Спосіб передпосівної підготовки насіння люцерни

Корисна модель відноситься до сільського господарства, безпосередньо до рослинництва і може бути використана для підготовки насіння люцерни до сівби, з метою виведення твердого насіння зі стану спокою. Відомі способи передпосівної підготовки насіння люцерни, що використовуються для порушення спокою твердого насіння і які є аналогами корисної моделі, полягають у пошкодженні насіннєвої оболонки шляхом фізичного чи хімічного впливу [4, 5, 7, 9]. Недоліками даних способів є необхідність їх проведення безпосередньо перед посівом, оскільки схожість насіння, що пройшло скарифікацію із часом знижується [7] та неможливість застосування методів хімічного впливу на насіння з огляду на питання безпечних умов праці [9]. Прототипом корисної моделі служить спосіб передпосівної обробки насіння кукурудзи, динь та бавовнику ультразвуковим випроміненням [6, 10]. Для сільськогосподарських культур даного виду не властива твердонасінність, тому неможливо зробити висновки, щодо використання ультразвуку у якості скарифікатора насіння. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити метод ультразвукової скарифікації насіння люцерни, що включав би обробку насіння ультразвуковим випроміненням, який відрізнявся б тим, що насіння обробляли у воді з частотою 18-44кГц та інтенсивністю 1,6-3Вт/см2 протягом 90-150 секунд. А також можливістю застосування даного заходу задовго до посіву (за1-3 місяці). Причинно-наслідковий механізм виведення твердого насіння зі стану спокою полягає у наступному. В рідинах під впливом інтенсивних ультразвукових коливань відбувається ультразвукова кавітація. Явище кавітації пов’язано з тим, що рідини легко витримують значні всебічні стискування, проте чутливі до розтягуючих зусиль. При проходженні УЗ-кової хвилі, що створює розрідження в рідині, утворюється велика кількість розривів у вигляді маленьких бульбашок, що з'являються в тих місцях, де міцність рідини ослаблена: такими місцями є маленькі бульбашки газу, часточки сторонніх домішок. Ці маленькі порожнини (так звані кавітаційні бульбашки) після нетривалої появи лопаються під час фази стискування, розвиваючи при цьому значний одномоментний місцевий тиск. Такий тиск призводить до механічного пошкодження поверхні твердого тіла, що знаходиться поблизу місця лопання бульбашок [1]. Таким чином відбувається ультразвукова скарифікація насіння, що призводить до пошкодження насіннєвої оболонки та виведення твердого насіння зі стану спокою, прискорюючи біологічні процеси його проростання. Дослід із вивченням режимів біостимуляції насіння люцерни ультразвуковим випроміненням ми проводили на насінні сорту Віра (Medicago sativa L.) 2003 року урожаю (насіння 2-ох річної давності). Визначення лабораторної схожості ми проводили згідно з вимогами ДСТУ 4138-2002 [3], польової схожості - за методичними вказівками для проведення досліджень у насінництві багаторічних трав [8], статистична обробка даних проводилася методом однофакторного дисперсійного аналізу [2]. Обробку насіння УЗ-ком ми здійснювали в Полтавському відділенні Українського державного геологорозвідувального інституту на приладі УЗДН-1 (ультразвуковий диспергатор низькочастотний). Методика обробки була наступною: насіння люцерни в кількості 2г поміщали у скляний стаканчик ємністю 100мл, заповнений до половини дистильованою водою. У воду опускали магнітостріктор (магнітнострекційний випромінювач), що випромінював низькочастотні УЗ-кові коливання із частотою 18-44кГц й інтенсивністю 1,6-3Вт/см2. Опромінення насіння проводили при різній експозиції часу (секунд). Контрольними варіантами було насіння, замочене у воді із відповідною експозицією. Повторність досліду: лабораторного семиразова, польового - чотириразова. Як приклад, в таблицях 1, 2, 3, ми приводимо результати обробки насіння люцерни УЗ-вим випроміненням із частотою 22кГц та інтенсивністю 3Вт/см. Таблиця 1 Вплив УЗ-вого випромінення різної експозиції на лабораторну схожість насіння люцерни Експозиція,с 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Енергія проростання, % К1 71 69 73 69 70 72 71 71 69 72 В2 80 82 86 89 78 51 52 27 18 12 НІР0,5 2,64 3,19 2,84 2,11 3,64 8,77 4,80 2,30 3,74 2,53 Нормально Насіння, Набухле Тверде проросле