль источника тепла, диод 5 для понижения напряжения, электрод-иглу 6 для механического воздействия и снятия мембранного потенциала, текстолитовую площадку 7 с закрепленным на ней устройством для фиксации зерна пшеницы (на чертеже не показан), резиновые перчатки 8, датчик температуры 9, выполненный в виде термопары и обеспечивающий совместно с измерителем-регулятором 2ТРМ1 (на чертеже не показан) заданную температуру. Для обеспечения дополнительной конвекции воздуха в коробе 1 установлен дополнительный вентилятор 10.

Устройство для фиксации зерна пшеницы содержит электрод-зажим 11, имеющий углубление для размещения зерновки 12, электрод-иглу 6 и два контактных провода 13, 14, передающих электрический сигнал на плату сбора данных JIa-50USB (не чертеже не показана).

Способ определения всхожести семян пшеницы осуществляется следующим образом.

Предварительно замачивают на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе пять опытных партий семян пшеницы одного сорта с известной всхожестью в диапазонах 80-88%, 89-90%, 91-93%, 94-95%, 96-100% в течение 12 часов при оптимальной температуре прорастания 20°С, раскладывая на лотках 2 каждую зерновку в каждой партии на расстоянии 0,5-1,5 см от соседней зерновки. Измеряют мембранный потенциал каждой зерновки в каждой партии, помещая каждую зерновку в электрод-зажим И, протыкая электродом-иглой 6 ее боковую поверхность в области хохолка и записывая полученный сигнал в течение 2-3 секунд. Из полученного при измерении графика (Фиг. 6) берут только одну точку, то есть, значение мембранного потенциала в нулевой момент времени, в первом отсчете - потенциал покоя. На графике (Фиг. 6) эта точка указана стрелкой. Мембранный потенциал равен -63 мВ. Выполняя аналогичные измерения для всех зерновок с известной всхожестью, например 97%, определяют среднее значение мембранного потенциала Е, соответствующее этой всхожести. Всхожесть 97% принадлежит диапазону всхожести 96% ÷ 100%. По измеренным значениям мембранного потенциала каждой зерновки определяют средние значения мембранного потенциала для семян этого же сорта из других диапазонов всхожести.

Далее устанавливают калибровочную зависимость всхожести семян пшеницы заданного сорта от средних значений мембранного потенциала. Для этого, например, в приложении MSExcel на график, как показано на фиг. 3, заносят 5 точек зависимости всхожести семян пшеницы от средних значений их мембранного потенциала. Затем, используя встроенные команды приложения, задают аппроксимирующую функцию экспоненты (2). В результате получают уравнение с искомыми коэффициентами.

Пять точек при высокой степени корреляции характеризуют низкую погрешность аппроксимации, а значит высокую точность калибровки. При калибровке системы коэффициент корреляции К должен быть выше, чем К>0,995. На фиг. 3 уравнение имеет коэффициент детерминации R=0,99752. Следовательно, коэффициент корреляции равен:

После выполненной калибровки, берут семена пшеницы этого же сорта неизвестной всхожести, которые предварительно замачивают на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе в течение 12 часов при температуре 20°С и измеряют мембранный потенциал каждой зерновки, после чего по полученной ранее калибровочной зависимости (Фиг. 3) устанавливают всхожесть семян пшеницы этого сорта.

Таким образом, предлагаемый способ имеет широкую сферу применения, так как позволяет с минимальными трудовыми затратами, без применения дорогостоящих технических средств и опасных химических реактивов, с высокой точностью в короткий промежуток времени, в период проведения уборочных работ, чтобы избежать отправку на хранение некондиционных семян, и непосредственно перед высевом, чтобы скорректировать норму высева на гектар, оценить качество семенного материала любых сортов пшеницы.

Способ определения всхожести семян пшеницы, заключающийся в замачивании на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе семян пшеницы в течение 12 часов при температуре 20°С, измерении мембранного потенциала каждой зерновки, определении среднего значения мембранного потенциала для семян, установлении всхожести семян пшеницы, отличающийся тем, что предварительно используют пять опытных партий семян пшеницы одного сорта с известной всхожестью в диапазонах 80-88%, 89-90%, 91-93%, 94-95%, 96-100%, для каждой из которых определяют мембранный потенциал каждой зерновки и среднее значение мембранного потенциала для семян каждой опытной партии, затем устанавливают калибровочную зависимость всхожести от среднего значения мембранного потенциала для зерновок каждой партии семян пшеницы, далее берут семена пшеницы этого же сорта неизвестной всхожести, которые предварительно замачивают на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе в течение 12 часов при температуре 20°С, и измеряют мембранный потенциал каждой зерновки, после чего по полученной калибровочной зависимости устанавливают всхожесть семян пшеницы этого сорта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ заключается в обработке семян раствором препарата, помещении одинаковых навесок обработанных семян и контрольного необработанного образца в емкости, приведении их в контакт с влагосодержащим субстратом и выдержке семян в контакте с влагосодержащим субстратом 40-48 ч.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ определения нормативной урожайности зерновых культур применительно к оценке земель сельскохозяйственного назначения включает лабораторный анализ агропроизводственных групп почв в границах рассматриваемого субъекта Российской Федерации с определением объемной массы (г/см3), влажности завядания (%), наименьшей и полной влагоемкости (мм) по слоям 0-20; 20-50 и 50-100 см, коэффициента фильтрации влаги (мм/с), содержания гумуса (%); проведение метеорологических наблюдений за температурой (°C) и влажностью (%) воздуха, продолжительностью солнечного сияния (ч), количеством осадков (мм), высотой снежного покрова и глубиной промерзания почвы в зимний период (см), влажностью почвы в апреле и августе (%) и последующий статистический анализ их временных рядов в пунктах, условия которых соответствуют типичным для агроклиматических подзон природно-сельскохозяйственного районирования территории.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к семеноводству. Способ включает проращивание семян и подсчет коэффициента.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к области растениеводства, садоводства и виноградарства. Способ включает выращивание саженцев при температуре 25°C и влажности воздуха 90÷95% на глауконите.

