ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПУЧКОВО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ НА ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН
|
Введение 11
Глава 1. Повышение посевных качеств семян различных культур, обработанных различными методами
1.1 Зараженность семян различными возбудителями инфекций 14
1.2 Десинсекция и дезинфекция семян при их обработке 16
1.3 Радиационные методы обработки 20
1.3.1 Характеристика ионных излучений 20
1.3.2 Биологическое действие ионных излучений 20
1.3.3 Радиационное стимулирование 23
1.3.4 Радиационная стимуляция семян ионизирующими
излучениями 27
1.3.5 Методы радиационного облучения семян 29
1.3.5.1 Радионуклидные источники 29
1.3.5.2 Тормозное излучение 31
1.3.5.3 Ускорители электронов 32
1.3.5.4 Влияние обработки электронным пучком на семена 34
1.4 Предпосевная стимуляция семян, их дезинсекция и дезинфекция
под действием электромагнитных полей сверхвысокой частоты 36
1.5 Обработка семян различными излучениями 40
1.6 Озонирование семян 41
1.7 Обработка семян низкотемпературной плазмой 42
1.8 Тепловая обработка семян 44
Глава 2. Экспериментальное оборудование и методики
исследования 48
2.1 Установка для формирования объемного самостоятельно разряда в газах атмосферного давления 48
2.2 Электронный ускоритель АСТРА-М 57
2.3 Методика определения посевных качеств семян 61
2.4 Методика по определению микробной обсемененности
поверхности семян 62
Глава 3. Результаты и обсуждение 64
3.1 Обработка семян в плазме объемного самостоятельного
разряда 64
3.2 Обработка семян электронным пучком 68
Глава 4. Раздел «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность
ресурсосбережение» 73
4.1 Инициация проекта 74
4.2 Планирование проекта 77
4.3 Бюджет научного исследования 80
Глава 5. Раздел «Социальная ответственность» 89
5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 90
5.2 Обоснование и разработка мероприятий по снижению уровней
опасного и вредного воздействия и устранению их влияния на работающих при работе на электронном ускорителе и ПЭВМ 92
5.2.1 Организационные мероприятия 92
5.2.2 Требования к рабочему пространству 93
5.2.3 Общие требования к организации рабочих мест пользователей
ПЭВМ 96
5.2.4 Радиационная безопасность 97
5.3 Электробезопасность 98
5.4 Пожарная и взрывная безопасность 99
Заключение 102
Список литературных источников 103
Приложение 107
Глава 1. Повышение посевных качеств семян различных культур, обработанных различными методами
1.1 Зараженность семян различными возбудителями инфекций 14
1.2 Десинсекция и дезинфекция семян при их обработке 16
1.3 Радиационные методы обработки 20
1.3.1 Характеристика ионных излучений 20
1.3.2 Биологическое действие ионных излучений 20
1.3.3 Радиационное стимулирование 23
1.3.4 Радиационная стимуляция семян ионизирующими
излучениями 27
1.3.5 Методы радиационного облучения семян 29
1.3.5.1 Радионуклидные источники 29
1.3.5.2 Тормозное излучение 31
1.3.5.3 Ускорители электронов 32
1.3.5.4 Влияние обработки электронным пучком на семена 34
1.4 Предпосевная стимуляция семян, их дезинсекция и дезинфекция
под действием электромагнитных полей сверхвысокой частоты 36
1.5 Обработка семян различными излучениями 40
1.6 Озонирование семян 41
1.7 Обработка семян низкотемпературной плазмой 42
1.8 Тепловая обработка семян 44
Глава 2. Экспериментальное оборудование и методики
исследования 48
2.1 Установка для формирования объемного самостоятельно разряда в газах атмосферного давления 48
2.2 Электронный ускоритель АСТРА-М 57
2.3 Методика определения посевных качеств семян 61
2.4 Методика по определению микробной обсемененности
поверхности семян 62
Глава 3. Результаты и обсуждение 64
3.1 Обработка семян в плазме объемного самостоятельного
разряда 64
3.2 Обработка семян электронным пучком 68
Глава 4. Раздел «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность
ресурсосбережение» 73
4.1 Инициация проекта 74
4.2 Планирование проекта 77
4.3 Бюджет научного исследования 80
Глава 5. Раздел «Социальная ответственность» 89
5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 90
5.2 Обоснование и разработка мероприятий по снижению уровней
опасного и вредного воздействия и устранению их влияния на работающих при работе на электронном ускорителе и ПЭВМ 92
5.2.1 Организационные мероприятия 92
5.2.2 Требования к рабочему пространству 93
5.2.3 Общие требования к организации рабочих мест пользователей
ПЭВМ 96
5.2.4 Радиационная безопасность 97
5.3 Электробезопасность 98
5.4 Пожарная и взрывная безопасность 99
Заключение 102
Список литературных источников 103
Приложение 107
В настоящее время к основной задаче сельскохозяйственного производства следует отнести повышение посевных качеств семян различных культур с помощью современных технологий. Повышение посевных качеств семян сельскохозяйственных культур является актуальной проблемой, так как урожайность напрямую зависит от качества посевного материала. В свою очередь качество семян влияет на количество производимого продовольствия. Величину урожая определяет запас питательных элементов в семенах. Запас питательных веществ зависит от многих факторов, таких как хранение семян, условия выращивания сельскохозяйственных культур, влияние стимуляторов роста, обогащение удобрениями. На ранних стадиях развития растений на них могут образовываться различные болезни, а также во время хранения огромное влияние могут оказать различные патогены.
