Дослідження взаємозв’язку між емісією фотонів електростимульованого насіння озимого ріпаку та його посівними якостями
DOI:
https://doi.org/10.31734/agroengineering2021.25.107Ключові слова:
насіння озимого ріпаку, електростимуляція, режими електрообробки, одиничні фотони, емісія, енергія проростання, лабораторна схожістьАнотація
Стаття присвячена підвищенню посівних та врожайних якостей насіннєвого матеріалу озимого ріпаку завдяки його передпосівній стимуляції в електричному полі коронного розряду.
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 методи фотолюмінесценції та час-корельованого підрахунку одиничних фотонів TCSPC, які випромінює оброблене насіння у видимому діапазоні спектра.
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 с незалежно від напруженості електричного поля. Виявлено релаксаційні процеси, які набувають домінуючого характеру після 15 с електростимуляції.
Доведено, що передпосівна електростимуляція призвела до покращання посівних властивостей насіння озимого ріпаку. Отримані результати корелюються з результатами емісії фотонів, які випромінює оброблене насіння. Найвищі значення енергії проростання та лабораторної схожості, які становили 87 та 96 %, що відповідно на 9 і 8 % перевищили контроль, отримано за режиму обробки Е = 2 кВ/см, t = 30 с. За цього режиму обробки спостерігалося максимальне підвищення наднизької емісії фотонів порівняно з контрольним зразком – 287 проти 125. На підставі цього можна зробити попередні висновки, що найефективнішим режимом обробки посівного матеріалу можна вважати той, за якого емісія випромінюваних ним одиничних фотонів є найбільшою.
Посилання
Dziwulska-Hunek, A., Kornarzyński, K., Matwijczuk, A., Pietruszewski, S., & Szot, B. (2009). Effect of laser and variable magnetic field simulation on amaranth seeds germination. Int. Agrophys., 23(3), 229–235.
Kiełbasa, P., Dróżdż, T., Nawara, P., & Dróżdż, M. (2017). Wykorzystanie emisji biofotonów do parametryzacji jakościowej produktów spożywczych. Przegląd Elektrotechniczny, 93 (1), 153–156.
Lynikiene, S., Pozeliene, A., & Rutkauskas, G. (2006). Influence of corona discharge field on seed viability and dynamics of germination. Int. Agrophys., 20(3), 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.
Sarkis, J., Boussetta, N., Tessaro, I., & 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.
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. IEEE Access, 8, 50268–50275. doi: 10.1109/ACCESS.2020.2979288.
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., & Martínez-Ortíz, E. (2010). Electromagnetic field and seed vigour of corn hybrids. Int. Agrophys., 24(3), 329–332.