Изобретение относится к области экологии и биологии. Способ включает отбор почвенных проб с клубеньковыми бактериями с учетом вертикальной зональности горных территорий в диапазоне 1000-2000 м над уровнем моря.

Изобретение относится к осветительным устройствам, обеспечивающим освещение светом, максимально соответствующим спектру солнечного света, за счет использования светоизлучающих диодов.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает обработку семян ризоторфином и стимуляторами роста.

Изобретение относится к области растениеводства, а также систем и аппаратуры передачи данных и предназначена для неразрушающей биодиагностики ксилемного потока травянистых растений с использованием беспроводной передачи данных.

Группа изобретений относится к области растениеводства и биологии. Платформа для фенотипирования растительного биологического объекта содержит контейнер, герметически закрытый крышкой, ограничивающей внутреннее пространство, разделенное на два пространства: нижнее внутреннее пространство, которое содержит по меньшей мере одно средство для контроля температуры, погруженное в жидкий теплоноситель; и верхнее внутреннее пространство, при этом поверхность жидкого теплоносителя находится на границе между нижним внутренним пространством и верхним внутренним пространством; крышку, содержащую по меньшей мере одно отверстие, которое приспособлено под установку горшка, и по меньшей мере один горшок, нижняя часть которого находится в верхнем внутреннем пространстве и который приспособлен под прием семян растений и почвенного паразита, предпочтительно на почве, а также под обеспечение роста семян растений и развития таких почвенных паразитов.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу получения гетерологического целевого пептида или белка. Также раскрыт способ инфильтрации клеток Agrobacterium во все или отдельные надземные части интактного растения.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам проращивания семян для употребления в качестве пищевого продукта. Способ получения пищевой биомассы проростков семян сельскохозяйственных культур включает заполнение контейнера семенами, погружение их в воду, инкубацию семян до набухания, слив воды и дальнейшее проращивание семян до получения проростков.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложена установка стационарной предпосевной обработки семян, содержащая диэлектрический трубопровод, устройство для нагрева семян и электромагнитную обмотку.

Изобретение относится к обеззараживанию и очистке зерна одной культуры от вредителей. Линия содержит электродвигатель 12, загрузочный бункер 11, СВЧ-облучатель 3, УФ-облучатель 4 (ультрафиолетовый облучатель), устройство искровой обработки 9, которое состоит из разрядных электродов 5 и заземленных электродов 6, устройство поддува 10 озонированного воздуха, который поступает из озонатора 13, под транспортерной лентой 1.

Конвейерная установка для проращивания гидропонной зелени относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для проращивания зелени на витаминный корм для животных и птиц.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Предложена вибрационная установка для шлифования семян, содержащая шлифовальный барабан, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины с разгрузочным окном, рабочий орган в виде пружины, оборудованной устройством для изменения шага витков, бункер-дозатор, выгрузной лоток, установленные упруго на основании.

Изобретение относится к области селекции сельскохозяйственных культур. Предложен способ оценки морозоустойчивости озимого ячменя, включающий обработку зерна озимого ячменя раствором действующего вещества и проведение сравнительного учета результатов исследований.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен конвейер для проращивания зерна, состоящий из источника электромагнитной энергии, соединенного с излучателем, установленным внутри камеры над диэлектрическим транспортером, под верхней ветвью которого установлен металлический экран с диэлектрическим слоем, выполненный с возможностью изменения его положения по высоте.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ праймирования семян, включающий стадии обеспечения сухого семени для праймирования, погружения указанного семени в водный раствор и удаления семени из водного раствора после насыщения семени водой, снижения содержания воды в семени на от 1 до 10% по массе, а также после снижения содержания воды в семени инкубации семени в атмосфере, имеющей относительную влажность по меньшей мере 95%, но менее чем 100%.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ стимуляции семян сельскохозяйственных культур, заключающийся в том, что семена обрабатывают в воде при контрастных температурах 20°С и 40°С по 30 сек каждой в течение 20-40 мин с одновременным пропусканием через обрабатывающую семена воду переменного электрического тока от 1 до 5 А.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложена машина для предпосевной обработки семян в электрическом поле, содержащая загрузочный бункер, потенциальный плоский электрод и заземленный плоский электрод, между которыми расположена верхняя ветвь прорезиненной ленты транспортера со сплошными диэлектрическими бортами.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам оценки качества посевного материала. Способ заключается в замачивании на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе семян пшеницы в течение 12 часов при температуре 20°С, измерении мембранного потенциала каждой зерновки, определении среднего значения мембранного потенциала для семян и установлении всхожести семян пшеницы. Предварительно используют пять опытных партий семян пшеницы одного сорта с известной всхожестью в диапазонах 80-88, 89-90, 91-93, 94-95, 96-100, для каждой из которых определяют мембранный потенциал каждой зерновки и среднее значение мембранного потенциала для семян каждой опытной партии. Затем устанавливают калибровочную зависимость всхожести от среднего значения мембранного потенциала для зерновок каждой партии семян пшеницы. Далее берут семена пшеницы этого же сорта неизвестной всхожести, которые предварительно замачивают на увлажненном дистиллированной водой поролоновом ложе в течение 12 часов при температуре 20°С, и измеряют мембранный потенциал каждой зерновки, после чего по полученной калибровочной зависимости устанавливают всхожесть семян пшеницы этого сорта. Способ позволяет оценить с высокой точностью всхожесть семенного материала любых сортов пшеницы. 6 ил.

Наверх