К одним из более существенных методов повышения урожайности относится химическая обработка. Протравливание семян химическими препаратами отдельных возбудителей болезней может приводить к их 100% уничтожению, это определяет его преимущество перед другими методами.
Но имеется ряд негативных последствий использования, таких как накопление токсичных веществ в семенах, которые пагубно повлияют на организм человека.
Эффективным решением данных проблем является предпосевная обработка семян физическими методами, которые приводят к повышению всхожести семян и других предпосевных качеств.
Разработаны различные методы предпосевной стимуляции семян. К ним относятся тепловая обработка, лазерное, ультрафиолетовое,инфракрасное облучения, влияние магнитных, электрических полей, а также обработка ионизирующими излучениями.
Среди этих методов можно выделить обработку семян в плазме и электронную обработку семян. Искусственно созданная плазма по природе воздействия похожа на солнечный свет. В качестве объектов обработки плазмой могут выступать различные биологические организмы. Поэтому обработка органических и неорганических структур потоком плазмы относится к перспективным способам воздействия.
Для эффективного применения процессов обработки используют влияние озона, так как он активизирует многие биохимические процессы в биологических объектах. В итоге повышается урожайность, сроки хранения посевного материала, угнетается микробный рост на поверхности семян.
Определенные дозы радиации несут смертоносное воздействие на бактерии и различные патогены, это используется для дезинсекции и дезинфекции посевного материала, при стерилизации медицинского оборудования, для очистки вод, при консервации продуктов. Плазменная обработка и обработка семян электронным пучком являются экологичными методами, и их использование не приводит к структурным изменениям в растениях.
На данный момент отсутствуют обоснования механизмам воздействия физических методов на биологические объекты, а также отсутствует оборудование в достаточном количестве для обработки семян. Зарубежное оборудование зачастую дорого стоит, также его нецелесообразно использовать из-за различных условий эксплуатации. Поэтому очень важно внедрение высокотехнологичных методов предпосевной стимуляции семян.
Цель работы: получить данные о влиянии обработки семян различных культур плазмой объемного самостоятельным разрядом и электронным пучком на определяющие их урожайность характеристики (всхожесть, энергия прорастания, стойкость к заболеваниям и т. д.).
Задачи:
1. Обработать семена различных культур в плазме объемного самостоятельного разряда и электронным пучком (е-пучком);
2. Определить влияние параметров обработки на основные показатели, определяющие урожайность культур, такие как: всхожесть, энергия прорастания, микроосемененность.
Объект исследования - семена различных культур.
Предмет исследования - повышение посевных качеств семян различных культур.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Изменение посевных качеств семян яровой пшеницы при обработке семян различных культур в плазме объемного самостоятельного разряда и электронным пучком.
2. Показано, что при обработке семян электронным пучком в диапазоне от 0,4 Мрад и более наблюдается угнетение микробного роста на поверхности семян. При облучении семян в диапазоне выше 2 Мрад семена не всходят. В диапазоне поглощенных доз от 0,4 до 1,2 Мрад семена всходят, но их всхожесть намного хуже, чем у необработанных семян.
К одним из более существенных методов повышения урожайности относится химическая обработка. Протравливание семян химическими препаратами отдельных возбудителей болезней может приводить к их 100% уничтожению, это определяет его преимущество перед другими методами.
Но имеется ряд негативных последствий использования, таких как накопление токсичных веществ в семенах, которые пагубно повлияют на организм человека.
Эффективным решением данных проблем является предпосевная обработка семян физическими методами, которые приводят к повышению всхожести семян и других предпосевных качеств.
Разработаны различные методы предпосевной стимуляции семян. К ним относятся тепловая обработка, лазерное, ультрафиолетовое,инфракрасное облучения, влияние магнитных, электрических полей, а также обработка ионизирующими излучениями.
