Оцінка ефективності та оптимізації режимів передпосівної електростимуляції насіння соняшника
DOI:
https://doi.org/10.31734/agroengineering2022.26.085Ключові слова:
насіння соняшника, електростимуляція, режими електрообробки, одиничні фотони, емісія, енергія проростання, лабораторна схожістьАнотація
Стаття присвячена підвищенню посівних якостей насіннєвого матеріалу соняшника завдяки його передпосівній електростимуляції в електричному полі коронного розряду та оптимізації режимів її проведення.
Для розкриття причинно-наслідкового зв’язку між режимами передпосівної обробки насіння та його посівними і врожайними якостями, оптимізації параметрів обробки та розширення знань про механізм перебігу біологічних процесів у простимульованому насінні запропоновано використати метод час-корельованого підрахунку наднизької емісії фотонів TCSPC, які випромінює насіння соняшника після обробки в електричному полі коронного розряду.
У результаті проведених досліджень встановлено, що поглинання та перетворення енергії зовнішнього електричного поля під час електростимуляції насіння відбувається нелінійно. Основні перетворення відбуваються впродовж перших 15–20 С незалежно від напруженості електричного поля.
Встановлено, що передпосівна електростимуляція насіння соняшника забезпечила покращання його енергії проростання. У всіх досліджуваних варіантах обробки цей показник перевищив контроль. Найвищі значення енергії проростання спостерігалися за передпосівної електростимуляції напруженістю Е = 2,0 кВ/см та експозиції t = 20…30 с. За таких параметрів електрообробки енергія проростання становила 90…92 %, що на 16…18 % перевищує контрольні показники, зафіксовані на рівні 74 %.
Виявлено, що обробка перед посівом насіння соняшника також позитивно впливає на його лабораторну схожість. Найбільший приріст до контролю, який становив 8 %, спостерігався за режиму обробки Е = 2,0 кВ/см та експозиції t = 25 с. За таких умов лабораторна схожість досягла 96 % проти 88 % на контролі. Зростання лабораторної схожості досягається і за режиму обробки Е = 2,0 кВ/см та експозицій t = 20 с і t = 30 с. У даному випадку вона становить 94 %, що на 6 % перевищує контрольний варіант.
Отримані результати передпосівної електростимуляції насіння соняшника дають підстави стверджувати, що цей технологічний захід доцільно використовувати в технології його післязбиральної підготовки з метою отримання високоякісного насіннєвого матеріалу з підвищеними посівними властивостями.
Посилання
Boussetta, N., Turk, M., Taeye, C. De., Larondelle, Y., Lanoisellé, J. L., & Vorobiev, E. (2013). Effect of high voltage electrical discharges, heating and ethanol concentration on the extraction of total polyphenols and lignans from flaxseed cake. Industrial Crops and Products, 49, 690-696.
Kiełbasa, P., Dróżdż, T., Nawara, P., & Dróżdż, M. (2017). Wykorzystanie emisji biofotonów do parametryzacji jakościowej produktów spożywczych. Przegląd Elektrotechniczny, 93 (1), 153-156.
Kovalyshyn, S., Nester, B., Ptashnyk, V., Shvets, O., Kelbasa, P., Mernik, A., & Salo, Y. (2021). Doslidzhennia vzaiemozviazku mizh emisiieiu fotoniv elektrostymuliovanoho nasinnia ozymoho ripaku ta yoho posivnymy yakostiamy. Visnyk Lvivskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Ahroinzhenerni doslidzhennia, 25, 107-111.
Kovalyshyn, S., Ptashnyk, V., Shvets, O., & Nester, B. (2021). Tekhnolohiia peredposivnoi obrobky nasinnia ripaku elektrychnym polem vysokoi napruzhenosti. In Teoriia i praktyka rozvytku ahropromyslovoho kompleksu ta silskykh terytorii: Materialy XXII Mizhnar. nauk.-prakt. forumu, 5-7 zhovt. 2021 r. (T. 2, pp. 77-81). Lviv: NNVK «ATB».
Kovalyshyn, S., Ptashnyk, V., Shvets, O., Nester, B., Klymchuk, M., & Salo, Y. (2021). Efektyvnist peredposivnoi elektrostymuliatsii nasinnia ozymoho ripaku. In Naukovo-tekhnichni zasady rozroblennia, vyprobuvannia ta prohnozuvannia silskohospodarskoi tekhniky i tekhnolohii: Materialy XXI Mizhnarodnoi naukovoi konferentsii (pp. 85-191). Doslidnytske UKRNDIPVT im. L. Pohoriloho.
Lynikiene, S., Pozeliene, A., & Rutkauskas, G. (2006). Influence of corona discharge field on seed viability and dynamics of germination. Int. Agrophys., 20, 195-200.
Mahajan, T., & Pandey, O. (2014). Effect of electric field (at different temperatures) on germination of chickpea seed. African Journal of Biotechnology, 13(1), 61-67.
Oziembłowski, M., Dróżdż, M., Kiełbasa, P., Dróżdż, T., Gąsiorski, A., Nawara, P., & Tabor, S. (2017). Ultra słaba luminescencja (USL) jako potencjalna metoda oceny jakości żywności tradycyjnej. Przegląd Elektrotechniczny, 93 (12), 131-135.
Puértolas, E., & de Marañón, I. M. (2015). Olive oil pilot-production assisted by pulsed electric field: Impact on extraction yield, chemical parameters and sensory properties. Food Chemistry, 167, 497-502.
Sarkis, J., Boussetta, N., Tessaro, I., Marczak, L., & Vorobiev, E. (2015). Application of pulsed electric fields and high voltage electrical discharges for oil extraction from sesame seeds. Journal of Food Engineering, 153, 20-27.
Stašelis, A., Duchovskis, P., & Brazaityte, A. (2004). Impact of electromagnetic fields on morphogenesis and physiological indices of tomato. Int. Agrophys., 18(3), 277-283.
Sumorek, A., & Pietrzyk, W. (1999). Influence of electric field on the speed of convective removal of water from wheat grain. Int. Agrophys, 13(4), 509-513.
Wang, J., Song, H., Song, Z., Lu, Y., Yinfa Yan, Y., & Li, F. (2020). Effect of positive and negative corona discharge field on vigor of millet seeds. Digital object identifier, 8, 50268-50275.
Zepeda, R., Hernandez, C., Suazo, F., Dominguez, A., Cruz, A., & Martínez, E. (2011). Physical characteristics of maize grain and tortilla exposed to electromagnetic field. Int. Agrophys., 25(4), 389-393.
Zepeda-Bautista, R., Hernández-Aguilar, C., Domínguez-Pacheco, A., Cruz-Orea, A., Godina-Nava, J.J.J., & Martínez-Ortíz, E. (2010). Electromagnetic field and seed vigour of corn hybrids. Int. Agrophys., 24(3), 329-332.
Zongming Li, Yang Fan, Jun Xi. (2019). Recent advances in high voltage electric discharge extraction of bioactive ingredients from plant materials. Food Chemistry, 277, 246-260.
