Старший научный сотрудник лаборатории агробиофотоники Пермского НИИ сельского хозяйства (филиал Пермского ФИЦ УрО РАН) Лисина Татьяна совместно со студенткой 4-го курса Пермского государственного национального исследовательского университета Щербининой Ксенией получили патент на свое изобретение: «Способ предпосевной обработки семян зерновых культур лазерным облучением».
🔹
Влияние лазерного облучения на семена зерновых культур исследуется с семидесятых годов прошлого века. Феномен лазерной стимуляции (фотоактивации) был описан в литературе, но до сих пор недостаточно хорошо объяснялся с теоретической точки зрения.
Сегодня в мире продолжаются исследования влияния эффектов лазерного облучения на семена сельскохозяйственных растений отдельно в области ультрафиолета (длина волны менее 400 нм), в области видимого света (400–800 нм), и в области инфракрасного излучения (длина волны свыше 780 нм).
Лисина Татьяна, заведующая лабораторией агробиофотоники ПНИИСХ-филиал ПФИЦ УрО РАН, кандидат биологических наук, рассказал, что целью работы было определение оптимальных характеристик комбинированного лазерного облучения, повышающее посевные качества семян зерновых культур.
"В каждом из трёх вышеперечисленных диапазонов длин волн, опираясь на анализ результатов опубликованных научных исследований, мы выбрали наиболее перспективные для фотоактиивации области: 360–365 нм (ближний ультрафиолет), 637 нм (видимый красный), и 850 нм (инфракрасный). Каждая длина волны имеет свой аспект влияния на биологические объекты. В нашем исследовании изучаемым фактором являлись время экспозиции, суммарная доза облучения, последовательность воздействий облучения разных длин волн», — рассказывает Татьяна Лисина.
Отличительной особенностью способа пермских ученых является комбинированное лазерное воздействие в трёх диапазонах электромагнитного излучения.
Метод состоит в последовательном воздействии на семена зерновых культур лазерами излучением трёх длин волн без необходимости отлёжки перед посевом. Важно, что технология позволяет сочетать лазерную обработку одновременно с химическим протравливанием семян, уменьшая дозировку химических веществ.
Разработанная технология уже апробирован на семенах зерновых культур, таких как пшеница мягкая яровая (Triticum aestivum L.) сорт «Каменка», ячмень яровой (Hordeum vulgare L.) сорт «Родник Прикамья» и рожь озимая (Secale cereale L.) сорт «Графиня». В дальнейшем запланированы испытания на бобовых культурах.
Семена, облученные данным способом, характеризовались повышенной энергией прорастания — разница по сравнению с необлучёнными семенами составила 22 %.
Повышенная энергия прорастания дает более «дружные» и конкурентоспособные всходы, повышает устойчивость к полеганию, кроме того, заражённость фитопатогенами снижается на 21 %.
Разработка нового способа предпосевной лазерной обработки проводилась на лазерной установке, которую создали сотрудники молодёжной лаборатории агробиофотоники Шолгин Евгений и Ильюшин Сергей для исследований в лабораторных условиях.
Данный способ лазерной обработки может применяться при производстве зерновых культур на предприятиях агропромышленного комплекса — для этого необходимо разработать техническое решение, позволяющее реализовывать предлагаемый метод облучения на больших объёмах зерна.
Источник и фото: Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН.