насіння, що насіння, % насіння, % % загнило, % К1 В2 НІР0,5 К1 В2 К1 В2 К1 В2 75 84 2,27 1 0 14 11 7 3 74 85 3,01 2 0 13 9 8 5 77 88 2,36 1 1 15 7 5 4 73 91 2,17 2 1 16 2 7 6 74 83 2,60 1 0 14 0 7 14 75 58 10,03 2 0 15 0 6 40 75 57 6,26 1 0 14 0 7 41 76 31 3,06 2 0 13 0 6 68 74 21 4,38 0 0 16 0 8 78 77 13 2,71 1 0 14 0 6 87 Ненормально проросле насіння, % К1 В2 3 2 3 1 2 1 2 0 4 2 2 1 3 2 3 1 2 0 2 0 К1 - контрольний варіант; В2- варіант досліду. У лабораторному аналізі найвища енергія проростання та кількість нормально пророслого насіння була при експозиції обробки 120с, а вже при експозиції 150с і вище енергія проростання та кількість нормально пророслого насіння різко знижується, натомість збільшується кількість насіння, що загниває. Це пов'язано з тим, що при збільшенні тривалості дії УЗ-ку відбувається надмірне нагрівання біологічних структур та їх руйнування [6]. Зважаючи на те, що скарифікацію насіння необхідно проводити безпосередньо перед посівом (оскільки після неї насіння поступово втрачає свою життєздатність [7]) ми дослідили зміну показників лабораторної схожості насіння кращих чотирьох варіантів - протягом трьох місяців після обробки УЗ-ком (Таблиця 2). Таблиця 2 Лабораторна схожість насіння люцерни протягом трьох місяців після обробки УЗ-ком Енергія проростання, % Експозиція, с через 1 2 3 місяць (-ці) 30 72 81 73 60 77 85 77 90 78 87 77 120 86 89 84 Нормально проросле насіння, % через 1 2 3 місяць (-ці) 76 85 81 81 88 83 82 91 87 89 92 90 Набухле Тверде насіння, насіння, % % Насіння, що загнило, % через 1 2 3 місяць (-ці) 0 0 1 0 0 2 0 0 1 1 0 0 через 1 2 3 місяць (-ці) 8 4 4 6 3 5 11 4 6 7 5 8 через 2 3 місяць (-ці) 14 10 12 11 7 9 5 4 4 2 2 1 1 Ненормально проросле насіння, % через 1 2 3 місяць(ці) 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 1 1 Із даних таблиці видно, що кількість нормально пророслого насіння в процесі зберігання змінюється в бік збільшення у другому місяці при поступовому зменшенні у третьому. Однак у цілому такі зміни є незначними, що дозволяє констатувати можливість проведення передпосівної обробки насіння люцерни УЗ-ком за три місяці до посіву. Польову схожість люцерни ми встановлювали, висіваючи насіння трьохмісячного строку зберігання після обробки УЗ-вим ви-проміненням (Таблиця 3). Таблиця 3 Польова схожість насіння люцерни, обробленої УЗ-вим випроміненням різної експозиції Експозиція обробки, с 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Досліджувані варіанти, % 53 58 63 52 41 34 29 24 16 9 Контрольні варіанти, % 50 51 50 50 50 49 51 52 50 51 НІР05,% 8,05 7,22 8,89 7,34 6,45 7,63 8,56 7,02 6,25 8,72 Слід відзначити, що в польових умовах при експозиції 90-120 с сходи люцерни з'являлися на 2 дні раніше, ніж на необробленому УЗ-ом насінні. В польовому досліді найвища схожість досягається при експозиції 90с і далі поступово знижується. Отже, пригнічуюча дія УЗ-го випромінення при частоті 22кГц та інтенсивності 3Вт/см2 починається при експозиції обробки 120с і вище. Економічна ефективність запропонованого способу полягає у підвищенні енергії проростання, лабораторної та польової схожості насіння люцерни, що дозволить зменшити кількість насіння необхідного для посіву та підвищенні адаптивних можливостей проростків. Джерела інформації: 1. Гершгал Д. А., Фридман В. М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1976. - 211с. 2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта: 5-е изд., доп. и перераб. - М.:Агропромиздат, 1985.-351с. 3. ДСТУ 4138-2002. Насіння сільськогосподарських культур. Методивизначення якості. К., Держспоживстандарт України, 2003. 4. Жаринов В. И., Клюй В. С Люцерна. - К.: Урожай, 1983. - 240с. 5. Зінченко Б. С, Клюй В. С, Мацьків Й. І. та ін. Люцерна і конюшина. - К.:Урожай, 1989.-232с. 6. Круглицький М. М., Маньковський В. К. Професії ультразвуку. - К.:Наукова думка, 1982. - 128с. 7. Люцерна / Под ред. Елсукова М. П. - М.: Сельхозгиз, 1950. - 391с. 8. Методические указания по проведению исследований в семеноводстве многолетних трав. М., 1986. - 135с. 9. Филимонов М. А. Повышение посевных качеств семян кормовых трав. - М.: Сельхозгиз, 1953. - 167с. 10. Хорбенко И. Г. Звук, ультразвук, инфразвук. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Знание, 1986.-192с.