Скачать 90.05 Kb.
|
ВЛИЯНИЯ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА СЕМЕНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ИРЕНЬ О.Г.Долговых, В.В. Красильников, Р.Р. Газтдинов Повышение урожайности и валовых сборов сельскохозяйственных культур - главная задача земледельцев страны. В последние годы все активнее изучаются факторы физического воздействия на семена разных культур с целью ускорения их прорастания и повышения полевой всхожести [4]. Публикации зарубежных и отечественных авторов свидетельствуют о положительном влиянии лазерного облучения на прорастание семян, рост и развитие растений, повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Использование лазера является экономически выгодным и экологически чистым приемом [1]. Начиная с 2005 года, нами ведется активная работа по влиянию лазерного излучения на различные культуры. Первым опытом были исследованы семена огурцов и результаты внедрены в ОАО «Тепличный комбинат «Завьяловский» [2]. На основании данных исследований была получена существенная прибавка урожая (30%), что значительно снизило энергоемкость продукции с одного квадратного метр [3]. На основании этих исследований нами было принято решение изучить влияние лазерного излучения на семена яровой пшеницы Ирень и произвести полевой опыт. На базе установки с горизонтальным разбрасывателем была разработана новая установка для лазерной предпосевной обработки, способная обрабатывать большие объемы. Рис. 1 – Установка для лазерной предпосевной обработки семян с горизонтальным разбрасывателем: 1 – станина, 2 – электродвигатель, 3 – щит управления, 4 – транспортер, 5 – механизм разбрасывателя, 6 – подающий зернопровод, 7 – бункер, 8 – разбрасыватель, 9 – лазерный излучатель, 10 – приемный бункер. Установка работает следующим образом: зерно из бункера 7 через подающий зернопровод 6 попадает на разбрасыватель, равномерно распределяясь по транспортерной ленте 4, двигается дальше и проходит под лазерным излучателем 9, далее обработанное лазером зерно попадает в приемный бункер 10. В качестве излучателя был выбран светодиодный лазер, питающийся от источника постоянного тока напряжением 3В. Для установки был сконструирован блок питания с регулируемым стабилизатором напряжения на микросхеме LT1083, обеспечивающий на выходе стабилизированное напряжение 1,25…5 В. За счет этого появилась возможность изменять световую мощность лазерного луча. Длина волны используемого лазера λ=680 нм. Для проведения исследования была выбрана методика многофакторного эксперимента. Принципиальная особенность многофакторного опыта — возможность установить действие изучаемых факторов, а также характер и величину их взаимодействия при совместном применении. Для работы принят насыщенный, близкий к D-оптимальным план для квадратичной модели с четырьмя независимыми переменными. Такие планы обеспечивают минимальное количество экспериментов, не требуя при этом высокой точности измерения значений входных и выходных факторов и обеспечивая достаточно высокую точность построения статистической модели процесса. С учетом выбранной схемы обработки в качестве входных факторов в данном случае определены следующие:
В результате мы имеем 4 независимых между собой входных фактора, каждый из которых определяет величину энергетической экспозиции Н. Соответственно каждая из точек плана эксперимента отличается величиной экспозиционной дозы излучения, введенной в обрабатываемые семена. Существующая установка имеет ряд существенных недостатков, а именно: 1) низкая производительность; 2) узкий диапазон регулирования мощности лазера (излучателя). Таким образом, стоит задача о разработке установки, которую можно будет использовать для обработки зерна лазерным излучением в больших объемах. Для реализации поставленной задачи идет работа по совершенствованию сканирующего устройства, способного развертывать лазерный луч в горизонтальную лучевую плоскость. Рис.2 – Принципиальная электрическая схема лазерной установки для облучения семян Выбор технологий предпосевной обработки был основан на предварительных лабораторных исследованиях, которые показали, что облучение семян лазером ускоряет прорастание семян и повышает всхожесть. Двух летние полевые опыты подтвердили эффективность лазерной обработки семян, так в среднем за два года полевая всхожесть в вариантах с предпосевной обработкой семян по технологии 1, 3 и 5 повысилась на 6-11 % (НСР05= 5 %) относительно контроля, где этот показатель составил 60 % (табл. 1). Таблица № 1 Структура урожайности яровой пшеницы Ирень в зависимости от технологии предпосевной обработки семян (среднее за 2010-2011 гг.)