Среди этих методов можно выделить обработку семян в плазме и электронную обработку семян. Искусственно созданная плазма по природе воздействия похожа на солнечный свет. В качестве объектов обработки плазмой могут выступать различные биологические организмы. Поэтому обработка органических и неорганических структур потоком плазмы относится к перспективным способам воздействия.
Для эффективного применения процессов обработки используют влияние озона, так как он активизирует многие биохимические процессы в биологических объектах. В итоге повышается урожайность, сроки хранения посевного материала, угнетается микробный рост на поверхности семян.
Определенные дозы радиации несут смертоносное воздействие на бактерии и различные патогены, это используется для дезинсекции и дезинфекции посевного материала, при стерилизации медицинского оборудования, для очистки вод, при консервации продуктов. Плазменная обработка и обработка семян электронным пучком являются экологичными методами, и их использование не приводит к структурным изменениям в растениях.
На данный момент отсутствуют обоснования механизмам воздействия физических методов на биологические объекты, а также отсутствует оборудование в достаточном количестве для обработки семян. Зарубежное оборудование зачастую дорого стоит, также его нецелесообразно использовать из-за различных условий эксплуатации. Поэтому очень важно внедрение высокотехнологичных методов предпосевной стимуляции семян.
Цель работы: получить данные о влиянии обработки семян различных культур плазмой объемного самостоятельным разрядом и электронным пучком на определяющие их урожайность характеристики (всхожесть, энергия прорастания, стойкость к заболеваниям и т. д.).
Задачи:
1. Обработать семена различных культур в плазме объемного самостоятельного разряда и электронным пучком (е-пучком);
2. Определить влияние параметров обработки на основные показатели, определяющие урожайность культур, такие как: всхожесть, энергия прорастания, микроосемененность.
Объект исследования - семена различных культур.
Предмет исследования - повышение посевных качеств семян различных культур.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Изменение посевных качеств семян яровой пшеницы при обработке семян различных культур в плазме объемного самостоятельного разряда и электронным пучком.
2. Показано, что при обработке семян электронным пучком в диапазоне от 0,4 Мрад и более наблюдается угнетение микробного роста на поверхности семян. При облучении семян в диапазоне выше 2 Мрад семена не всходят. В диапазоне поглощенных доз от 0,4 до 1,2 Мрад семена всходят, но их всхожесть намного хуже, чем у необработанных семян.
В ходе проведения работ были обработаны семена различных культур в плазме объемного самостоятельного разряда и электронным пучком с целью повышения посевных качеств семян.
Обработанные и необработанные семена были отданы на анализ для проверки обсемененности поверхности семян, также была проведена фитопатологическая экспертиза с целью выявления различных видов заболеваний, вызванных возбудителями инфекций.
Была определена всхожесть, энергия прорастания семян, длина их побегов. На основе полученных результатов можно сделать следующие выводы:
1. При обработке семян электронным пучком в диапазоне от 0,4 Мрад и выше наблюдается угнетение микробного роста на поверхности семян. Планируется выявить пороговое значение микроосемененности поверхности семян, при котором будет проявляться эффект угнетения микробного роста.
2. При электронной обработке семян в диапазоне выше 2 Мрад обработанные семена не всходят. Было определено, что обработка при таких дозах губительно повлияла на зародыш семени, в связи с чем, поглощенная доза была снижена. При поглощенной дозе семян от 0,4 до 1,2 Мрад семена всходят, но показатель всхожести намного ниже, чем у необработанных семян. Планируется провести эксперименты по обработке семян при более низких показателях поглощенных доз.
3. При обработке семян в плазме объемного самостоятельного разряда однозначных выводов сделано не было, так как был большой разброс в доверительном интервале полученных результатов.
Обработанные и необработанные семена были отданы на анализ для проверки обсемененности поверхности семян, также была проведена фитопатологическая экспертиза с целью выявления различных видов заболеваний, вызванных возбудителями инфекций.
Была определена всхожесть, энергия прорастания семян, длина их побегов. На основе полученных результатов можно сделать следующие выводы:
1. При обработке семян электронным пучком в диапазоне от 0,4 Мрад и выше наблюдается угнетение микробного роста на поверхности семян. Планируется выявить пороговое значение микроосемененности поверхности семян, при котором будет проявляться эффект угнетения микробного роста.
2. При электронной обработке семян в диапазоне выше 2 Мрад обработанные семена не всходят. Было определено, что обработка при таких дозах губительно повлияла на зародыш семени, в связи с чем, поглощенная доза была снижена. При поглощенной дозе семян от 0,4 до 1,2 Мрад семена всходят, но показатель всхожести намного ниже, чем у необработанных семян. Планируется провести эксперименты по обработке семян при более низких показателях поглощенных доз.
3. При обработке семян в плазме объемного самостоятельного разряда однозначных выводов сделано не было, так как был большой разброс в доверительном интервале полученных результатов.