Увеличение густоты всходов в дальнейшем оказывает непосредственное влияние на формирование густоты стояния растений перед уборкой. Так, полевая всхожесть необработанных семян в 60 % (контроль) способствовала формированию густоты стояния растений до 329 шт./м2, что существенно ниже данного показателя в вариантах с предпосевной обработкой семян лазером на 37-62 шт./м2 (НСР05= 35 шт./м2). Анализ корреляционной зависимости урожайности от всхожести полевой показал прямую положительную зависимость. Так обнаружена средняя прямая корреляционная зависимость между приведёнными признаками (r= 0,64) и определена формула корреляционной зависимости (уравнение прямой линии): (1) По приведённой формуле построен график (рис. 3). Аналогичные результаты были получены и по формированию продуктивного стеблестоя, так в контроле густота стояния продуктивных стеблей составила 377 шт./м2, что существенно ниже чем в исследуемых вариантах с технологией 1 и 5 соответственно на 41 и 63 шт./м2 (НСР05= 38 шт./м2). Проанализировав корреляционную зависимость урожайности от продуктивного стеблестоя определён вывод о том, что данная зависимость средняя (r= 0,63) и определена криволинейная зависимость: (2) Согласно рассчитанной формуле построен график зависимости (рис. 4). Рис. 3 – Зависимость урожайности яровой пшеницы Ирень от всхожести полевой Рис.4 – Зависимость урожайности яровой пшеницы от густоты продуктивного стеблестоя Однако в наших исследованиях сформированная густота стояния продуктивных растений и стеблей, в связи с создавшимися неблагоприятными условиями вегетации, была ниже оптимальных значений для нашего региона в 500-600 шт./м2, что определяет и нами полученная зависимость. Поэтому увеличение продуктивного стеблестоя в наших исследованиях не привело к снижению продуктивности колоса, а напротив к его повышению, что свидетельствует о благоприятном влиянии предпосевной обработки семян лазером на рост и развитие растений яровой пшеницы. Так, среднее количество зёрен в колосе у растений на контроле составило 18,7 шт., что существенно ниже в вариантах с технологией обработки 1, 3 и 5 соответственно на 1,5, 2,6 и 1,7 шт. (НСР05= 1,4 шт.). Так же противоречиво (зависимость массы зерна с колоса от продуктивного стеблестоя – r= 0,04, F05 Таким образом, фактическая урожайность полученная, за эти годы была сформирована за счёт выше изложенных и проанализированных структурных элементов урожайности, которые способствовали существенной её прибавке в среднем за два года по варианту «Технология 3» на 0,9 ц/га, по варианту «Технология 5» на 1,7 ц/га при НСР05= 0,6 ц/га или на 11 и 14 % соответственно (табл. 2). Таблица № 2 Влияние лазерной обработки семян на урожайность яровой пшеницы, ц/га
В заключение следует вывод, что приведённые технологии 3 и 5 позволяющие повышать полевую всхожесть семян и урожайность яровой пшеницы имеют в настоящее время важное технологическое значение и поэтому их следует внедрять в производство с целью получения высоких и устойчивых урожаев этой культуры. Литература
|
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Оборудование: таблицы «Строение семян однодольных растений», «Строение семя двудольных растений», коллекция семян, пророщенные семена... | Отчет Тема Заволжья и урожаев озимой пшеницы до 50-55 ц, яровой – 35-40 ц, кукурузы – 65-70 ц зерна, 600-650 ц зеленой массы, люцерны 80-100... | ||
Применение физического метода в защите яровой пшеницы от болезней... Утверждение тем рефератов по истории отрасли науки для сдачи кандидатского экзамена по дисциплине «История и философия науки» | Реферат к отчету по теме: «Агроэкономическая оценка хелатных микроудобрений... По Государственному контракту с Министерством сельского хозяйства Челябинской области №796-2 от 27. 06. 2008 г | ||
Агро-дайджест Яровой сев завершен на 25,1 % Целью дисциплины является изучение влияния комплекса факторов внешней среды на физиологическое состояние и продуктивные качества... | Продуктивность яровой пшеницы и плодородие чернозема южного при длительном... Конкурсная документация на проведение открытого публичного конкурса на получение грантов Правительства Российской Федерации для государственной... | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... При помоле пшеницы получается 80 муки. Сколько муки получится из 90 тонн пшеницы? | Действие предшественников в сочетании с приемами обработки и удобрениями... Диссертационная работа выполнена на кафедре селекции, семеноводства и растениеводства фгбоу впо «Белгородская государственная сельскохозяйственная... | ||
Контрольная работа №1 Разложите на простые множители число 5544.... С одного опытного участка собрали пшеницы, а с другого на меньше. Сколько тонн пшеницы собрали с этих двух участков? | Влияние систем защиты растений и уровня азотного питания на урожайность... Специальности: 05. 18. 01. – технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной... | ||
Отчет об участии мгту им. Н. Э. Баумана в 8-й Международной специализированной... «Экспоцентре» открылась 8-я Международная специализированная выставка оптической, лазерной и оптоэлектронной техники «Фотоника. Мир... | Рефераты №2-3-2014 С учетом комплексного влияния химического состава и способов обработки на магнитные и прочностные свойства стали были выбраны технологические... | ||
Лабораторная in vitro оценка влияния качества обработки корневых... Исполнитель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем машиноведения Российской академии наук | Практика и значение исследовательской деятельности учащихся. Выступление... | ||
Дестабилизация ситуации в регионе: основные сценарии развития, новые центры влияния Дестабилизация политической ситуации на Ближнем Востоке и в Северной Африке свидетельствует о радикальном перераспределении сфер... | «фотодинамическая терапия в лечении перитонита» (Экспериментальное исследование) «Государственный научный центр лазерной медицины Федерального медико-биологического агентства России» |